CN111809986A - 用于机动车的锁系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的锁系统，该锁系统具有盘形的转动元件(1)、用于使转动元件(1)围绕转动轴线(4)转动的驱动装置(3)、以及能通过转动元件(1)使之运动的杆件(2)，其特征在于，在盘形的转动元件(1)上设有斜部(5)，所述锁系统设计为，当通过驱动装置(3)使转动元件(1)转动时，能通过斜部(5)使杆件(2)摆动。因此，能在机械传力效率特别高的同时实现对存在的结构空间的特别灵活的匹配。

Description

用于机动车的锁系统

技术领域

本发明涉及用于机动车的锁系统，该锁系统具有盘形的转动元件、用于使转动元件围绕转动轴线转动的驱动装置、以及能通过转动元件使之运动的杆件。

背景技术

机动车的锁系统通常用于防止机动车的车门或舱盖的意外打开。为此，通常车门或舱盖的锁挡块由锁定机构的转动锁叉接纳，并且在锁定机构的闭锁状态中由锁定爪保持，使得车门或舱盖不再能打开。为了使锁系统的锁定机构自动打开，可设置有驱动装置，其例如可通过蜗轮蜗杆传动装置使呈蜗轮的形式的盘形的转动元件转动中，该转动元件又借助凸轮操纵杆件。杆件可通过这种操纵使锁定爪脱离转动锁叉，使得可再次打开车门或舱盖。用于驱动装置的、自动打开所需的电能通常通过机动车的能源来提供。

对于锁系统来说，提供的结构空间通常有限。文献DE 11 2009 001 288 T5公开了一种用于机动车的锁系统，在其中，具有突出部的齿轮和与突出部相互作用的锁定爪杆相应具有错位90°的转动轴线。相互作用发生在齿轮的转动轴线的侧向。

此外，已知参考文献DE 10 2016 108 565 A1和DE 10 2016 108 568 A1。

发明内容

本发明的目的在于提供一种进一步改进的锁系统。

根据权利要求1的锁系统用于实现该目的。由从属权利要求得到有利的实施方式。

为了实现该目的提出一种用于机动车的锁系统，该锁系统具有盘形的转动元件、用于使转动元件围绕转动轴线转动的驱动装置、以及能通过转动元件使之运动的杆件。在盘形的转动元件上设有斜部/斜坡部/斜面部，即存在斜部。所述锁系统设计为，当通过驱动装置使转动元件转动时，能通过斜部使杆件摆动。

通过在盘形的转动元件上设置用于使杆件摆动的斜部可同时实现两个优点。

一方面，允许转动元件和杆件相对彼此特别灵活地布置，并且因此能够实现锁系统紧凑地装入预定的几何结构空间中。例如，机动车车锁可作为锁系统或锁系统的一部分安置到“L”形的几何结构空间或相应“L”形构造的壳体中。通过在盘形的转动元件上的斜部，杆件的摆动轴线可相对于转动元件的转动轴线彼此错开角度地来布置和支承。以这种方式可将该系统在某种意义上放置在拐角处。如果锁定机构在“L”形壳体的一边腿中，并且与电源的联接部在另一边腿中，这特别有利。于是，尤其与锁定机构相互作用的杆件和可与电源联接的驱动装置可安装在L形壳体的不同的边腿中。

另一方面，在盘形的转动元件上设有斜部允许摆动，进而由于杆件与斜部的相互作用而允许以特别低的机械损失操纵杆件。因此，可实现自动锁系统的非常高的效率。这样，锁系统运行所需的电能更少。

锁系统可以是用于车门或舱盖的机动车车锁和/或用于机动车的中央锁定设备或辅助关闭装置的一部分。优选地，用于机动车的锁系统包括锁定机构，该锁定机构可在闭锁状态中将车门或舱盖保持在闭锁的位置中，并且在打开的状态中允许车门或舱盖从闭锁位置打开。为了与转动元件相互作用，杆件可与斜部接触，更具体地讲，直接接触斜部并且在转动元件转动时沿着斜部滑动。因此，杆件可由于转动元件的转动运动根据斜部的(几何)走向运动，以便使锁定机构进入打开或闭锁状态中。

盘形的转动元件例如可为齿轮或蜗轮。将蜗轮用作盘形的转动元件能够实现灵活且紧凑的结构方式。通常，盘形的转动元件具有的直径大于盘形的转动元件的厚度。驱动装置优选地包括电机和驱动轴，其优选地直接驱动盘形的转动元件。在一设计方案中，锁系统和驱动装置设计为，可通过驱动装置使转动元件在两个转动方向上转动。这能够实现转动元件自动复位到起始位置中或自动地锁定和释放锁系统的锁定机构的转动锁叉。在一设计方案中，仅可在一个方向上通过驱动装置实现转动元件的自动转动。然后，用户所施加的力和/或机械式蓄能器(例如弹簧)使转动锁叉复位和/或锁定。

通常杆件可围绕摆动轴线摆动，以便传递力和/或运动。由斜部引起的杆件摆动基本上通过在杆件和斜部之间的接触、即直接接触发生。当通过驱动装置使转动元件转动时，杆件便沿着斜部滑动。在本锁系统中，杆件例如可为用于锁定转动锁叉的锁定爪、用于将锁定爪保持在锁定转动锁叉的状态中的锁死杆、用于释放锁定爪或锁死杆的释放杆或其他的锁定机构元件。作为杆件的锁定爪能够实现具有特别少的锁定机构构件的锁系统。结合在两个转动方向上自动驱动可特别快速且可靠地使转动锁叉锁定和解锁。作为杆件的释放杆使得尤其结合锁死杆和/或在仅仅一个方向上自动驱动转动元件能够实现特别节能地释放锁定机构。

斜部通常为倾斜的引导面或操纵面。斜部不是边缘的倒棱/倒角，并且也不是角部的由制造引起的斜面或倒圆角。斜部尤其由突出部形成，该突出部例如与转动元件连接成一体或一体形成。这减少了部件的数量。在一设计方案中，斜部由单独的构件形成，其设置在盘形的转动元件上。这使得能够为斜部和转动元件使用不同的材料，并且降低制造成本。此时，斜部或形成斜部的单独的构件与转动元件连接或耦联，使得斜部可与转动元件一起转动。如果斜部通过单独的构件来提供，优选地与转动元件的防止运动地或至少不可相对转动地连接。设置在盘形的转动元件上的斜部位于转动元件的轴向方向上，即位于转动轴线的方向上。因此，斜部布置在盘形的转动元件的上侧。上侧指的是盘形基体的设置有斜部的表面。上侧与包围盘形基体的凸缘无关，凸缘例如设置成与驱动装置的驱动轴相互作用，并且具有比盘形基体更大的轴向尺寸。

在一实施方式中，斜部相对于转动轴线倾斜伸延，和/或在以转动轴线为基准的径向方向上朝向转动元件的方向下落。于是，斜部基本上具有截锥形结构的周面部段的形状。因此可以特别高的效率操纵杆件，尤其在杆件的摆动轴线相对于转动轴线倾斜时。斜部尤其如此倾斜地成形，即，通过使杆件沿着斜部被引导、滑移和/或滑动而被推离转动元件。优选地，斜部倾斜地接合到盘形的转动元件的面向斜部的上侧。斜部尤其完全在上面设置有斜部的盘形的转动元件的范围内。因此，斜部在任何情况下都不会在径向上超出转动元件的外周。

在一实施方式中，斜部围绕转动轴线在周向方向上弯曲地伸延。因此，可通过转动元件的转动实现杆件根据斜部在周向方向上的走向的特别有针对性的摆动。斜部围绕转动轴线尤其在最高270°、优选地最高235°、特别优选地最高205°的角度范围内伸延。因此可实现特别快的反应时间。

在一实施方式中，斜部的轴向上端部螺旋形地围绕转动轴线伸延。因此可通过转动元件的转动使杆件以特别低的摩擦损失摆动。斜部的轴向上端部涉及沿着转动元件的转动轴线的纵向截面，并且指的是沿轴向距盘形的转动元件的上侧最远的点。在一实施方式中，在其中斜部接合盘形的转动元件的上侧，斜部的轴向尺寸精确地对应于从盘形的转动元件的上侧至斜部的轴向上端部的轴向距离。该轴向距离和/或轴向尺寸根据角度位置而变化，其与转动轴线一起形成上文提及的纵向截面的平面。因此，当通过驱动装置使转动元件转动而优选地使杆件摆动远离转动元件时，斜部的轴向上端部在转动轴线的方向上相对于具有固定的角度位置的杆件渐增地远离盘形的转动元件。

在一设计方案中，沿周向方向观察，斜部的径向尺寸渐增。因此提高了锁系统的可靠性。

在一实施方式中，沿周向方向观察，距转动轴线的径向距离一直增大直至斜部的轴向上端部。因此，杆件可特别远地摆动，并且这具有特别高的效率。

在一实施方式中，尤其在纵向截面中观察，斜部具有凹形形状。因此可获得进一步优化的操纵矢量。

在一设计方案中，突出部设置成具有柱状周面，即，周面围绕转动轴线弯曲地延伸并且平行于转动轴线。突出部尤其具有比斜部更大的轴向尺寸。此时，斜部的轴向上端部可位于柱状周面上。这样，在沿着转动轴线的纵向截面中观察，斜部与斜部围成钝角。因此可获得特别鲁棒/稳健的斜部。

在一实施方式中，可通过斜部使杆件围绕摆动轴线摆动，该摆动轴线沿轴向与斜部间隔开。通过沿轴向间隔开的摆动轴线实现杆件的特别有效的摆动。

在一实施方式中，摆动轴线相对于转动轴线倾斜一角度差。角度差尤其为至少45°和/或最高135°，特别优选地为恰好90°。因此，可在驱动装置低能耗的同时实现在预定的结构空间中的紧凑的结构方式。在角度差介于85°和95°之间时，可实现最小的能耗。

在一实施方式中，当通过驱动装置使转动元件转动时，通过斜部使沿轴向移位。因此实现杆件的特别可靠的操纵。沿轴向移位意指在转动轴线的方向上尤其离开盘形的转动元件。

在一实施方式中，杆件弯曲地、“L”形、钩形或“J”形地成形。因此，可在通过斜部操纵时实现特别高的效率。此外可提供特别紧凑的锁系统。

在一实施方式中，杆件可从盘形的转动元件下方越过盘形的转动元件并且接触斜部。因此，杆件可围绕在转动元件的外周处的环形凸缘，该环形凸缘尤其沿轴向比转动元件的盘形基体更厚。在此，杆件可越过转动元件的上侧直至到达径向内置的斜部，以便接触斜部。杆件尤其优选地被弹簧压靠在斜部上，以便接触斜部。

在一设计方案中，杆件的自由端部被圆整。优选地，在通过摆动轴线的截面中观察，杆件的自由端部具有近似半圆形的形状。因此可降低摩擦阻力。

在一实施方式中，当通过驱动装置使转动元件转动时，杆件的自由端部沿着斜部相对于转动元件螺旋形地滑移或滑动。因此可以特别低的摩擦损失获得与杆件和自由端部的运动匹配的操纵矢量。

在一实施方式中，当通过驱动装置使转动元件转动时，优选地在转动方向上转动，以使杆件远离转动轴线摆动和/或操纵杆件时，斜部的坡度角持续变平。因此，在操纵期间，虽然在斜部和杆件之间有相对运动，仍可实现特别高的效率。

在一实施方式中，当通过驱动装置使转动元件转动时，优选地在转动方向转动，以使杆件远离转动轴线摆动和/或操纵杆件时，在转动轴线与在杆件的自由端部和斜部之间的接触部位之间的径向距离持续变大。因此可实现被操纵的杆件的特别大的摆动角度。

在一设计方案中，斜部具有的坡度角至少为20°和/或最高为80°，尤其在自由端部在其上滑移或滑动的面区域内，通过驱动装置使转动元件转动。因此可减小摩擦损失，尤其是结合杆件的被圆整的自由端部，该自由端部接触具有提及的坡度角的斜部。

在一设计方案中，斜部在周向方向上沿着轨道(其使得杆件的自由端部在转动元件转动时沿着斜部滑移或滑动)的坡度角持续增大，尤其从20°增至80°。因此，坡度角可与自由端部相对于斜部在接触部位的区域中的定向的变化和相对运动相匹配，以优化效率，其中，相对运动和定向变化由杆件的摆动引起。相对于与转动轴线垂直的平面来测量坡度。尤其相对于盘形的转动元件的上侧测量坡度。原则上，转动轴线垂直于转动元件的上侧定向。

尤其在本文献中，转动方向与围绕转动轴线的转动方向相关，其引起杆件摆动离开转动轴线和/或操纵杆件。此时，相反的转动方向为反向转动方向。杆件的操纵优选地引起释放锁定机构，从而例如可再次打开机动车的车门或舱盖。在一设计方案中，转动元件沿反向转动方向的转动用于使杆件和/或转动元件复位到起始位置中。替代地或补充地，转动元件沿反向转动方向的转动可用于锁定转动锁叉，以便将锁定机构带到闭锁状态中，在该闭锁状态中例如将机动车的车门或舱盖可靠地保持在闭锁的位置中。

附图说明

下面借助附图进一步阐述本发明的实施例。实施例和下文说明的替代或补充的其他设计方案的特征可单个地或多个地与请求保护的对象组合。请求保护的保护范围不受实施例限制。其中：

图1示出了用于使转动元件转动的驱动装置的等轴测图，该转动元件处于起始位置α₀中并且可通过在转动元件上的斜部使杆件摆动；

图2a示出了图1的布置结构在起始位置α₀中的示意性的俯视图；

图2b示出了图2a的布置结构的侧视图；

图3a示出了在第一中间位置α_i中的、图2a的布置结构在转动元件的转动期间的示意性的俯视图；

图3b示出了图3a的布置结构的侧视图；

图4a示出了在第二中间位置α_k中的、图3a的布置结构在转动元件的转动期间的示意性的俯视图；

图4b示出了图4a的布置结构的侧视图。

具体实施方式

图1示出了盘形的转动元件1，其尤其呈蜗轮的形式。转动元件1具有盘形基体11和包围盘形基体11的凸缘12。窄的环形凸缘12在轴向方向上具有比盘形基体11更大的尺寸和/或在盘形基体11的周边沿轴向突出。伸出部优选地至少对应于盘形基体11的两倍厚度。驱动装置3、尤其电机配备有驱动轴11，该驱动轴可围绕转动轴线15转动，该转动轴线与转动元件1的周边相切和/或与转动轴线4垂直地定向。在驱动轴11的周边处的以及在凸缘的径向外周面处的彼此对应的齿廓14相互啮合，以将驱动装置3的转动和转矩传递给转动元件1，由此使转动元件转动。

在盘形基体11的优选地平坦的表面上存在斜部5(在图1中画有阴影线)，该斜部从在圆形上侧内的表面沿轴向方向延伸，以便在转动元件1上形成倾斜的结果。同样在盘形基体11的该表面上，设置有柱形的套筒16和/或具有柱状周面18的突出部17，该柱状套筒形成转动元件1的支承件的一部分。突出部17和/或斜部5尤其围绕套筒16延伸。优选地，斜部5围绕突出部17延伸。突出部17尤其在转动轴线4的方向上超出斜部。优选地，斜部5、突出部17和/或套筒16可选地与转动体一起形成一体式或至少一件式的结构，其尤其是截锥状的。总体而言，该结构具有非转动对称的火山锥的造型，其在周向方向上变陡。斜部以盘形基体11的表面为基础，并且螺旋形地缠绕突出部17，其中，突出部17和斜部在周向方向上具有连续变大的半径和连续变大的径向尺寸。斜部5的轴向上端部7与盘形基体11的表面的距离沿周向方向渐增、同时与转动轴线4的距离沿周向方向渐增，由此形成螺旋形状。

杆件2以可围绕摆动轴线6摆动的支承，该摆动轴线垂直于转动轴线4和/或与转动轴线1至少间隔开转动元件的直径的一半。杆件2具有管状部分19，以围绕摆动轴线6支承。摆动轴线6布置在转动元件1下方。杆件2以钩形部、尤其“J”形部垂直于管状部分19和/或垂直于摆动轴线6延伸，并且可从下面越过凸缘12作用于盘形基体11的凹陷的表面，以便斜部5与自由端部8接触。优选地，杆件2的自由端部8在摆动轴线6的方向上加厚，以便通过斜部5以特别高的效率实现特别可靠的操纵。在转动元件1的起始位置α₀中，自由端部8直接位于盘形基体11的表面上或几乎位于盘形基体11的表面上。

图2a以在转动元件1的起始位置α₀中的俯视图示出了杆件2和转动元件1，转动元件在它上面具有斜部5。在一设计方案中，盘形基体11的表面或斜部5在转动元件1的起始位置α₀中与自由端部8的端部区域接触，该端部区域在摆动轴线6的方向上最靠近转动轴线4。图2b以侧向图示出了图2a的锁系统的布置结构。自由端部8的横截面为手指形状，并且具有圆整的、优选地近似半圆形的端部，该端部接触斜部5或优选地仅与斜部5间隔开很小的气隙，以防止自由端部8磨损。

与图2a和2b相比，图3a和3b现在示出了通过斜部5使杆件2摆动，斜部在接触部位9处与杆件2的自由端部8接触，并且由于从起始位置α₀转动到示出的中间位置α_i中而推压杆件2。在操纵矢量10的方向上进行传力。操纵矢量10大致沿着杆件2的自由端部8延伸，这显示出了高效且低机械损耗的传力。

与图3a和3b相比，图4a和4b现在示出了通过斜部5使杆件2继续摆动，其中，从中间位置α_i转动到中间位置α_k中。如果通过驱动装置3使转动元件1转动，操纵矢量10变得更陡，在该操作矢量的方向上，力从斜部5作用于杆件2的自由端部8。操纵矢量10垂直于连线20，该连线为从摆动轴线6到在杆件2和斜部5之间的接触部位9的连线20，自由端部8在该接触部位处接触斜部5。

通过使转动元件1沿在附图中示出的转动方向(沿顺时针方向)转动来操纵杆件2，杆件又与未示出的锁定机构相互作用。在此，接触部位9一起形成围绕转动轴线的、具有渐增半径的螺旋形状。

附图标记列表

1转动元件

2杆件

3驱动装置

4转动轴线

5斜部

6摆动轴线

7斜部的轴向上端部

8杆件的自由端部

9接触部位

10操纵矢量

11盘形基体

12凸缘

13驱动轴

14齿廓

15转动轴线

16套筒

17突出部

18突出部的周面

19杆件的管状部分

20连线

α₀起始位置

α_i、α_k中间位置

Claims (10)

1.一种用于机动车的锁系统，该锁系统具有盘形的转动元件(1)、用于使转动元件(1)围绕转动轴线(4)转动的驱动装置(3)、以及能通过转动元件(1)使之运动的杆件(2)，其特征在于，在盘形的转动元件(1)上设有斜部(5)，所述锁系统设计为，当通过驱动装置(3)使转动元件(1)转动时，能通过斜部(5)使杆件(2)摆动。

2.根据前一项权利要求所述的锁系统，其特征在于，斜部(5)相对于转动轴线(4)倾斜伸延，并在径向方向上朝向转动元件(1)下落。

3.根据上述权利要求中任一项所述的锁系统，其特征在于，斜部(5)围绕转动轴线(4)在周向方向上弯曲地伸延。

4.根据上述权利要求中任一项所述的锁系统，其特征在于，斜部(5)的轴向上端部(7)螺旋形地围绕转动轴线(4)伸延。

5.根据前一项权利要求所述的锁系统，其特征在于，沿周向方向观察，距转动轴线(4)的径向距离直至斜部(5)的轴向上端部(7)一直增大和/或斜部(5)的径向尺寸增大。

6.根据上述权利要求中任一项所述的锁系统，其特征在于，斜部(5)具有凹形形状。

7.根据上述权利要求中任一项所述的锁系统，其特征在于，通过斜部(5)能使杆件(2)围绕摆动轴线(6)摆动，该摆动轴线与斜部(5)沿轴向间隔开，和/或摆动轴线(6)相对于转动轴线(4)以角度差倾斜，所述角度差尤其是至少为45°和/或最多为135°。

8.根据上述权利要求中任一项所述的锁系统，其特征在于，杆件(2)是“L”形或“J”形的；和/或杆件能从盘形的转动元件(1)下方越过所述盘形的转动元件(1)并且能接触斜部(5)。

9.根据上述权利要求中任一项所述的锁系统，其特征在于，如果通过驱动装置(3)使转动元件(1)转动，杆件(2)的自由端部(8)沿着斜部(5)相对于转动元件(1)螺旋形地滑动。

10.根据前一项权利要求所述的锁系统，其特征在于，如果通过驱动装置(3)使转动元件(1)转动，斜部(5)的坡度角持续变平，和/或在转动轴线(4)与在杆件(2)的自由端部(8)同斜部(5)之间的接触部位(9)之间的径向距离持续变大。

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