CN111344469B - 带有灵敏致动器的车门把手 - Google Patents

Abstract

一种车门把手，包括联接装置，该联接装置具有在以下位置之间可移动的把手杆(102)：齐平位置，其中所述把手杆与外部门面板表面齐平，准备位置，其中所述把手杆被延伸且可被使用者抓握，以及向内推动位置，车门把手包括：把手杆轴，其旋转地连接到把手杆基部，定位装置，至少一个联接齿轮，其由电动马达旋转驱动并且旋转驱动把手杆轴，以及电子控制单元，其中，电子控制单元能够造成马达短路，从而在把手杆上产生抗扭力。

Description

带有灵敏致动器的车门把手

技术领域

本发明涉及一种车门组件，特别是具有齐平门把手杆的类型的车门组件。

这种车门把手组件包括电动马达，其在被致动时使把手杆在齐平位置和准备位置之间移动。在齐平位置，把手杆与门体的外部表面齐平。在准备位置，把手杆从所述外部表面突出，以便使用者可抓握。

一旦使用者将把手杆抓握在其准备位置，他就可以通过将该杆拉到进一步突出或伸出的未锁定位置来解锁门，在未锁定位置，把手门杆与闩锁机构相互作用(通过鲍登(Bowden)线、旋转销或齿轮机构)，从而解锁门。

在打开或关闭门之后，电动马达也可以将把手杆从准备位置移动到齐平位置。当使用者释放把手杆时，把手杆弹簧将把手杆带回到其准备位置。

这样的门把手组件还包括备用机构，以在例如电动马达或汽车电池故障的情况下(即在无法致动电动马达时)能够打开门。该机构例如包括所述推-推机构，其中使用者将把手杆从其齐平位置或准备位置向内深推，直至到达释放预加载弹簧的咔嗒位置。所述预加载弹簧在释放时将把手杆从向内咔嗒的位置推入突出或伸出的准备位置。

一旦使用者以备用模式访问车辆，电池通常将被充电，和/或马达故障将被解除，并且可以再次恢复正常电动致动。

在正常功能中，电动马达通过减速机构，例如蜗杆驱动器和齿轮机构，使把手杆运动，减速机构在增加转矩值的同时降低马达致动的旋转速度。当使用者将与杆相关的把手从齐平推到咔嗒位置时，所述减速机构被反向致动。

背景技术

关于门把手组件的专利申请US2013076047是已知的，该门把手组件从车门的外表面平行地延伸并且缩回门把手直到其与外表面齐平。该门把手组件包括由平面把手构件和把手基部构件形成的门把手。平面把手构件联接至把手基部构件，并且联接至把手基部构件的后侧的摇臂使门把手延伸和缩回。第一上叉在第一柱部的远侧部分附近可旋转地联接至把手基部构件的后侧，第二上叉在第二柱部的远侧部分附近可旋转地联接至把手基部构件的后侧。摇臂的下双叉部分绕安装在内门表面上的轴枢转。然而，当使用者的手在平面把手构件上向内推以延伸车把手时，使用者不知道他应该推多深，即何时停止推动。

专利申请EP3106594A也是已知的。该申请涉及一种用于车门的把手，包括：启动构件，其构造成启动车门的闩锁以解锁门；握持构件，其构造成与启动构件配合以解锁门，其中握持构件包括握持部分，握持构件可在齐平位置、活动位置以及打开位置之间移动，在齐平位置，握持部分齐平地延伸到门的外部面板，在活动位置，握持部分相对于外部面板突出并且变得可抓握，并且握持构件与启动构件配合，在打开位置，握持构件驱动启动构件来启动闩锁和解锁门，以及驱动机构和致动器杆，其与握持构件配合，使得可在齐平位置和活动位置之间驱动握持构件，把手构造成使得当根据打开方向拉动握持构件时，握持构件驱动启动构件，启动构件又启动闩锁以解锁门。然而，在本公开中，当使用者的手在平面把手构件上向内推以延伸车把手时，他不知道他应推多深，即何时停止推动。

发明内容

为了克服现有技术中发现的缺点，本发明的目的是提供一种车门把手，包括联接装置，该联接装置具有在以下位置之间可移动的把手杆：

-齐平位置，其中所述把手杆与外部门面板表面齐平，

-准备位置，其中所述把手杆被伸出并可被使用者抓握，以打开门面板，

-以及向内推动位置，其中所述把手杆以角度α缩回，

所述车门把手包括：

-把手杆轴，其旋转地连接到把手杆基部，

-定位装置，其能够检测把手杆轴的旋转角度α，

-至少一个联接齿轮，其由电动马达旋转驱动并且旋转驱动把手杆轴，

-以及电子控制单元，其能够接收来自定位装置的输入并向马达发送信号，

其中，一旦达到把手杆的被向内推动的预定旋转角度α，则电子控制单元就能够造成马达短路，从而在把手杆上产生抗扭力。

在优选实施例中，预定旋转角度α使得：

-2.3≤α≤-0.4

数学式1

因此，允许及早检测运动和触发机动门把手伸出。

在进一步改进中，预定旋转角度α使得：

-2≤α≤-0.5

数学式2

因此，允许更精确和可再现地检测运动和触发机动门把手伸出。

优选地，联接齿轮包括具有第一蜗杆的第一蜗杆驱动器以及第一对应蜗轮。由于蜗杆和蜗轮中包含的螺旋齿，因此为联接齿轮产生的噪音较小。

在甚至优选实施例中，联接齿轮还包括具有第二蜗杆的第二蜗杆驱动器、第二对应齿轮以及传动轴，其能够将第一蜗轮的旋转运动传递到第二蜗杆，以增加抵抗转矩，告知使用者他已达到所需角度。

根据本发明，优选地，马达具有马达轴，其旋转轴线垂直于传动轴的旋转轴线，以便减小把手框架体积并节省门框架厚度中的空间。

根据本发明，还优选地，马达具有马达轴，其旋转轴线平行于把手杆轴的旋转轴线，以便减小把手框架体积并节省门框架厚度中的空间。

根据本发明的进一步改进，定位装置是磁传感器，其位于把手杆轴上的杆基部的相对侧，以提高旋转角度精度。

根据本发明的车门把手还可以包括与把手杆轴旋转地联接的推-推杆缸，其在把手杆被向内推入咔嗒位置时经由推-推杆与推-推单元相互作用，以释放预加载的推-推单元并且以非机动方式将把手杆推入准备位置。在电能故障导致马达无法工作的情况下，这允许具有备用的完全机械机构。

还可以规定，以严格高于-2.3°的旋转角度α到达咔嗒位置，以释放预加载的推-推单元并且以非机动方式将把手杆推入准备位置。因此，在没有能量附件故障的情况下，避免非主动触发备用机构。

还可以规定，电子控制单元能够进一步指示马达在把手杆上产生抗扭力之后在预定时间(t)伸出或缩回门把手杆，从而使得根据本发明的机构可用于不同起始位置。例如，可以在从准备位置向内推动之后给出缩回指令。

技术问题

本发明解决的问题是通知使用者何时停止推动门把手，以便以机动和美观的方式伸出门把手。

问题的解决方案

在根据本发明的门把手中，通过由门把手杆基部传递的门把手施加反作用力。这种反作用力告知使用者他已将门把手推入足够深，以触发机动门把手伸出。

使用者因此接收到车辆控制单元和/或门控制单元已经从定位装置检测到已经达到预定角度α的信号时的消息。优选地，定位装置是位于把手杆轴上的传感器，以提高角度精度。

定位装置的输出(例如传感器的输出)被把手的和/或车辆的控制单元接收。马达的短接命令由控制单元发送，从而连接马达的正负端子。结果是在由向内推动的把手杆驱动的运动过程中粘度随着额外负载而增加。反之则在马达轴线上产生较高的抵抗转矩，这种转矩通过根据本发明的门把手的蜗杆驱动机构或齿轮箱传递到杆基部，并可被意识到其已经达到解锁点的使用者感觉到。当使用根据本发明的双级减速机构时，由马达短接获得的附加转矩被放大60倍以上。

发明的有益效果

使用者感觉到额外的负载并在适当的时间停止推动运动，而不是进一步推动并潜在地启动备用推-推机械系统。

使用者感觉到额外的负载并在适当的时间停止推动运动，而不是进一步推动并潜在地启动备用推-推机械系统。

本发明的优点是，在门把手的电池电量低的情况下，该马达短接额外负载将不会被启动，并且不会干扰根据本发明的门把手伸出的安全(备用)机构。

附图说明

在阅读以下附图的以示例性而非限制性的方式给出的描述时，本发明的特征和优点将显而易见，其中：

·图1是车门的示意性剖视图，其中把手包括在不同位置表示的把手杆。

·图2是根据本发明的车门把手的示意性侧视图。

·图3是门把手致动器的侧视图，示出了第一传动级。

·图4是门把手致动器的前视图，示出了根据垂直于轴线A的平面的第二传动级。

·图5是用于启动解锁机械响应的推动机构的示意图。

·图6是用于启动解锁机械响应的推动机构的示意说明。

·图7示出了本发明元件之间的关联。

在所有附图中，相同的附图标记适用于相同的元件。

尽管附图是指本发明的精确实施例，但其他实施例可以通过稍微组合或改变所示的实施例而获得。相对于车辆内部和外部，定义了诸如“向内”、“向外”及等同物术语。

具体实施方式

图1示出了具有内置门把手1的车门面板100的一系列示意性剖视图。门面板100形成了车辆的外部表面，门把手1基本上由其把手杆102(即要由使用者抓握并使其运动的部分)和把手框架101(即在致动过程中保持静止的部分表示)。

在图1的第一剖视图1a中，把手杆102处于齐平位置。在所述齐平位置，把手杆102的外表面与门面板100齐平。当车辆行驶或其长时间停放时，采用所述齐平位置。在齐平位置，把手杆102在停放时不太可能意外或非意外地与过往者相互作用，并且在行驶时减少空气阻力。在齐平位置，把手杆3也以令人愉悦且独特的方式看起来是集成在门面板100中的。

在图1的第二剖视图1b中，把手杆102处于准备位置。在所述准备位置，把手杆102已经例如绕把手轴线A向外旋转了预定角度20至45°，以便可由使用者抓握。要提到的是，当门把手杆(102)与门面板齐平时，角度α等于0°，并且在图1中使用三角函数参考系(trigonometric reference)来定义正负角度。当使用者接近车辆或导致门解锁时，例如使用集成在钥匙或RFID安全令牌中的遥控器或者仅通过按下位于门框架上或靠近该门框架的按钮，采用所述准备位置。在所述位置，把手杆102对于使用者是可用的和可抓握的。

在图1的第三剖视图1c中，把手杆102处于打开位置。与准备位置相比，使用者已经将把手杆102进一步向外旋转了一定角度，例如40°至60°和更多，并且把手杆与闩锁机构相互作用以解锁门，门因此被解锁并准备好通过进一步拉动把手杆102而被打开。

图1d表示当把手杆102被以传感器检测到的角度α向内推而启动致动器并伸出车门把手时的情况。在图1d中，使用图1d中的三角函数参考系，以-0.4°和-2.3°之间的角度α将门把手向内推。通过放置在门把手杆基部11上的传感器来检测该角度；然后，控制单元9启动被马达驱动的致动器并伸出车门把手。

在将杆102从齐平位置驱动到准备位置的机构的机械或电气故障的情况下，使用者可以通过在把手杆102上施加向内指向的压力P而以-2.4°和-5°之间的角度α相对于门面板100向内深推该杆102。在这种情况下，把手到达的位置称为咔嗒(click)位置，这里称为“咔嗒”的机械相互作用释放推-推单元4的弹簧42，该推-推单元将杆102驱动到准备位置中，而无需借助以旋转固定的方式连接至把手杆轴22的推-推杆31来致动马达。

因此，有两个步骤来启动门把手向准备位置的伸出：第一步骤，以-0.4°和-2.3°之间的角度α推动，利用机动致动器触发门把手伸出；和在机构的电气故障的情况下使用的第二备用步骤，包括以-2.4°和-5°之间的角度α推动，利用备用推-推非机动机构触发门把手伸出。

在图2中，把手杆102相对于把手框架101旋转运动，该把手框架附接到车门面板100的内部表面。框架101包括用于门把手1的大部分部件的壳体。

在框架101的壳体中是具有如图3所示的减速机构(70、80)的电动马达6。电动马达6通过注入特别来自车辆电池的电流而被启动。减速机构(70、80)通过降低旋转速度并增加转矩值来适应电动马达6的旋转输出运动。减速机构(70、80)使把手杆102运动，特别是从齐平位置到准备位置或者从准备位置回到齐平位置。

减速机构(70、80)包括例如一个或多个减速级，其具有减速轮齿轮和/或蜗杆和齿轮系统。在该实施例中，图3和4示出了变速器或联接装置200级1和2。级1被标记为70，级2被标记为80。

在图3和4中，联接装置200包括从杆基部21轴向延伸的把手杆轴22以及减速机构(70、80)。

减速机构包括第一减速级70和第二减速级80，其各自具有蜗杆驱动器，即其中蜗杆与蜗轮啮合的齿轮装置，在此，蜗轮是具有与蜗杆匹配的螺旋齿的齿轮。因此，第一减速级70的蜗杆驱动器包括在图4中可见的第一蜗杆72和第一蜗轮73，第二减速级80的蜗杆驱动器包括第二蜗杆82和第二蜗轮83。

在图4中可见的第一减速级70的第一蜗杆72通过由电动马达6施加的转矩而运动。所述第一减速级70的所述第一蜗杆又使第一蜗轮73绕垂直于第一轴线A的第二轴线C旋转运动。第一蜗轮73的旋转运动通过传动轴81(参见图3)传递到第二减速级80的第二蜗杆82。把手杆轴的旋转轴线A和马达轴71的旋转轴线B平行，并且两个轴线(A、B)都与传动轴81的轴线C垂直，以减小门把手组件的体积。

第二减速级80的第二蜗杆82使第二蜗轮83运动。第二蜗轮83旋转地联接至把手杆轴22。特别地，在该实施例中，第二蜗轮83形成杆轴的与杆基部21相对的部分。

第二蜗轮83包括管状主体，其形成图3中的杆轴22的下轴向部分，其下端带有与第二蜗杆83啮合以形成蜗杆驱动器的螺旋齿。推-推杆31从第二蜗轮83的管状主体径向突出。

两级减速机构(70、80)使联接装置200运动。联接装置200包括杆基部21，把手杆本体(未示出)联接至该杆基部，以获得组装的把手杆102。

框架101还容纳推-推单元4，其包括绕两个引导杆44放置的两个推-推弹簧41。推-推弹簧41在释放时推动承载该推-推指状件46的滑块43，该推-推指状件能够推靠在联接装置200的推-推杆31(参见图2)上。推-推指状件46尤其由橡胶、软塑料或任何减震材料制成。

弹簧41和引导杆44放置在释放机构42的每一侧，释放机构在被压到咔嗒位置时释放滑块43，然后该滑块被弹簧41沿引导杆44推动，推靠在推-推杆31上并因此驱动把手杆102旋转到准备位置。

把手杆102的旋转位置由定位装置5检测，该定位装置可以在联接装置200的下侧。所述定位装置5包括磁性指标(magnetic index)和磁性传感器(例如霍尔效应传感器)。磁性指标随把手杆102旋转，然后磁性传感器确定磁性指标的确切旋转位置，从而确定把手杆102的确切位置。

要注意的是，传感器可以是机械的、机电的、磁性的、压电的，只要它能够检测力、力的变化、距离或行程、电阻或电阻的变化或者甚至变形。重要的是，可以检测并处理由电子控制单元接收的信息以将其转换为信号。

在优选实施例中，定位装置是直接定位在把手杆上的磁性传感器单元。这种定位的效果是，由于磁性传感器与致动器定位不相关，因此磁性传感器直接感测把手的位置。由于减少了运动链，即较少累积间隙，感测将更好。

第二蜗轮83和推-推杆缸3对应于把手杆轴22的两个轴向部分，并且它们在轴向间隔开的同时围绕着所述把手杆轴22。

所述把手杆轴22与把手杆基部21、第二蜗轮83和推-推杆缸3旋转结合，特别是它们可以牢固地联接。

第二蜗轮83包括管状主体，该管状主体在其轴向侧上部分地由螺旋啮合齿831覆盖，以例如经由作为第一可选级的蜗杆和齿轮连杆直接或间接地与电动马达6协作。在示出根据本发明的门把手的图5中，示出了当被推动时把手杆102的不同位置。在齐平位置，角度α被认为是零。

在根据本发明的门把手中，反作用力通过门把手施加并由杆基部21传递。这种反作用力通知使用者他已将门把手推入足够深而触发机动门把手伸出。

因此，使用者在车辆控制单元9和/或门控制单元9已经检测到来自定位装置5的信号，即已达到-0.4°和-2.3°之间的角度α时接收消息。优选地，定位装置是位于把手杆轴上的传感器，以提高角度精度。

定位装置5的输出(例如传感器5的输出)由把手1的和/或车辆的控制单元9接收。马达的短接(shortcut)命令由控制单元9发出，即连接马达6的正负端子。结果是在由向内推的把手杆驱动的运动过程中粘度随着额外负载而增加。反之(inversion)则在马达轴线上产生较高的抵抗转矩，这种转矩通过根据本发明的门把手的蜗杆驱动机构或齿轮箱传递到杆基部，并可被意识到其已经达到解锁点的使用者感觉到。当使用根据本发明的双级减速机构(70、80)时，由马达6短接获得的附加转矩被放大60倍以上。

工业适用性

根据本发明的用于门把手的联接装置可与用于在具体行程范围内使用定位装置、马达和来自使用者的动作的任何应用的任何系统一起使用，以启动动作。

参考文献

·美国2013076047

·EP 3106594A

Claims (11)

1.一种车门把手(1)，包括联接装置(200)，该联接装置具有在以下位置之间可移动的把手杆(102)：

-齐平位置，其中所述把手杆(102)与外部门面板表面(100)齐平，

-准备位置，其中所述把手杆(102)被伸出并可被使用者抓握，以打开门面板(100)，

-以及向内推动位置，其中所述把手杆(102)以角度α缩回，

所述车门把手(1)包括：

-把手杆轴(22)，其旋转地连接到把手杆基部(21)，

-定位装置(5)，其能够检测把手杆轴(22)的旋转角度α，

-至少一个联接齿轮(70、80)，其由电动马达(6)旋转驱动并且旋转驱动把手杆轴(22)，

-以及电子控制单元(9)，其能够接收来自定位装置(5)的输入并向马达(6)发送信号，

其中，一旦达到把手杆(102)的被向内推动的预定旋转角度α，则电子控制单元(9)就能够造成马达(6)短路，从而在把手杆(102)上产生抗扭力。

2.根据权利要求1所述的车门把手(1)，其中，所述预定旋转角度α使得：

-2.3≤α≤-0.4。

3.根据前述权利要求中任一项所述的车门把手(1)，其中，所述预定旋转角度α使得：

-2≤α≤-0.5。

4.根据权利要求1所述的车门把手(1)，其中，所述联接齿轮(70、80)包括具有第一蜗杆(72)的第一蜗杆驱动器(70)以及对应的第一蜗轮(73)。

5.根据权利要求4所述的车门把手(1)，其中，所述联接齿轮(70、80)还包括具有第二蜗杆(82)的第二蜗杆驱动器(80)、第二对应齿轮(83)以及传动轴(81)，其能够将第一蜗轮(73)的旋转运动传递到第二蜗杆(82)。

6.根据权利要求5所述的车门把手(1)，其中，所述马达(6)具有马达轴(71)，其旋转轴线(B)垂直于传动轴(81)的旋转轴线(C)。

7.根据权利要求5或6中任一项所述的车门把手(1)，其中，所述马达(6)具有马达轴(71)，其旋转轴线(B)平行于把手杆轴(22)的旋转轴线(A)。

8.根据权利要求1所述的车门把手(1)，其中，所述定位装置(5)是位于把手杆轴(22)上的杆基部(21)的相对侧的磁传感器。

9.根据权利要求1所述的车门把手(1)，还包括与所述把手杆轴(22)旋转地联接的推-推杆缸(3)，其在把手杆(102)被向内推入咔嗒位置时经由推-推杆(31)与推-推单元(4)相互作用，以释放预加载的推-推单元(4)并且以非机动方式将把手杆(102)推入准备位置。

10.根据权利要求9所述的车门把手(1)，其中，以严格高于-2.3°的旋转角度α到达咔嗒位置，以释放预加载的推-推单元(4)并且以非机动方式将把手杆(102)推入准备位置。

11.根据权利要求1所述的车门把手(1)，其中，所述电子控制单元(9)能够进一步指示马达(9)在把手杆(102)上产生抗扭力之后在预定时间(t)伸出或缩回门把手杆(102)。

Images