CN112334350B - 具有位置传感器的机动车盖的锁 - Google Patents

Abstract

一种机动车盖的锁(100)，包括：盒(1)和帽(10)；锁定销(2)，其设置有从帽(10)突出以与盖(200)的壳体(201)接合从而关闭盖的头部(20)，所述锁定销(2)在内部是空的，并且包括轴向贯通通道(21)；中心销(4)，其安装成能够在所述锁定销的所述轴向贯通通道(21)中轴向滑动；弹簧(M)，其设置在盒(1)与中心销(4)之间，从而将中心销(4)和锁定销(2)推动到抽出位置；和检测装置(3)，其设置在盒(1)中，从而检测中心销(4)是否处于缩回位置或抽出位置。

Description

具有位置传感器的机动车盖的锁

技术领域

用于工业发明的本专利申请涉及机动车盖的锁，尤其涉及具有内燃机的机动车中的油箱盖的锁或具有电动机的机动车的充电插座的盖的锁。

尽管以下描述将涉及油箱盖，但是本发明还扩展到充电插座的盖的锁。

背景技术

市场上已知各种类型的油箱盖的锁。

大众汽车的EP1295748号专利申请公开了一种油箱盖的关闭机构，其包括致动器组件，该致动器组件致动在轴向截面具有“T形”头的旋转平移销，该旋转平移销接合在设置在油箱盖的底座中的槽或孔眼中，从而可以安全地关闭油箱。然而，EP1295748没有公开使用传感器来检测盖或旋转平移销的关闭。

已知通常使用微型开关中的传感器来检测盖锁的锁定销的关闭。实际上，当手动关闭盖时，所述盖推动锁定销，该锁定销到达其行程末端位置。传感器检测到锁定销的这种关闭位置，并向致动器发送确认信号，该致动器使锁定销抵靠在锁定位置。

但是，这种检测系统受到严重缺陷的损害。实际上，如果使用者在盖打开时不小心推动了锁定销，则该锁定销将到达关闭位置。因此，传感器将检测到锁定销处于关闭位置，并且当盖打开时，执行器将锁定销。必须考虑到锁定销的这种非自愿致动是相当普遍的，例如考虑到许多情况，其中使用者将油泵喷嘴引入靠近锁定销的油管的口中。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种用于机动车的油箱盖的锁来消除现有技术的缺点，该锁是可靠的并且适合于避免该锁的锁定销的非自愿干预。

另一个目的是公开一种这样的锁，其具有减小的体积、具有有限的零件数量、便宜且易于制造和安装。

根据本发明，通过独立权利要求1的特征实现这些目的。

本发明的有利的实施方式由从属权利要求得出。

本发明的锁由权利要求1限定。

附图说明

通过下面的详细描述，本发明的附加特征将变得明显，其是指附图中示出的仅示例性而不是限制性的实施例，其中：

图1是本发明的锁的各部分的分解侧视图；

图2是图1的锁的组装状态的立体图，没有盖；

图2A和图2B是图2的锁的两个细节的剖视图；

图3和图4分别是图1的锁处于打开位置和关闭位置的侧视图；

图5和图6是分别沿着图3和图4的截面V-V和VI-VI截取的两个轴向图；

图7A、图7B和7C是示出根据本发明的锁的锁定销的意外致动的立体侧视图；

图8是处于锁定位置的根据本发明的锁的致动器的主视图；

图9是图8的致动器的侧视图；

图10是图8的致动器的一部分的立体图；

图11是处于解锁位置的根据本发明的锁的致动器的前视图；

图12是图11的致动器的侧视图；

图13是图11的致动器的一部分的立体图；

图14A、图14B、图14C、图14D和图14E是立体侧视图，示出了根据本发明的锁的五个操作步骤。

具体实施方式

参考附图，公开了本发明的锁，该锁通常用附图标记100表示。

在下面的描述中，术语“上”和“下”将指代图中的锁的位置，应当理解，锁可以沿任何方向安装在机动车中。

参考图1和图2，锁100包括容纳锁的部分的盒1和帽10。电连接器11通过垫圈连接至盒1。

帽10具有轴向贯通通道13(图2B)，其中安装了锁定销2。锁定销2具有适于接合至盖200的壳体201(图5)的头部20。锁定销的头部20具有T形的轴向截面。锁定销的头部20从帽10伸出在上方位置。

锁定销2以旋转运动的方式在帽内移动，以便从抽出的打开位置(图3和图5)到缩回的关闭位置(图4和图6)，其中在该抽出的打开位置该盖200打开，其中在该缩回的关闭位置该盖200关闭并且锁定销的头部20接合至盖的壳体201。

在锁定销2与盒1或帽10之间设有螺旋连接件，以使锁定销2旋转运动。锁定销2在内部是空的，并且包括在上和下位置打开的轴向贯通通道21(图5和图6)。柄65与盒1成一整体。柄65布置在锁定销的轴向贯通通道21中。

柄部65具有向外突出的突出部66，该突出部66接合在设置在锁定销2的内表面中的引导槽22中。引导槽22具有螺旋形状。由此，迫使锁定销20进行旋转平移运动。

中心销4安装成能够在柄65中和锁定销的轴向贯通通道21中轴向滑动，从而从抽出位置(图3和图5)到缩回位置(图4和图6)，其中在该抽出位置该中心销的上部45从锁定销的头部20突出，其中在该缩回位置该中心销缩回在锁定销内部。

中心销4具有径向向外突出的外部轴环40。柄65具有径向向内突出的内部轴环67。锁定销2包括肩部25。

弹簧M围绕中心销4布置在柄65内。弹簧M的第一端M1抵靠在柄的内部轴环67上，第二端M2抵靠在中心销的外部轴环40上。由此，弹簧M向上推动中心销4，直到中心销的外部轴环40抵靠在锁定销的肩部25上。在这种情况下，弹簧M继续向上推动中心销4和锁定销2。

当中心销的轴环40停在锁定销的肩部25上时，中心销处于抽出位置。

检测装置3检测中心销4是否处于缩回位置或抽出位置。检测装置3连接到机动车的控制单元，以便提供有关中心销4的状态的信息。

中心销具有与上部45相对的下部46。有利的是，检测装置3安装在盒1中或柄65中，以检测中心销4的下部46何时靠近检测装置3移动或接触检测装置3从而检测中心销4何时到达其缩回位置。

有利地，检测装置3包括安装在印刷电路板31上的簧片开关(Reed switch)30，该簧片开关设有用于中心销4的下部插入的孔。在这种情况下，磁体43布置在中心销4的下部46中。当中心销的磁体43靠近簧片开关30时，簧片开关30会更改其状态，并通知中心销4处于缩回位置。簧片开关30通常打开，并且在中心销的磁体43靠近簧片开关时会关闭。

代替簧片开关，检测装置2可以包括微型开关，该微型开关布置为被中心销4的下端激活。

锁100是推动式的，并且可以通过将盖200推向锁而打开，从而将锁定销2向内推动。

为了执行“推动”功能，锁100包括：

-固定在盒1上的下凸轮6；

-与帽10成一体的上凸轮7；和

-至少一个从动件50，该从动件50连接到锁定销2并设置在下凸轮6与上凸轮7之间。

下凸轮6可与柄65成一体。下凸轮6具有围绕柄65布置的圆柱体。下凸轮6具有带有三角形锯齿形轮廓的上边缘，该三角形锯齿形轮廓包括终止于相应的座61的多个斜面60。

参考图2B，上凸轮7设置在帽10中。上凸轮7具有圆柱体，该圆柱体设置有具有方波形轮廓的下边缘，该方波形轮廓包括第一斜面71和第二斜面73，第一斜面71终止于相应的座72，第二斜面73终止于纵向凹槽70。

参照图14B，下凸轮6和上凸轮7彼此并排设置，使得下凸轮的座61布置成与上凸轮的第一斜面71对应；上凸轮的座72布置成与下凸轮的斜面60对应；并且上凸轮的纵向凹槽70布置成与下凸轮的斜面60对应。

该锁包括环5，该环5旋转地安装在位于锁定销2中的环形座23中。多个从动件50从环5径向突出。可以设置至少一个从动件50。有利地，从动件50的数量可以是3或3的倍数，并且在这种情况下，它们以相同的角距离设置。每个从动件50具有带有向上点和向下点的六边形形状。

锁100包括锁定装置9，其适于将锁定销2锁定在缩回的关闭位置。锁定装置可以从锁定位置到解锁位置，其中在该锁定位置该锁定装置抵靠锁定销，其中在该解锁位置该锁定装置不抵靠锁定销。

锁定装置9由致动器8控制，该致动器8由机动车的控制单元致动。例如，当机动车停止时致动器8被激活，从而将锁定装置带到锁定位置。

锁定装置9包括突出部90，该突出部90从锁定装置径向突出并且接合在锁定销2的锁定座24中。锁定座24可以具有限定在两个环形肋之间的环形形状，并且设置在环形座23的上方，该环形座23容纳环和从动件50。

致动器8包括具有驱动轴81的电动机80，驱动轴81上安装有与内螺纹83接合的螺钉82。内螺纹83具有至少一个从动件84，该从动件在锁定装置9的凸轮92中滑动。内螺纹83的平移导致锁定装置9平移，使得锁定装置的突出部90接合或脱离锁定销的锁定座24。

内螺纹83具有紧固到紧急电缆86上的紧固件85，该紧固件可以由使用者手动拉动，从而将锁定装置9移动到其解锁位置。

图7、图8和图10示出了致动器80和处于锁定位置的锁定装置9。

图11、图12和图13示出了致动器80和处于解锁位置的锁定装置9。

参考图7A，当盖打开时，锁定销2和中心销4处于抽出位置，因此检测装置3未检测到中心销4，从而发出打开状态的信号。

如图7B所示，如果使用者不小心将中心销4和锁定销2推动到缩回位置，则检测装置3检测到中心销4的存在并发送信号到机动车的控制单元。当中心销被按下时，检测装置3发送信号通知中心销的存在。因此，控制单元可以被编程为在从检测装置3读取信号时具有延迟，以避免由中心销4的非自愿致动引起的可能的信号。

必须注意的是，相对于锁定销2独立移动，如果没有持续推动中心销与检测装置3接触的外力(例如盖200)，中心销4将不会保持在关闭或缩回位置。因此，如果致动器8被非自愿关闭，则锁定销2将保持锁定状态，而中心销4将自由返回到抽出位置，因此汽车的控制单元将接收打开盖的信号。

然后，当使用者释放中心销4和锁定销2时，如图7C所示，由于弹簧M在中心销4上的推力，中心销4返回到抽出位置。因此，检测装置3将不会检测到中心销并且将向控制单元指示打开盖的状态。

参考图14A至图14E，描述锁100的操作。

如图14A所示，锁100关闭；因此锁定装置在锁定销2的锁定座24中的突出部90和锁定销2不能轴向移动。当机动车停止(并关闭)时，机动车的控制单元控制致动器8，该致动器8使锁定装置9沿箭头F1的方向向后移动。

参照图14B，锁定装置9处于解锁位置；因此，解锁装置的突出部9不会与锁定座24接合，并且锁定销未被抵靠。但是，由于连接到锁定销的从动件50抵靠在上凸轮7上，因此锁不会打开。

为了打开锁，使用者推动盖，该盖沿箭头F2的方向向下推动锁定销2。从动件50抵靠在下凸轮的斜面60上；因此，环5沿箭头F3的方向旋转，而从动件50跟随斜面60到达下凸轮的座61。

图14C示出了从动件50到达下凸轮的座61。现在，弹簧M被压缩，因此，当使用者释放盖时，由于弹簧M的推力，锁定销2趋于上升，并且从动件50沿箭头F4的的方向向上移动，被阻挡在上凸轮的第二斜面73上。当从动件50跟随上凸轮的第二斜面73朝向纵向凹槽70旋转时，环5旋转。

图14D示出了从动件50到达上凸轮的纵向凹槽70。现在，由于弹簧M的推力，锁定销2趋于上升，因此从动件50在上凸轮的纵向凹槽70中沿箭头F5的方向向上移动。在锁定销2向上移动期间，锁定销的螺旋导向凹槽66(图2A)在柄的突出部66上滑动，导致锁定销沿箭头F6的方向旋转。

锁定销的螺旋引导凹槽22的螺距和上凸轮的纵向凹槽70的长度允许锁定销2旋转大约90°。显然，该装置还可以通过锁定销旋转小于90°来操作。因此，锁定销的头部20旋转90°并且与盖的壳体201脱离(图5)。

图14D示出了从动件50到达上凸轮的纵向凹槽70的端部并且因此锁定销的头部20相对于图14D的位置旋转了90°，从而使盖的壳体201脱离。

Claims (10)

1.一种用于机动车盖的锁(100)，包括：

-盒(1)和帽(10)；

-锁定销(2)，其具有从该帽(10)突出以与盖(200)的壳体(201)接合从而关闭该盖的头部(20)；所述锁定销(2)安装成在所述帽(10)中进行旋转运动以从缩回的关闭位置到抽出的打开位置，其中在该缩回的关闭位置中该锁定销的该头部接合至该帽的座；

其特征是，

所述锁定销(2)在内部是空的，并且包括轴向贯通通道(21)；

所述锁还包括：

-中心销(4)，该中心销(4)安装成能够在该锁定销的所述轴向贯通通道(21)中轴向滑动，以便从所述锁定销内部的缩回位置移至抽出位置，其中在该抽出位置该中心销的上部(45)从该锁定销的该头部(20)向上伸出；

-弹簧(M)，其设置在所述盒(1)与所述中心销(4)之间，从而将该中心销(4)和该锁定销(2)推动到该抽出位置，和

-检测装置(3)，其布置在所述盒(1)中，以检测中心销(4)是否处于缩回位置或处于抽出位置。

2.根据权利要求1所述的锁(100)，其特征是，

所述锁定销(2)包括肩部(25)；

所述中心销(4)包括外部轴环(40)，其径向向外突出以抵靠在所述锁定销的所述肩部(25)上；和

所述弹簧(M)设置在所述盒(1)与该中心销的所述外部轴环(40)之间。

3.根据权利要求1或2所述的锁(100)，其特征是，所述中心销(4)具有与所述上部(45)相对的下部(46)，并且所述检测装置(3)被布置为检测所述中心销(4)的该下部(46)。

4.根据权利要求1或2所述的锁(100)，其特征是，所述检测装置(3)包括簧片开关(30)，并且磁体(43)布置在所述中心销(4)中以便被簧片开关(30)检测到。

5.根据权利要求1或2所述的锁(100)，还包括柄(65)，所述柄(65)固定至所述盒(1)并且设置在所述锁定销的所述轴向贯通通道(21)内；所述柄(65)设置有突出部(66)，所述突出部(66)布置在设置在所述锁定销的内表面中获得的螺旋引导凹槽(22)中。

6.根据从属于权利要求2时的权利要求5所述的锁(100)，其特征是，所述柄(65)具有内部轴环(67)，并且所述弹簧(M)具有位于该柄的内部轴环(67)上的第一端(M1)和抵靠在该中心销的所述外部轴环(40)上的第二端(M2)。

7.根据权利要求1所述的锁(100)，还包括：

-固定在该盒(1)上的下凸轮(6)；

-与该帽(10)成一体的上凸轮(7)；

-至少一个从动件(50)，该从动件(50)连接到该锁定销(2)并且设置在该下凸轮(6)与该上凸轮(7)之间。

8.根据权利要求7所述的锁(100)，包括：

-环(5)，其能够旋转地安装在所述锁定销的环形座(23)中；和

-多个从动件(50)，其从所述环(5)径向突出。

9.根据权利要求7或8所述的锁(100)，其特征是，

该下凸轮(6)具有圆柱体，该圆柱体具有带有三角形锯齿形轮廓的上边缘，该三角形锯齿形轮廓包括终止于相应的座(61)的多个斜面(60)，并且

该上凸轮(7)具有圆柱体，该圆柱体具有带有方波形轮廓的下边缘，该方波形轮廓包括终止于相应的座(72)的第一斜面(71)和终止于纵向凹槽(70)中的第二斜面(73)。

10.根据权利要求1所述的锁(100)，还包括：

-锁定装置(9)，其适于锁定所述锁定销(2)，和

-致动器(8)，其致动所述锁定装置(9)；所述致动器(8)电连接至该机动车的控制单元。