CN113153024A - 闭合闩锁组件 - Google Patents

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CN113153024A CN202110018061.0A CN202110018061A CN113153024A CN 113153024 A CN113153024 A CN 113153024A CN 202110018061 A CN202110018061 A CN 202110018061A CN 113153024 A CN113153024 A CN 113153024A
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Abstract

一种闭合闩锁组件,包括闩锁机构,该闩锁机构具有能够在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动的棘爪,其中,在棘爪处于棘轮保持位置时,棘轮被保持在撞销捕获位置,在棘爪处于棘轮释放位置时,棘轮朝向撞销释放位置偏置。电磁致动器包括第一构件、第二构件、固定至第一构件和第二构件中的一个的多个永磁体以及固定至第一构件和第二构件中的另一个的多个电磁线圈。多个电磁线圈能够被通电,以吸引多个永磁体以及排斥多个永磁体以使第一构件相对于第二构件移动,接着该相对移动引起下述动作中的至少一个:棘爪在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间的移动;锁定棘爪,防止其从棘轮保持位置向棘轮释放位置移动;以及将棘轮扣紧在撞销捕获位置。

Description

闭合闩锁组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年1月7日提交的序列号为62/958,147的美国临时申请的权益,该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容总体上涉及在闭合系统中使用的用于将闭合板可释放地闩锁到机动车辆的车身部分的类型的动力操作的闭合闩锁组件。更特别地,本公开内容涉及具有含电磁致动器的机构的闭合闩锁组件。
背景技术
本部分提供背景信息,其未必是本公开内容中所体现的发明构思的现有技术。
由消费者对于先进的舒适性和便利性特征的需求驱动的技术的持续提高已经使得更多的电子器件被集成在现代机动车辆中。为此,现在使用电子控制器和电子控制的装置来控制车辆中的多种功能。例如,许多现代车辆现在配备有无源(即,“无钥匙”)进入系统以允许锁定/解锁和释放闭合板(即,门、后栏板、提升门、行李箱盖等)而无需使用传统的钥匙型进入系统。就此而言,现在可以与这样的无源进入系统一起利用的一些普遍功能及其机构包括动力锁定/解锁、动力扣紧和动力释放。因此,“动力”功能和机构由安装到闭合板的闭合闩锁组件提供,该闭合闩锁组件配备有具有棘轮/棘爪型闩锁机构的闩锁模块,该棘轮/棘爪型闩锁机构经由至少一个电机致动器的致动而被选择性地致动。
闩锁控制单元电连接至电机致动器,用于控制电机致动器的致动。
闭合板从打开位置朝向关闭位置的移动引起撞销(安装到车辆的结构部分)与棘轮接合,并且与通常经由棘轮偏置构件施加到棘轮偏置力相反地,强制使棘轮从撞销释放位置朝向撞销捕获位置旋转。一旦棘轮位于其撞销捕获位置,棘爪由于棘爪偏置构件的推动而移入到棘轮保持位置,在该棘轮保持位置处,棘爪机械地与棘轮接合并且将棘轮保持在其撞销捕获位置,从而使闩锁机构闩锁并且将闭合板保持在其关闭位置。经由齿轮系可操作地耦接至电机致动器的闩锁释放机构通常与闩锁模块相关联,以引起棘爪从其棘轮保持位置移入棘轮释放位置。此后,棘轮偏置构件驱动棘轮返回至其撞销释放位置,从而释放闩锁机构并且允许闭合板朝向其打开位置移动。
提供动力特征(例如,动力释放特征、动力扣紧特征和/或动力锁定特征)的闭合闩锁组件通常具有电“动力释放/扣紧/锁定”电机致动器,所述电“动力释放/扣紧/锁定”电机致动器被构造成致动动力闩锁机构以释放、扣紧和/或锁定动力闩锁机构。电机致动器和齿轮系是闩锁模块的部分,其中,电机致动器经由闩锁控制单元响应于由无源进入系统(即,经由智能钥匙或者安装在把手上的开关)生成的信号(例如,闩锁释放信号、扣紧信号和/或锁定/解锁信号)来控制。诸如在闩锁释放机构中的电机致动器和齿轮系例如经由齿轮、凸轮、杆等机械地联接至棘爪,以实现棘爪在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间的机械驱动移动。尽管可以证明,棘爪的机械致动在使棘爪在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动时是有效的,但是会出现某些低效率和不期望的方面。例如,齿轮系内的齿轮和与其联接的部件的移动可能引起不希望的噪声;齿轮和与齿轮联接的组成部件之间的摩擦相互作用可能引起不期望的磨损,该磨损又可能引起组成部件的位置不准确、卡住和/或断裂;预期的磨损可能导致需要复杂、昂贵的位置传感器;并且进一步,必须在齿轮与棘爪之间容纳齿轮和组成部件增加了闭合闩锁组件的尺寸和重量,这又可能不利地影响闭合板组件的燃料经济性和设计自由度。
鉴于上述,认识到需要开发可靠的、可重复的、无机械低效率、抗磨损、安静、在制造、装配和使用方面具有成本效益并且展现出长有用寿命的闭合闩锁组件及其致动器。此外,虽然当前动力操作的闭合闩锁组件足以满足所有的法规要求并且提供了针对增加的舒适性和便利性的期望的消费预期,但是存在针对推进该技术并且提供替选动力操作的闭合闩锁组件的需要,这些替选动力操作的闭合闩锁组件解决并且克服了与常规布置相关联的已知缺点中的至少一些缺点。
发明内容
本部分提供了通过在下文中根据本公开内容所公开的发明构思提供的或者与该发明构思相关联的各个方面、特征和结构实施方式的总体概述,并且不旨在是全面的总结和/或限制由权利要求提供的解释和保护范围。
根据本公开的方面,描述了一种闩锁机构,其包括棘轮和棘爪,该棘轮可以在撞销捕获位置与撞销释放位置之间移动,该棘爪可以在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动,处于棘轮保持位置的棘爪将棘轮保持在撞销捕获位置,并且处于棘轮释放位置的棘爪释放棘轮以使棘轮朝向撞销释放位置移动;以及电磁致动器,该电磁致动器可操作地耦接至棘爪并且适于响应于电磁致动器的通电而使棘爪在撞销捕获位置与撞销释放位置之间移动。
根据本公开内容的方面,提供了一种闭合闩锁组件,其至少克服了已知闭合闩锁组件的上述讨论的那些缺点。
在相关方面,根据本公开内容构造的闭合闩锁组件包括电磁致动器,该电磁致动器可操作地耦接至闩锁机构以有助于在没有机械联接机构的情况下致动闩锁机构。
在相关方面,根据本公开内容构造的闭合闩锁组件包括电磁致动器,该电磁致动器可操作地耦接至闩锁机构以有助于在没有机械齿轮系的情况下致动闩锁机构。
在另一方面,电磁致动器可以经由ECU控制致动来致动。
在另一方面,提供了一种在没有将致动器可操作地耦接至闩锁机构的机械机构的情况下有助于闭合闩锁组件的闩锁机构的动力致动的方法。
在相关方面,提供了一种在没有机械齿轮系的情况下有助于闭合闩锁组件的闩锁机构的动力致动的方法。
根据这些和其他方面,本公开内容的闭合闩锁组件具有闩锁机构,该闩锁机构包括棘轮和棘爪。该棘轮可以在撞销捕获位置与撞销释放位置之间移动。该棘爪可以在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动,在棘爪处于棘轮保持位置时,棘轮被保持在撞销捕获位置,在棘爪处于棘轮释放位置时,棘轮被释放以朝向撞销释放位置移动。该闭合闩锁组件具有电磁致动器,该电磁致动器包括第一构件、第二构件、固定至第一构件和第二构件中的一个的多个永磁体以及固定至第一构件和第二构件中的另一个的多个电磁线圈。多个电磁线圈被配置成与交流电源电通信。电磁线圈能够被通电以响应于交流电而吸引多个永磁体并且响应于交流电而排斥多个永磁体,以使第一构件相对于第二构件移动。闩锁机构可操作地耦接至第一构件以响应于第一构件相对于第二构件的移动来执行下述动作中的至少一个:使棘爪在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动;可释放地锁定棘爪,防止其从棘轮保持位置向棘轮释放位置移动;以及将棘轮扣紧到撞销捕获位置。
根据另一方面,闩锁机构可以包括闩锁释放机构,其中,经由电磁线圈的通电的第一构件相对于第二构件的移动使得闩锁释放机构在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动棘爪。
根据另一方面,第一构件可以被配置成相对于第二构件沿直线型路径移动。
根据另一方面,第二构件可以被设置成具有通道并且第一构件可以被配置成以受引导的方式沿该通道滑动。
根据另一方面,电磁线圈可以被设置成沿着通道的相对侧延伸,以有助于第一构件沿通道的移动。
根据另一方面,提供了多个永磁体,其包括以相对于彼此极性交替的方式布置的相反极性永磁体。
根据另一方面,第一构件可以被配置成相对于第二构件沿弧形路径移动,其中,弧形路径可以是圆形的。
根据另一方面,电磁线圈可以以与永磁体径向对齐的方式被布置成圆形,以有助于第一构件相对于第二构件的旋转。
根据另一方面,闩锁释放机构可以被设置为将第一构件可操作地耦接至棘爪的连杆臂,其中,该连杆臂具有在第一驱动端与第二驱动端之间延伸的槽,其中,第一构件具有驱动销,该驱动销被配置成用于在第一驱动端与第二驱动端之间的槽内滑动移动。
根据另一方面,电子控制单元可以被配置成与电磁线圈电通信,以发信号来选择性致动电磁线圈。
根据本公开内容的另一个方面,提供了一种构造用于致动的机动车辆闭合板的闭合闩锁组件的闩锁机构,使得闩锁机构执行以下各项中的至少一项的方法:使棘爪在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动;可释放地锁定棘爪,防止其从棘轮保持位置向棘轮释放位置移动;以及将棘轮扣紧在撞销捕获位置。该方法包括:提供电磁致动器,该电磁致动器包括第一构件、第二构件、固定至第一构件和第二构件中的一个的多个永磁体以及固定至第一构件和第二构件中的另一个的多个电磁线圈。此外,将多个电磁线圈构造成与电流源电通信,使得电磁线圈能够被通电以响应于电流吸引多个永磁体以及排斥多个永磁体以使第一构件相对于第二构件移动。此外,将第一构件可操作地耦接至闩锁机构的部件,以用于响应于第一构件的移动来选择性地移动该部件。
根据另一方面,方法可以包括将闩锁机构的部件设置成包括棘爪和棘轮中的至少一个,使得经由电磁线圈的通电的第一构件相对于第二构件的移动引起以下移动中的至少一个:棘爪在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间的移动和棘轮从次撞销捕获位置到主撞销捕获位置的移动。
根据另一方面,方法可以包括提供闩锁机构的部件作为闩锁释放机构,使得经由电磁线圈的通电的第一构件相对于第二构件的移动使得闩锁释放机构在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动棘爪。
根据另一方面,方法可以包括将第一构件构造成相对于第二构件线性移动。
根据另一方面,方法可以包括将第一构件构造成相对于第二构件旋转。
根据本公开内容的另一方面,提供了一种制造闭合闩锁组件的方法。该方法包括将棘轮支撑在壳体中以在撞销捕获位置与撞销释放位置之间移动。此外,将棘爪支撑在壳体中以在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动,在棘爪处于棘轮保持位置时,棘轮处于撞销捕获位置,在棘爪处于棘轮释放位置时,棘轮被释放以朝向撞销释放位置移动,并且将棘爪朝向撞销释放位置偏置。方法还包括将电磁致动器支撑在壳体中,其中,该电磁致动器包括第一构件、第二构件、固定至第一构件和第二构件中的一个的多个永磁体以及固定至第一构件和第二构件中的另一个的多个电磁线圈。多个电磁线圈被配置成与具有交替的第一极性和第二极性的电流源电通信,并且多个电磁线圈能够被通电以响应于第一极性电流而吸引多个永磁体并且响应于第二极性电流而排斥多个永磁体,以使第一构件相对于第二构件移动。此外,方法包括将闩锁机构可操作地耦接至第一构件,并且构造闩锁机构以响应于第一构件相对于第二构件的移动而执行下述中的至少一个:使棘爪在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动;可释放地锁定棘爪,防止其从棘轮保持位置向棘轮释放位置移动;以及将棘轮扣紧到撞销捕获位置。
根据另一方面,方法可以包括构造具有闩锁释放机构的闩锁机构,使得经由电磁线圈的通电的第一构件相对于第二构件的移动使得闩锁释放机构在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动棘爪。
根据另一方面,方法可以包括将第一构件构造成相对于第二构件线性移动。
根据另一方面,方法可以包括将第一构件构造成相对于第二构件旋转。
根据本公开内容的另一方面,描述了一种构造用于致动的机动车辆闭合板的闭合闩锁组件的闩锁机构的方法,该方法包括下述步骤:提供电磁致动器,该电磁致动器包括第一构件、第二构件、固定至第一构件和第二构件中的一个的多个永磁体以及固定至第一构件和第二构件中的另一个的多个电磁线圈;将多个电磁线圈配置成与电流源电通信,使得电磁线圈能够被通电以吸引多个永磁体以及排斥多个永磁体,以使第一构件相对于第二构件移动;以及使用直接驱动连接将第一构件可操作地耦接至闩锁机构的部件,以用于响应于第一构件的移动来移动该部件。
根据本公开内容的另一方面,描述了一种用于包括闩锁机构的闭合闩锁组件的动力致动系统,该动力致动系统包括:可操作地耦接至闩锁机构的电磁致动器;源,该源被配置成与电磁致动器电通信,其中,该源适于控制交流电力的供应以对电磁致动器通电,以用于致动闩锁机构。
根据本文中所提供的描述,这些方面和其他方面以及适用领域将变得明显。本发明内容中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的并且不旨在限制本公开内容的范围。下面描述伴随详细描述的附图。
附图说明
本文中所描述的附图仅出于对选定的非限制性实施方式而非本公开内容的所有可能的或预期的实现方式进行说明的目的,并且不旨在限制本公开内容的范围。
图1A是装备有闭合系统的机动车辆的等距视图,该闭合系统包括被示出为安装到车门的闭合闩锁组件;
图1B是图1A的闭合系统的电子控制电路的系统框图;
图2是适于在图1所示的闭合系统中使用的闭合闩锁组件的等距视图,该闭合闩锁组件被构造成包括被构造以体现本公开内容的发明构思的电磁致动器;
图3A至图3D示出了图2的闭合闩锁组件的闩锁机构的非限制性示例实施方式;
图4是根据本公开内容的第一实施方式构造的闭合闩锁组件的等距视图,其中,盖被移除以示出可操作地耦接至闭合闩锁组件的棘爪的线性电磁致动器;
图4A至图4D示出了根据本公开内容的方面的用于图1A的闭合系统的动力致动系统的不同构造。
图5是作为旋转压电电机的示例电磁致动器,其可选地包括诸如编码器的嵌入式位置感测构造;
图5A至图5D示出了根据本公开内容的第二实施方式构造的闭合闩锁组件的平面图,其中,盖被移除以示出可操作地耦接至闭合闩锁组件的棘爪的旋转电磁致动器;
图5A示出了具有闩锁释放机构的处于完全闩锁位置的闩锁机构的各个部件以及示出的处于闩锁静止位置的旋转电磁致动器的各个部件;
图5B示出了具有闩锁释放机构的保持在完全闩锁位置的图5A的闩锁机构的各个部件以及在预行进状态下移动的图5A的旋转电磁致动器的各个部件;
图5C示出了响应于旋转电磁致动器的各个部件向闩锁释放点移动而朝向闩锁释放位置移动的图5B的闩锁机构的各个部件;
图5D示出了响应于旋转电磁致动器的各个部件被完全移动到闩锁释放点而完全移动到闩锁释放位置的图5C的闩锁机构的各个部件;
图6示出了根据本公开内容的方面的用于电磁致动器的电力源的功能性框图;
图6A至图6C示出了根据本公开内容的第三实施方式构造的闭合闩锁组件的示意性平面图,其中,盖被移除以示出可操作地耦接至闭合闩锁组件的棘爪的旋转电磁致动器;
图6A示出了具有闩锁释放机构的处于完全闩锁位置的闩锁机构的各个部件以及示出的处于闩锁静止位置的旋转电磁致动器的各个部件;
图6B示出了响应于旋转电磁致动器的各个部件向闩锁释放点移动而朝向闩锁释放位置移动的图6A的闩锁机构的各个部件;
图6C示出了响应于旋转电磁致动器的各个部件被完全移动到闩锁释放点而完全移动到闩锁释放位置的图6B的闩锁机构的各个部件;
图6D示出了根据本公开内容的另一方面的释放图6A至图6C的闩锁机构的方法的流程图;
图7A至图7C示出了图6A至图6C的闭合闩锁组件在动力复位操作期间的示意性平面图;
图7A示出了动力复位操作的初始阶段;
图7B示出了根据本公开内容的一个方面的动力复位操作的最后阶段;
图7C示出了根据本公开内容的另一方面的动力复位操作的最后阶段;
图7D示出了根据本公开内容的另一方面的在执行动力释放之后重置图7A至图7C的闩锁机构的方法的流程图;
图8A至图8C示出了图6A至图6C的闭合闩锁组件在动力扣紧操作期间的示意性平面图;
图8A示出了在发起动力扣紧操作之前处于完全释放状态的闭合闩锁组件;
图8B示出了动力扣紧操作的初始阶段;
图8C示出了动力扣紧操作的最后阶段;
图8D示出了根据本公开内容的另一方面的扣紧图8A至图8C的闩锁机构的方法的流程图;
图9示出了用于装配致动器模块的方法;
图10示出了根据说明性实施方式的装配致动器模块的方法;以及
图11是根据本公开内容的说明性实施方式的动力致动系统的系统图。
在与上述附图相关联的若干视图中,对应的附图标记用于指示对应的部件。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述闭合闩锁组件及其电磁致动器的示例实施方式。为此,提供了示例实施方式,使得本公开内容将是详尽的,并且将向本领域的技术人员充分地传达其预期的范围。因此,阐述了许多诸如具体部件、装置和方法的示例的具体细节,以提供对本公开内容的实施方式的详尽的理解。然而,对于本领域的技术人员而言将明显的是,不需要采用具体细节,示例实施方式可以通过许多不同的形式实施,并且也不应当被解释为限制本公开内容的范围。在一些示例实施方式中,未详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构和众所周知的技术。
在下面的详细描述中,作为说明性示例,将使用表述“闭合闩锁组件”总体上指示适于与车辆闭合板一起使用以提供“动力”(即,释放、扣紧、锁定/解锁等)特征的任何动力操作闩锁装置。此外,表述“闭合板”将用于指示以下任何元件:所述任何元件能够在打开位置和至少一个关闭位置之间移动,从而分别打开和关闭对机动车辆的内部舱的访问,并且因此除了以下描述仅通过示例的方式明确提及的机动车辆的滑动或枢转的侧面乘客门之外,所述任何元件包括但不局限于行李箱盖、后栏板、提升门、引擎盖和蓬顶。
本文中使用的术语仅用于描述特定示例实施方式的目的,并且不旨在是限制性的。如本文中所使用的,除非上下文另外清楚地说明,否则单数形式的“一(a)”、“一个(an)”以及“该(the)”也可以旨在包括复数形式。术语“包括(compromises)”、“包括(comprising)”、“包括(including)”、以及“具有”是包括性的,并因此指定所阐述的特征、整体、步骤、操作、元素和/或部件的存在,但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、部件和/或其组的存在或附加。本文中描述的方法步骤、过程以及操作不应当被解释为必须要求以所论述或说明的特定次序来执行,除非被具体认定为执行的次序。还应当理解,可以采用另外或替选的步骤。
当元件或层被称为“在...上”、“接合至”、“连接至”或“耦接”至另一元件或层时,该元件或层可以直接在其他元件或层上、接合、连接或耦接至其他元件或层,或者可以存在中间元件或层。相比之下,当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接耦接至”另一元件或层时,可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应以类似的方式来解释(例如,“在......之间”与“直接在......之间”,“邻近”与“直接邻近”等)。如本文中所使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项的任何和全部组合。
尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。诸如“第一”、“第二”以及其他数值术语的术语在本文中使用时并不暗指次序或顺序,除非由上下文清楚地指明。因此,以下讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分在不偏离示例实施方式的教导的情况下可以称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
在本文中,为了方便描述如图所示的一个元素或特征与另一元素或特征的关系,可以使用空间相对术语诸如“内”、“外”、“下方”、“下面”、“低于”、“上面”、“上方”等。空间相对术语可以意在包括在使用或操作中的装置的除了在附图中描绘的取向之外的不同取向。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为其他元件或特征的“下面”或“下方”的元件将位于所述其他元件或特征的“上面”。因此,示例术语“下面”可以包括上面和下面两个取向。装置可以另外定向(被旋转90度或者处于其他取向),并且可以相应地解释本文所使用的空间相对描述语。
首先参照附图中的图1A,机动车辆10示出为包括车体12,该车体12限定通向内部乘客舱的开口14。闭合板16可枢转地安装至车体12,以相对于开口14在打开位置(所示)、部分关闭位置与完全关闭位置之间移动。闭合闩锁组件18牢固地固定至闭合板16且与闭合板16的边缘部16A相邻,并且闭合闩锁组件18能够与撞销20可释放地接合,撞销20牢牢地固定至开口14的凹入边缘部14A。如将详细描述的,闭合闩锁组件18总体上包括闩锁机构32(图3A至图3D和图4)和也称为致动器机构22(在图3A至图3D中示意性示出并且在图4中示出)的动力释放致动器,其中,致动器机构22能够选择性地(有意地)致动以根据需要移动闩锁机构32的各种部件,以使闭合闩锁组件18达到期望的状态。闩锁机构32能够操作以接合撞销20并且可释放地将闭合板16保持在其部分关闭位置和完全关闭位置中的一个位置。设置有外侧把手21和内侧把手23,用于致动(即,机械地和/或电地)闭合闩锁组件18以释放撞销20并且允许闭合板16随后向其打开位置移动。示出了可选的锁钮25,其提供闭合闩锁组件18的锁定状态的视觉指示并且还可以操作以机械地改变闭合闩锁组件18的锁定状态。在车体12中的开口14的边缘部14A上安装有防风雨密封件28,并且防风雨密封件28适于在闭合板16被闭合闩锁组件18保持在其完全关闭位置的情况下在与闭合板16上的配合密封表面接合时被弹性地压缩,以在防风雨密封件28与闭合板16上的配合密封表面之间提供密封的接合面,以防止雨水和污垢进入乘客舱,同时使可听到的风噪声最小化。出于清楚和与机动车辆10功能关联的目的,下文将闭合板称为门16。
现在参照图1B,闭合闩锁组件18可以包括电子控制电路10a,该电子控制电路10a直接地和/或经由车辆管理单元12a间接地耦接至机动车辆10的多个传感器15a(示意性示出),例如:把手读取传感器(其读取外部把手和/或内部把手的致动)、碰撞传感器、锁定开关传感器等。电子控制电路10a还可以从位置传感器14a(例如,霍尔传感器)直接接收关于闩锁致动的反馈信息,位置传感器14a被配置成例如(经由磁体137)检测诸如棘轮36和/或棘爪38的操作位置,如下文将进一步描述。电子控制电路10a还耦接至机动车辆10的主电源4a,以接收输入电压(Vin);因此,电子控制电路10a能够检查电压Vin的值是否减小到预定阈值以下,以迅速地确定是否发生紧急情况或碰撞状况(当可能需要备用能量源子组件20a时)。备用能量源子组件20a可以远离闩锁壳体30设置并且设置在如附图标记20b所指示的其他位置。备用能量源子组件20a可以设置在闩锁壳体30内或者设置为闩锁壳体30的一部分。因此,电子控制电路10a包括备用能量源子组件20a(例如,在闩锁壳体30内),备用能量源子组件20a被配置成在来自机动车辆10的主电源4a的主电力供应故障或中断的情况下将电能或电力提供给与(如将在下文中更详细地描述的)闩锁释放机构33相关联的动力释放致动器22以及电子控制电路10a。更详细地,电子控制电路10a包括闩锁控制器,该闩锁控制器也被称为电子控制单元110(ECU),例如设置有微控制器、微处理器或类似的计算模块21a,该电子控制单元110(ECU)耦接至主电源4a、备用能量源子组件20a和动力释放致动器22以控制它们的操作。电子控制电路10a还包括输出模块,例如由闩锁控制器110控制的驱动器模块27a。驱动器模块27a由闩锁控制器110控制以生成驱动信号28a以经由信号线28b提供给动力释放致动器22,使得动力释放致动器22接收电力。作为示例,这样的信号可以是交变斩波脉冲信号、交变连续信号或交变变化相位信号。驱动信号28a可以以交流电AC的形式提供电力。提供给动力释放致动器22的电力源在一种可能构造中被示例性示出为控制器110,该控制器110控制驱动驱动器模块27a以将电源4a的输入(Vin)修改为交流电力信号(例如交流电)。应当理解,输出模块27a可以是集成电路、可以由分立部件构成或者甚至与电子控制电路10a的其他元件集成。此外,一个或更多个附加的驱动器模块27a可以用于单独地控制多个机电致动器的操作,例如用于扣紧功能,如下文进一步描述。主功率二极管28a连接在主电源4a与备用能量源子组件20a之间以确保电流仅离开主电源4a流动(即,其阴极端子连接至备用能量源子组件20a并且其阳极端子连接至主电源4a以接收Vin)。闩锁控制器110具有耦接至计算模块21a的诸如非易失性随机存取存储器21b的嵌入式存储器21b,其存储适当的程序和计算机指令(例如,固件的形式),程序和计算机指令包含用于由计算模块21a执行如本文所描述的致动器和闩锁机构的监视和控制的方法和技术的算法。例如,存储在嵌入式存储器21b上的指令和代码也可以与如下各种系统模块相关:例如应用编程接口(API)模块、驱动器API、数字输入输出API、诊断API、通信API以及用于与车体控制模块(BCM)12a或其他车辆系统的LIN通信和CAN总线通信的通信驱动器。虽然可以将模块或单元描述为加载到嵌入式存储器21b中,但是应当理解,模块或单元可以以硬件和/或软件实现。可以认识到,闩锁控制器110可以替选地包括分立部件的逻辑电路以实现计算模块21a和存储器21b的功能。根据另一方面,备用能量源子组件20a包括作为能量供应单元(或能量储存器)的成组的低电压超级电容器(在下文中称为超级电容器组),以即使在电力故障的情况下也向闩锁组件18、118、218提供电力备用。超级电容器可以包括电解双层电容器、准电容器或其组合。虽然备用能量源子组件20a可以包括超级电容器组,但是应当理解,备用能量源子组件20a可以包括电池,例如锂电池或其他能量存储装置。超级电容器有利地提供高能量密度、高输出电流能力并且没有记忆效应;此外,超级电容器尺寸小且易于集成、具有扩展的温度范围、寿命长并且可以承受非常大量的充电循环。超级电容器是无毒的并且不会引起爆炸或火灾风险,因此适于有危险的状况,例如用于汽车应用。闩锁控制器110、超级电容器、驱动器模块27a和其他部件可以安装在闩锁组件18、118、218的壳体30内的印刷电路板112或多个印刷电路板上。
闭合闩锁组件18通常包括闩锁壳体30(图2),在该闩锁壳体30内支撑有闩锁机构32的部件、致动器机构22和闩锁释放机构33。闩锁壳体30可以由塑料模制部件形成。替选地,闩锁壳体30可以由金属材料形成以至少包围电磁致动器22和相关联的控制电路10a。仅出于说明的目的,在图3A至图3D中示出了闩锁机构32的非限制性版本,作为示例而非限制,闩锁机构32通常包括闩锁框架板34、棘轮36和具有辊式接合装置40的棘爪38。棘轮36通过棘轮枢转柱42支撑在闩锁框架板34上以用于在释放或“撞销释放”位置(图3B)、软闭合或“次撞销捕获”位置(图3C)与硬闭合或“主撞销捕获”位置(图3A和图3D)之间移动。棘轮36包括撞销引导通道44,该撞销引导通道44终止于撞销保持腔46。如图所示,闩锁框架板34包括鱼嘴槽48,该鱼嘴槽48对准以在门16朝向其关闭位置移动时接受撞销20相对于鱼嘴槽48的移动。棘轮36包括主闩锁槽口50、次闩锁槽口52和外围边缘表面54。作为示例而非限制,在棘轮36上还形成有凸起引导表面56。箭头58指示被布置成通常将棘轮36朝向其撞销释放位置偏置的棘轮偏置构件。闭合闩锁组件18包括电接口,诸如具有例如多个凸销的连接器组件131,该电接口用于建立与外部传感器15a、外部控制器12a以及电源4a、20b的电连接,用于经由与凹连接器以及与其连接的成束信号线或线路的耦接而与电子控制电路10a连接。
棘爪38被示出为绕棘爪枢转柱62可枢转地安装到闩锁框架板34,并且棘爪38包括限定棘爪接合表面68的第一棘爪腿部段64和第二棘爪腿部段66。辊式接合装置40被固定至棘爪38的第二棘爪腿部段66,并且辊式接合装置40包括成对相对设置的侧壁70和辊子或轴承,侧壁70限定保持架72,辊子或轴承被示出为球形滚珠轴承74,球形滚珠轴承74由保持架72保持在形成于侧壁70中的对准辊子槽76内。在题为“Automotive latch includingbearing to facilitate release effort”,申请号为2020/0370346的美国专利中描述了具有轴承的闩锁的说明性示例,该专利申请的全部内容通过引用并入本文。棘爪38能够在棘轮释放位置(图3B)与棘轮保持位置(图3A、图3C和图3D)之间枢转。棘爪38通常由箭头80指示的棘爪偏置构件朝向其棘轮保持位置偏置。
如图3B所示,当棘轮36由于滚珠74与棘爪38上的棘爪接合表面68以及与棘轮36上的边缘表面54的接合而位于棘轮的撞销释放位置时,棘爪38保持在其棘轮释放位置,由此为闩锁机构32建立释放操作状态。如图3C所示,滚珠74与棘爪38上的棘爪接合表面68接合并且与棘轮36上的次闩锁槽口52接合,以使现在位于其棘轮保持位置的棘爪38将棘轮36保持在其次撞销捕获位置。在该取向中,撞销20保持在撞销引导通道44与闩锁框架板34中的鱼嘴槽48之间,以将门16保持在部分关闭位置并且为闩锁机构32建立次闩锁状态。最后,图3A和图3D示出了位于其棘轮保持位置的棘爪38,其中滚珠74与棘爪38上的棘爪接合表面68接合并且与棘轮36上的主闩锁槽口50接合,使得棘爪38将棘轮36保持在其主撞销捕获位置,以将门16保持在其完全关闭位置并且为闩锁机构32建立主闩锁操作状态。
闩锁释放机构33被示意性示出为连接至棘爪38的第一棘爪腿部段64。当期望将闩锁机构32转移为处于其释放操作状态时,闩锁释放机构33用于使棘爪38从其棘轮保持位置向其棘轮释放位置移动。内侧闩锁释放机构(参见图1和图3A中的示意线缆81)将内侧把手23连接至闩锁释放机构33以允许从车辆10的乘客舱内侧手动释放闩锁机构32。同样地,外侧闩锁释放机构(参见示意线缆82)将外侧把手21连接至闩锁释放机构33以允许从车辆10的外侧手动释放闩锁机构32。
动力释放致动器22直接或者例如经由闩锁释放机构33间接可操作地耦接至棘爪38,其中,闩锁释放机构33可以被设置为闩锁释放杆、连杆臂等。动力释放致动器22的致动使得闩锁释放机构33将棘爪38从其棘轮保持位置向其棘轮释放位置移动。如将详细描述的,动力释放致动器22是电磁致动器。棘轮开关杆(未示出)可以被安装到棘轮36,并且与棘轮释放传感器(未示出)配合工作以在棘轮36位于其撞销释放位置时提供“开门”信号,并且棘轮开关杆与次闩锁传感器(未示出)配合工作以在棘轮36位于其次撞销捕获位置时提供“半开门”信号。众所周知,这些传感器信号可以由闩锁控制系统使用以控制动力释放致动器22的操作。
在图3A至图3D的非限制性构造中,动力释放致动器22与闩锁机构32相互作用以通过致动(移动)闩锁释放机构33以使棘爪38从其棘轮保持位置向其棘轮释放位置移动来提供“动力释放”功能。然而,动力释放致动器22可以附加地或替选地被构造成提供由例如闩锁机构32提供的一个或更多个其他“动力”功能,例如动力扣紧或动力锁定/解锁功能。
现在参照图4和图4A,动力释放致动器,下文称为电磁致动器22,是能够操作成用于通过控制将固定部分和可移动部分磁耦合的磁场而在固定部分与可移动部分之间提供运动的致动器。可以使用电子换向来实现控制磁场以在可移动部分与固定部分之间赋予运动,该电子换向用于提供交流电力(例如交流电)以改变磁场。电磁致动器22未被构造成使用电刷用于机械换向。电磁致动器22可以是具有转子作为可移动部分并且具有定子作为固定部分以在输出端处(例如在输出轴111处)生成旋转运动的旋转类型,其中,该输出轴111联接至与转子的旋转相对应的转子轴(参见例如图5)。电磁致动器22可以是线性类型,该线性类型具有线性行进的转子作为可移动部分(作为一个示例是支撑在连杆100上的磁体104,如将参照图4描述的)并且具有定子作为固定部分(作为一个示例是图4的第二构件102),从而生成输出构件的线性运动(例如第一构件100的线性运动)。电磁致动器22可以是无刷电机,而不具有含电刷的机械换向器。电磁致动器22可以是步进电机。电磁致动器22由电源19电驱动,通过电连接或信号线17(例如,线28b)从电源19向电磁致动器22供电,以使电磁致动器22通电。电磁致动器22示例性地包括被构造成相对于彼此移动的第一构件100和第二构件102。为了促进第一构件100与第二构件102之间的相对移动,多个永磁体104被固定至第一构件100和第二构件102中的一个(在非限制性实施方式中被示出为固定至第一构件100),并且多个电磁线圈106被固定至第一构件100和第二构件102中的另一个(在非限制性实施方式中被示出为固定至第二构件102)。多个电磁线圈106被配置成与具有交替的第一极性和第二极性的电流源19电通信,使得电磁线圈106能够被通电以响应于第一极性电流吸引多个永磁体104并且响应于第二极性电流排斥多个永磁体104,以使第一构件100相对于第二构件102移动。电磁线圈106被配置成例如通过由控制器110控制的驱动器27a与控制器(也称为电子控制单元110(ECU))可操作地通信,用于电磁线圈106的选择性和精确定时的通电,其中,ECU 110和驱动器27a可以设置在闩锁壳体30内布置的印刷电路板112(PCB)上。因此,ECU110可以作为PCB 112的部件包含在闩锁壳体30内,尽管本文中设想ECU110可以视需要设置在闩锁壳体30的外部。PCB 112可以具有备用电力装置20a(例如一个或多个超级电容器或电池),以选择性地为电磁线圈106供电,尽管作为示例而非限制,电磁线圈106还可以与外部电源(例如,电池4a或交流发电机4a)电通信地连接。
现在参照图4A,示出了用于包括闩锁机构32、132的闭合闩锁组件18的动力致动系统99,该动力致动系统99包括可操作地耦接至闩锁机构32、132的电磁致动器22、被配置成例如经由信号线28b与所述电磁致动器22电通信的电源19。源19适于控制交流电的供应,以使电磁致动器22通电从而致动闩锁机构32、132。
现在参照图4B,示出了用于包括闩锁机构32、132的闭合闩锁组件18的动力致动系统99,该动力致动系统99包括可操作地耦接至闩锁机构32、132的电磁致动器22、被配置成例如经由信号线28b与所述电磁致动器22电通信的电源19。源19适于控制交流电力的供应,以使电磁致动器22通电,从而致动闩锁机构32、132。源19适于检测电磁致动器22的位置,例如使用从电磁致动器22至源19的反馈信号线29a(例如从电磁致动器22至控制器110的反馈信号线29a)检测电磁致动器22的位置。信号线29a可以提供用于供控制器110使用以检测电磁致动器22的位置的信号。例如,信号线29a可以耦接至(作为示例)可以为霍尔传感器、编码器、感应传感器的传感器31,传感器31可以与电磁致动器22集成在一起,或者可以被设置成与电磁致动器22相邻,如图4C所示。在可能的构造中,可以使用信号线28b提供来自电磁致动器22的反馈,而无需单独的信号线29a,例如可以通过感测信号线29a上的噪声在控制器110的无传感器位置检测构造中使用所述反馈,如图4D所示。
至少参照图5,在一个可能的构造中,电磁致动器22、122、222可以被构造成步进电机,并且在使用例如脉冲驱动信号对电磁致动器通电时通过与该步进电机构造的定子102'的磁极与转子100'的磁极的对齐对应的一系列离散位置控制电磁致动器。在步进电机构造中转子100'的步进运动使棘爪138以相应的步阶(step)移动,并且可以使棘爪138在这些离散步阶中的一个处停止。由于以已知的脉冲数将脉冲驱动信号提供给作为步进电机的电磁致动器22、122、222(其中每个脉冲将步进电机的转子100'移动至位置,例如通过已知的角位置),因此转子100'的位置将在所有时刻是已知的,并且因此通过确定使作为步进电机的电磁致动器22、122、222的转子110'旋转的脉冲数,棘爪138的位置(例如由控制器110确定)将在所有时刻是已知的。结果,不需要用于感测步进电机的转子100'的位置(例如编码器)和/或用于感测棘爪138的位置(例如通过使用安装至棘爪138的霍尔传感器)的单独的位置传感器。因此,电子控制单元110可以被配置成响应于通过使用这样的开环位置反馈构造来检测电磁致动器22、122、222的位置来检测棘爪138的位置,由此使电磁致动器22、122、222移动的控制步阶可以被用于确定电磁致动器22、122、222的位置(例如通过控制器110对脉冲数进行计数,其中,每个脉冲可以使转子100'移动恒定的角位置,并且因此通过控制器确定使转子100'移动多个角度的脉冲数,可以确定转子100'的最终位置,并且进而由于例如电磁致动器22、122、222与棘爪138之间的直接连接,棘爪138的位置可以被推导或确定。替选地或另外地,电子控制单元110可以被配置成响应于通过使用闭环位置反馈构造、使用传感器(参见图4B、图4C)检测电磁致动器22、122、222的位置来检测棘爪138的位置,由此由于例如电磁致动器22、122、222与棘爪138之间的直接连接,可以使用电磁致动器22、122、222(例如,电磁致动器22、122、222的转子100')的绝对位置来推导棘爪138的位置。在可能的构造中,在其中在棘爪138与步进电机之间提供空动连接的构造中可以提供用于感测棘爪138的位置的传感器,例如由耦接至控制器110的霍尔传感器检测的安装到棘爪138的磁体137。有利地,采用电磁致动器22、122、222的步进电机构造可以提供保持打开功能,或者换言之,步进电机可以抵抗由箭头80指示的棘爪偏置构件将棘爪138保持在棘轮释放位置达延长的时间段,这可以通过在步进电机未通电时可能(例如由于步进电机的磁体与金属线圈之间的未通电磁吸引)发生的步进电机的转子100'与定子102'之间的磁耦合或吸引,或定位(detent)转矩来提供,或者这可以通过在步进电机通电时可以发生的步进电机的转子100'和定子102'之间的最小(非电力移动)通电磁耦合或吸引来提供,但所需的能量比移动转子100所需的能量少。在控制器110确定停止保持打开操作以使棘爪138向棘轮保持位置返回时,步进电机可以被通电以使棘爪138朝向棘轮保持位置移动,这可能包括在步进电机未通电的情况下,将连杆133从偏心位置(例如参见图5D)移动至由箭头80指示的棘爪偏置构件足以抵抗步进电机的定位转矩的位置。在这样的偏心位置,步进电机可以被断电并且棘爪138的返回仅在弹簧偏置力下发生。可以提供对于具有磁体和线圈的电磁致动器22、122、222的构造在电磁线圈未通电时的类似的保持功能,其中,电磁致动器22、122、222被配置成在线圈未通电时使电磁线圈中的至少一个和永磁体中的至少一个彼此磁吸引,以抵抗棘爪138的移动,例如抵抗棘爪138朝向棘轮保持位置的运动,该运动可能由棘爪偏置引起。
现在参照图6,在一个说明性示例中,图6中示意性示出的电磁致动器22可以是无刷DC(直流)电机1a或者仅是无刷电机,并且可以包括定子和多个定子绕组2a、2b、2c(在本示例中为三个,以星形构造连接),以及转子,在示例中转子有两个磁极(“N”或北以及“S”或南),但更多的磁极是可能的,转子能够操作以相对于定子绕组2a、2b、2c移动或旋转。例如,转子可以被连接至例如限定致动器轴85的电机轴的输出轴。无刷电机1a的控制设想了电换向,包括在由与由驱动电路调节的绕组2a、2b、2c电通信的直流电源(例如,电池4a的电压供应Vin)通电时,在定子绕组2a、2b、2c中流动的生成电流或相电流Ia、Ib、Ic的电周期性切换,以通过产生的磁相互作用来保持转子的旋转。例如,用于电磁致动器22的电源19可以包括控制器110和由控制器110控制的驱动器27a。驱动器27a可以包括三相逆变器120a和耦接至三相逆变器120a的PWM(脉宽调制)单元122a,三相逆变器120a耦接至相定子绕组2a、2b、2c。三相逆变器120a包括用于各定子绕组2a、2b、2c的三对功率晶体管开关121a,这些功率晶体管开关121a由PWM单元122a控制以将相应相电压驱动为高(ON)值或低(OFF)值,以控制对定子绕组2a、2b、2c进行通电的相关电压/电流的平均值。在以由控制PWM单元122a和三相逆变器120a的控制器110确定的顺序次序和大小对定子绕组2a、2b、2c通电时,定子绕组2a、2b、2c生成移动的磁通量,该移动的磁通量与永磁转子生成的磁通量相互作用以使转子以相对于磁通量的期望的关系旋转。可能需要转子在其旋转期间的位置,以控制要被施加到绕组2a、2b、2c的通电电压/电流模式(也称为电换向)。因此,霍尔传感器、编码器、感应传感器或其他类型的位置传感器(示意性地示出为霍尔传感器构造的114a、114b、114c)相对于定子绕组2a、2b、2c(例如,彼此之间分隔120°的角距离)周向地布置,以便检测转子的位置,将检测到的信号电传送至控制器110。可以提供用于确定转子位置的其他技术。无刷电机1a,22的控制可以例如以正弦驱动模式实现,由此无刷电机1a,22由三相脉宽调制(PWM)电压供电,所述PWM电压被调整以在定子绕组2a、2b、2c或线圈中获得正弦形状的相电流Ia、Ib、Ic。通过该正弦换向,与定子绕组2a、2b、2c和PWM单元122a连接的所有三条电线97a、97b、97c被彼此异相120度的正弦电流Ia、Ib、Ic永久地通电。通过控制PWM单元122a和逆变器120a(包括功率MOSFET 121a)的控制器110来计算切换流过定子绕组2a、2b、2c的电流的电换向过程。作为步进电机的电磁致动器22可以以适于开环构造以及被构造为例如斩波器驱动器的驱动器27a的类似方式来控制。因此,源19可以被构造用于为作为步进电机的致动器22提供斩波信号。电源19和电磁致动器22可以被设置在闩锁壳体30内。电源19和电磁致动器22可以被设置在闩锁壳体30内的子壳体内。子壳体可以由金属形成以用于隔离子壳体的内部内的电磁噪声。在另一可能的构造中,电源19可以适于使用场定向控制(FOC)技术或矢量控制技术来控制致动器22。
闩锁机构32可操作地耦接至第一构件100以响应于第一构件100相对于第二构件102的移动执行以下动作中的至少一个:使棘爪38在其棘轮保持位置与其棘轮释放位置之间移动;可释放地锁定棘爪38,防止棘爪从其棘轮保持位置向其棘轮释放位置移动;以及将棘轮36扣紧至其撞销捕获位置。在示出的实施方式中,作为示例而非限制,经由电磁致动器22的电磁线圈106的通电引起的第一构件100相对于第二构件102的移动使得闩锁释放机构33在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动棘爪38。
如图4所示,电磁致动器22示意性地示出为线性无刷电机构造,该线性无刷电机构造具有被构造成相对于第二构件102沿直线型路径往复移动的第一构件100。第二构件102被示出为具有滑动通道(下文中称为通道116),并且第一构件100被配置成响应于电磁线圈106的通电而在通道116内以紧密的、松配合的方式滑动。在通电时产生磁极的电磁线圈106以相对于第二构件102固定的关系沿着通道116的相对侧延伸(其中沿着每一侧,处于彼此等距间隔的关系),并且永磁体104以相对于第一构件100固定的关系沿着第一构件100的相对侧延伸。提供包括多个相反极性的永磁体104的永磁体104,这些永磁体以相对于彼此极性交替的方式来布置,其中,沿每一侧,处于彼此等距间隔的关系。因此,每一侧具有相反极性的永磁体104。在电磁线圈106通电时,使第一构件100沿箭头118的方向在通道116内滑动,从而使棘爪38抵抗偏置构件80的偏置而枢转,并且因此使棘爪38向其棘轮释放位置移动。在电磁线圈106断电时,偏置构件80用于使棘爪38向其棘轮保持位置返回,从而经由闩锁释放机构33与棘爪38的相互作用使第一构件100在通道116内沿与箭头118相反的方向滑动至其静止位置。
在闭合闩锁组件18的致动经由电磁致动器22被电子控制(没有例如齿轮、齿轮系等的机械机构)的情况下,经由电磁致动器22与ECU 110的通信提供驱动棘爪38的释放操作、减小的摩擦和减小的噪声结果,以及棘爪38和棘轮36的精确位置控制和监测。因此,无需单独的位置传感器来感测棘爪38和/或棘轮36的位置,从而减小了闭合闩锁组件18的整体包装尺寸、降低了设计的复杂性和成本。当然,通过取消使用在闩锁组件中常见的电机和齿轮系,提供了闭合闩锁组件18的包装尺寸、设计的复杂性和成本的进一步减小。
在图5A至图5D中,示出了根据本公开内容的另一实施方式构造的闭合闩锁组件118,其中,相同的附图标记偏移了因子100或带有撇号('),用于标识相似的特征。
与以上针对闭合闩锁组件18的讨论类似,闭合闩锁组件118包括闩锁释放机构133,该闩锁释放机构在没有纯机械机构的情况下将动力释放致动器122可操作地连接至棘爪138,其中,与闭合闩锁组件18相比,显著的区别方面主要涉及下文讨论的闩锁释放机构133和动力释放致动器122。
如上所述,闭合闩锁组件118包括具有棘轮136和棘爪138的闩锁机构132。如上所述,棘爪138围绕棘爪枢转柱162可枢转地安装至闩锁框架板,并且包括离开棘爪枢转柱162延伸的腿部段166。如上所述,辊式接合装置140固定至棘爪138的腿部段166。棘爪138能够在棘轮释放位置(图5D)与棘轮保持位置(图5A和图5B)之间枢转,其中棘爪138通常通过棘爪偏置构件180(在图5A中示意性地示出)朝向其棘轮保持位置偏置。
在该非限制性构造中,动力释放致动器122与闩锁机构132相互作用以通过致动闩锁释放机构133以使棘爪138从其棘轮保持位置向其棘轮释放位置移动来提供“动力释放”功能。然而,动力释放致动器122可以另外地或替选地被构造成提供由闩锁机构132提供的一个或更多个其他“动力”功能,例如动力扣紧或动力锁定/解锁。
动力释放致动器122被设置为电磁致动器。动力释放致动器(下文中称为电磁致动器122)包括转子(下文中称为第一构件100')和定子(下文中称为第二构件102')(图5),该转子和定子被配置成响应于在其间选择性地施加的磁力而相对于彼此移动,并且第一构件100'与第二构件102'之间不存在机械互连(例如齿轮),从而使在它们相对于彼此移动时在其间生成的噪声和摩擦最小化。为了促进第一构件100'与第二构件102'之间的相对移动,多个永磁体104'被固定至第一构件100'和第二构件102'中的一个(在非限制性实施方式中示出为固定至第一构件100'),并且多个电磁线圈106'被固定至第一构件100'和第二构件102'中的另一个(在非限制性实施方式中示出为固定至第二构件102')。多个电磁线圈106'被配置成与电流源电通信,如以上针对电磁线圈106讨论的,其中ECU 110'可操作以响应于来自用户的信号(例如作为示例而非限制,来自外侧把手21和/或内侧把手23之一和/或经由例如智能钥匙的远程装置的信号)发信号使电磁线圈106'通电和断电。
第一构件100'通常是盘形的并且被配置成在电磁线圈106'通电时能够沿弧形路径相对于该第二构件102'旋转地移动。如图所示,在使第一构件100'响应于被通电的电磁线圈106'驱动而围绕轴85旋转时,第一构件100'的弧形路径是圆形的,其中,电磁线圈106'以相对于轴85与永磁体104'径向对齐、轴向间隔的关系被布置和固定成圆形。因此,永磁体104'和电磁线圈106'相对于轴85径向间隔基本上相同的距离,但是彼此轴向间隔。为了利于棘爪138的致动移动,第一构件100'具有致动特征(也称为驱动构件,并且示出为驱动销86),该驱动销以固定的关系从其向外延伸,示出为从大致平坦的盘形第一构件100'的大致平坦的面大致横向地延伸。
闩锁释放机构133被设置为将第一构件100'可操作地耦接至棘爪138的连杆臂。连杆臂133具有在第一驱动端89与第二驱动端90之间延伸的伸长槽88,其中驱动销86被布置在槽88中并且被配置成用于沿着第一驱动端89与第二驱动端90之间的槽88滑动移动。因此,连杆臂133将棘爪138与第一构件100'的驱动销86连接。连杆臂133被示出为将驱动销86直接联接至棘爪138以经由驱动销86沿着槽88的滑动移动在其间形成空动连接;然而,可以设想,通过将棘爪138与驱动销86可操作地连接,可以在其间并入另外的杆或机构。在替选构造中,可以在棘爪138与连杆臂133之间设置空动槽(例如槽88),其中,驱动销86被固定以在例如连杆臂133中的圆形孔内旋转。在驱动销86联接至槽88的构造中,连杆臂133被示出为例如经由——从棘爪138延伸以用于可旋转地容纳在形成在连杆臂133中的圆形孔内的——柱,围绕固定枢转轴135连接至棘爪138。
如图5B至图5D中所示,经由(在电磁线圈106'与永磁体104'之间建立磁驱动力的)电磁线圈106'的通电,第一构件100'沿逆时针方向CCW从起始位置(图5A)旋转至释放位置(图5D),这使得驱动销86与第一构件100'以固定关系联合地旋转,并且驱动销86在槽88内移动且朝向与第一驱动端89接合而横穿槽88,以驱动连杆臂133并且抵抗棘爪偏置构件180的偏置将棘爪138从其棘轮保持位置(图5A)向其棘轮释放位置(图5D)驱动。在动力释放完成之后,经由ECU 110'命令电磁致动器122以使第一构件100'沿相反的顺时针方向(经由第二构件102'的选择性通电)旋转返回到其起始位置,以复位闩锁释放机构133,进而经由棘爪偏置构件180施加的偏置而允许棘爪138移动返回至其棘轮保持位置。
在闭合闩锁组件118的致动期间,由于驱动销86在槽88中和沿着槽88的空动(lostmotion)行进,在第一构件100'的移动与棘爪138的移动之间提供空动,这转而,由于在接合第一驱动端89和发起棘爪38'的移动之前第一构件100'和驱动销86的惯性的构建,产生提高的释放效率和减小的驱动第一构件100'所需的驱动力。如图5A和图5B所示,在选择性地使电磁致动器122通电(图5B)并且驱动第一构件100'围绕轴85旋转时,允许驱动销86在线性地驱动连杆臂133之前在槽88内自由地滑动,并且然后在驱动销86抵靠槽88的第一驱动端89的初始接合期间,连杆臂133的初始移动是围绕着将连杆臂133连接至棘爪138的销92的枢转,并且因此未拉动棘爪138,这些一起允许在第一构件100'中建立惯性。然后,在相对于限定棘爪枢转轴的棘爪销162线性地初始驱动连杆臂133时,经由第一构件100'的速度增加的惯性的构建有助于使棘爪138抵抗棘爪偏置构件180的偏置而从其棘轮保持位置朝向其棘轮释放位置移动。在到达完全行进位置时(图5D),第一构件100'已经被驱动约180度至190度之间,由此连杆臂133已经相对于与轴85的对准旋转至中心(中心等于180度或偏心位置大于180度),并且因此,通过拉动由驱动销86保持的第一构件100',棘爪偏置构件180有效地将第一构件100'保持在其完全行进位置。因此,无需另外的杆或部件来提供完全行进位置或雪负载功能。如以上针对电磁致动器22讨论的,电磁致动器122无需单独的位置传感器来感测棘爪138和/或棘轮136的位置,从而减小了闭合闩锁组件118的整体包装尺寸、降低了设计的复杂性和成本。如图5A至图5D中说明性地所示,棘爪枢转轴162与电磁致动器122的轴85(添加至图5)平行,由于电磁致动器122的紧凑设计,电磁致动器122可以被定位在与棘爪138相同的平面内并且与棘爪138相邻,而(与具有在平面内延伸的电机轴轴线的已知蜗轮和有刷DC电机构造相比)无需适应齿轮的任何配对。相比之下,电磁致动器122可以被设置为沿着其轴85具有紧凑的尺寸,其中轴85离开棘爪138的平面延伸。
图4和图5示出了电磁致动器22与棘爪138之间的示例性直接驱动连接的使用,因为未提供减速器(例如单独的齿轮减速机构),使得棘爪138的运动与致动器122的运动直接相关。参照图4,第一构件100联接至棘爪138,使得第一构件100的运动与棘爪138的类似受驱运动对应。参照图5,第一构件100例如经由连杆臂133联接至棘爪138,使得第一构件100至少在打开或释放方向上的运动与连杆臂133和棘爪138的类似受驱运动对应。作为直接驱动连接的另一可能的示例,驱动销86可以与棘爪138直接接合以用于使棘爪138枢转。作为直接驱动连接的另一可能的示例,驱动销86可以移动与棘爪138联接的一个或更多个杆。
如图6A至图6C所示,示出了根据本公开内容的另一实施方式构造的闭合闩锁组件218,其中,相同的附图标记偏移了因子200和/或带有撇号('),用于标识相似的特征。
与以上针对闭合闩锁组件18、118的讨论类似,该闭合闩锁组件218包括闩锁释放机构233,该闩锁释放机构在没有机械齿轮组或者换言之在没有使用齿轮的情况下(例如在电磁致动器输出与棘爪之间没有提供齿轮,例如没有提供蜗轮、正齿轮、螺旋齿轮、锥齿轮用于提供齿轮减速、转矩倍增或方向变化),将动力释放致动器222可操作地连接至棘爪238,其中,与闭合闩锁组件18、118相比,显著的区别方面主要涉及下文讨论的闩锁释放机构233和动力释放致动器222。
如上所述,闭合闩锁组件218包括具有棘轮236和棘爪238的闩锁机构232。如上所述,棘爪238可枢转地安装至闩锁框架板,用于围绕棘爪枢转柱262的枢转移动。棘爪238能够在棘轮释放位置(图6B和图6C)与起始位置(也称为棘轮保持位置)(图6A)之间枢转,其中,棘爪238通常通过棘爪偏置构件280(在图6A中示意性地示出)朝向其棘轮保持位置偏置。
在该非限制性构造中,动力释放致动器222与闩锁机构232相互作用,以通过致动闩锁释放机构233以使棘爪238从其棘轮保持位置向其棘轮释放位置移动来提供“动力释放”功能。此外,还可以附加地提供扣紧致动器222'(图8A至图8C)以提供闩锁机构232的“动力扣紧”功能,作为一个示例该功能包括将棘轮236从次撞销捕获位置向主撞销捕获位置移动。经由供应来自电源219的电力的信号来执行动力释放和动力扣紧功能,电源219说明性地由电子控制单元(ECU)210或控制器来控制,电子控制单元(ECU)210或控制器被配置成直接地或间接地(例如通过直接感测与棘爪238连接的动力释放致动器222和与棘轮236连接的扣紧致动器222'的位置)检测内部闩锁部件(例如棘轮236和/或棘爪238,作为示例而非限制)的精确位置,以启动和完成相应的动力释放和动力扣紧功能,如下面进一步讨论的。在被配置成控制扣紧致动器222'时,源219可以与由控制器210控制的附加驱动电路(与本文中以上描述的驱动器27a类似)一起适配。在可能的构造中,闭合闩锁组件218可以仅设置有扣紧致动器222'和适于驱动扣紧致动器222'的控制器210。
动力释放致动器222和扣紧致动器222'被设置为电磁致动器(也称为致动器),例如连续驱动BLDC无刷电机、线性电磁致动器、或者例如步进驱动BLDC无刷电机(也称为步进电机)。认识到的是,在本公开内容的任何实施方式中可以使用任何类型的电磁致动器。与上文讨论的类似地,动力释放致动器222和扣紧致动器222'各自包括转子(在下文中被称为第一构件200')(参考动力释放致动器222示出,而扣紧致动器222'可以是相同的)和定子(被称为第二构件(未示出)),并且因此在此进一步的讨论被认为是不必要的。
闩锁释放机构233被设置为经由转子200'与棘爪238的直接互连的连接将释放致动器222的第二构件可操作地耦接至棘爪238的连杆臂233。连杆臂233在可枢转地直接联接至转子200'的第一端289与可枢转地直接联接至棘爪238的第二端290之间延伸。因此,连杆臂233将棘爪238与转子200'连接。连杆臂233被示出为经由销261可枢转地直接连接至棘爪238并且经由销263可枢转地直接连接至转子200'以在棘爪238与转子200'之间形成直接连接,使得转子200'的移动引起棘爪238的直接联合移动。
如以上所讨论的,动力释放致动器222被配置成与控制单元210(ECU)或控制器可操作地通信,用于定子的电磁线圈的选择和精确定时的通电,由此以动力释放操作3000(图6D)视需要引起棘爪238与转子200'的并发运动。ECU 210可以设置在印刷电路板(PCB)上,如以上针对PCB 112的讨论,并且因此,认为不需要进一步讨论。ECU 210能够感测转子200'的精确角位置,该角位置直接与棘爪238的位置对应,并且因此,ECU 210能够确定棘爪238的精确的角位置,并且在需要时能够发信号使动力释放致动器222通电以将棘爪238移动至期望的位置(包括棘轮保持位置和棘轮释放位置中的一个)。此外,在需要时,ECU 210可以发信号使动力释放致动器222断电以停止棘爪238的移动并且将棘爪238保持在期望的位置。如此,棘爪238的精确的位置可以经由ECU 210与动力释放致动器222之间的通信来控制,而无需物理硬停止件来定位棘爪238,这例如通过减小内部部件所需的空间,从而减小了包装尺寸,并且消除了与硬物理停止件相关联的潜在噪声源,不仅简化了闭合闩锁组件218的构造并且降低了其成本,还增强了闭合闩锁组件218的性能、包装和功能。此外,可以提供棘爪138的前进运动控制,例如棘爪138的精确速度控制、棘爪138的精确位置控制例如停止和保持功能(例如将棘爪138停止在特定位置处并且将棘爪保持在这样的停止位置)、非电力保持功能(例如在不使致动器222通电的情况下在棘爪保持打开位置)。此外,由于在开环反馈感测构造中,能够(例如作为一个示例,通过经由ECU 210与动力释放致动器222之间的通信来检测转子的位置)通过动力释放致动器222的位置推导出棘爪238的位置,因此不需要另外的传感器(例如霍尔传感器等),从而进一步降低了制造复杂性、成本,减小了包装尺寸,以及需要将霍尔传感器定位在棘爪238上方或附近(例如靠近磁体137)的封装构造。
如图6B至图6C所示,ECU 210首先在步骤3100(图6D)处接收释放信号,以经由从包括ECU 210的源219发送至电磁致动器222的信号启动电力释放操作3000的第一释放部分3150中的第一构件200'通过预定角度旋转的旋转(示出为沿逆时针方向CCW从初始位置(图6A)至释放位置(图6C))。电磁致动器222的通电引起第一构件200'的逆时针旋转,以使连杆臂233转移和摆动,并且抵抗棘爪偏置构件280的偏置(图6A)(在步骤3200处)围绕销262枢转地将棘爪238从其棘轮保持位置(图6A)(此时,棘轮236保持在其撞销捕获位置)驱动至(在步骤3300处)其棘轮释放位置(图6C)(此时,棘轮236移动至其撞销释放位置),并且在棘轮释放位置处,ECU 210经由从电磁致动器222接收的数据确定电磁致动器222的位置(该数据对应于与棘轮释放位置对应的棘爪位置),而无需棘爪238的硬停止特征。在根据需要将棘轮236动力释放至其撞销释放位置完成之后,在步骤3400处,电磁致动器222可以将棘爪238定位在任何期望的位置,包括将棘爪238保持在释放位置达预定(预设)的时间段。然后,在步骤3500处,在电磁致动器222为步进电机的情况下,ECU 210可以控制电磁致动器222的断电以使棘爪238磁性地保持在释放位置,从而得到棘爪238的非电力保持打开。复位操作3000还可以包括使棘爪238返回至其初始位置或棘轮保持位置,其中图7B和图7C示出了不同的致动移动,如下文进一步讨论的。
在复位操作4000中棘爪238从其棘轮释放位置至其棘轮保持位置的返回在步骤4100处开始,步骤4100是ECU 210接收从电磁致动器222接收的数据的形式的信号,接着进行步骤4200:使第一构件200'旋转设定的角度旋转度数,以使棘爪238返回至其初始位置。经由第二构件的选择性通电,棘爪438至其初始位置的返回可以经由第一构件200'沿逆时针方向CCW(图7B)的持续旋转引起(在步骤4210处),或者经由第一构件200'沿顺时针方向CW(图7C)的旋转引起(在步骤4220处)。这样,关于图7B,第一构件200'旋转至其棘轮释放位置,并且然后,如图7D所示,经由沿相同方向的持续旋转,通过在逆时针方向CCW上360度的跨度,返回至其棘轮保持位置而复位。此外,关于图7C,第一构件200'在逆时针方向CCW上旋转预定的度数X至其棘轮释放位置,并且然后,如图7D所示,通过在顺时针方向CW上旋转相同的度数X返回至其棘轮保持位置而复位。在每种情况下,在棘爪固定成与电磁致动器222在其从动力释放到动力复位的整个运动范围内联合运动的情况下,在步骤4300,ECU210响应于从电磁致动器222接收的位置信号而发信号使电磁致动器222旋转预定度数以及停止。
在图8A至图8C中,经由ECU 210与扣紧致动器222'的通信示出了扣紧操作5000(图8D)。作为如上所述由ECU 210控制的致动器222与棘爪238之间的直接连接的结果,在步骤5100处,在棘轮238在关闭序列期间经由撞销20与棘轮236的接合从撞销释放位置枢转至次撞销捕获位置(由此棘爪236向次棘轮保持位置移动)时,ECU 210感测棘爪238何时发生移动。ECU 210感测棘爪236向其次棘轮保持位置移动,并且在步骤5200,经由也被称为源的能量源对扣紧致动器222'发信号/通电,以将棘轮236从其次撞销捕获位置顺时针CW移动至其主撞销捕获位置(图8C)。然后,在步骤5300处,ECU 210接收指示棘爪238移动至其主棘轮锁定位置的信号,由此,棘轮236返回至其主撞销捕获位置。然后,在步骤5400处,在棘轮238返回至其主撞销捕获位置时,ECU 210在棘爪236被指示为处于其主棘轮保持位置时,向扣紧制动器222'发信号并使其停用(断电)。认识到的是,可以如以上针对电磁致动器222讨论的那样设置扣紧致动器222',并且可以如以上针对连杆臂233讨论的那样经由连杆臂233'来设置扣紧致动器222'与棘轮236之间的连接,以强制地使棘轮236围绕销242从其次撞销捕获位置枢转至其主撞销捕获位置。在扣紧致动器222'被停用时,扣紧致动器222'允许棘轮238根据需要(例如在释放序列期间)围绕销242的无阻碍、无限制的移动。
本文中还设想,连杆臂233、233'可以如以上针对连杆133讨论的那样设置。因此,上述关于连杆臂133的属性可以由连杆臂233、233'获得。
现在参照图9,根据说明性实施方式提供了方法1000,方法1000构造用于致动的机动车辆闭合板16的闭合闩锁组件18、118的闩锁机构32、132,使得闩锁机构32、132执行以下各项中的至少一项:使棘爪38、138在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动;锁定棘爪38、138,防止其从棘轮保持位置向棘轮释放位置移动;以及将棘轮36、136扣紧在撞销捕获位置,方法1000包括:步骤1100,其提供电磁制动器22、122,电磁制动器22、122包括第一构件100、100',第二构件102、102',固定至第一构件100、100'和第二构件102、102'中的一个的多个永磁体104、104'以及固定至第一构件100、100'和第二构件102、102'中的另一个的多个电磁线圈106、106';步骤1200,其将多个电磁线圈106、106'被配置成与具有交替的第一极性和第二极性的电流源19、119电通信,使得电磁线圈106、106'能够被通电以响应于第一极性电流吸引多个永磁体104、104'并且响应于第二极性电流排斥多个永磁体104、104',以使第一构件100、100'相对于第二构件102、102'移动;以及步骤1300,其将第一构件100、100'可操作地耦接至闩锁机构32、132的部件以响应于第一构件100、100'的移动而使部件移动。
方法1000还可以包括步骤1400,该步骤提供作为闩锁释放机构33、133的闩锁机构32、132的部件,使得第一构件100、100'经由电磁线圈106、106'的通电而相对于第二构件102、102'的移动使闩锁释放机构33、133在棘轮保持位置和棘轮释放位置之间移动棘爪38、138。
方法1000还可以包括将第一构件100构造成相对于第二构件102线性移动的步骤1500。
方法1000还可以包括将第一构件100'构造成相对于第二构件102'旋转的步骤1600。
现在参照图10,根据说明性实施方式提供了制造闭合闩锁组件18、118的方法2000,该方法包括:步骤2100,其在壳体30中支撑棘轮36、136,用于在撞销捕获位置与撞销释放位置之间的移动;步骤2200,其在壳体30中支撑棘爪38、138,用于在棘轮保持位置(此时棘轮36、136处于撞销捕获位置)与棘轮释放位置(此时棘轮36、136朝撞销释放位置偏置,并且使棘爪38、138朝撞销释放位置偏置)之间移动;步骤2300,其在壳体30中支撑电磁致动器22、122,其中电磁致动器22、122包括第一构件100、100',第二构件102、102',固定至第一构件100、100'和第二构件102、102'中的一个的多个永磁体104、104'以及固定至第一构件100、100'和第二构件102、102'中的另一个的多个电磁线圈106、106',多个电磁线圈106、106'被配置成与具有交替的第一极性和第二极性的电流源19、119电通信,电磁线圈106、106'能够被通电以响应于第一极性电流吸引多个永磁体104、104'并且响应于第二极性电流排斥多个永磁体104、104',以使第一构件100、100'相对于第二构件102、102'移动;以及步骤2400,其将闩锁机构32、132可操作地耦接至第一构件100、100'并且将闩锁机构32、132构造成响应于第一构件100、100'相对于第二构件102、102'的移动来执行以下中的至少一个:使棘爪38、138在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动;锁定棘爪38、138,防止其从棘轮保持位置向棘轮释放位置移动;以及将棘轮36、136扣紧至撞销捕获位置。
方法2000还可以包括步骤2500,该步骤构造具有闩锁释放机构33、133的闩锁机构32、132,使得经由电磁线圈106、106'的通电引起的第一构件100、100'相对于第二构件102、102'的移动使闩锁释放机构33、133在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动棘爪38、138。
方法2000还可以包括将第一构件100构造成相对于第二构件102线性移动的步骤2600。
方法2000还可以包括将第一构件100'构造成相对于第二构件102'旋转的步骤2700。
现在另外参照图11,示出了用于包括闩锁机构302的闭合闩锁组件18、118、218的动力致动系统300,该动力致动系统300包括电磁致动器22、122、222、源119以及例如以上针对ECU 110、ECU 210讨论的控制器310,该电磁致动器22、122、222包括第一构件100、100'、200',第二构件102、102',固定至第一构件100、100'、200'和第二构件102、102'中的一个的多个永磁体104、104'以及固定至第一构件100、100'、200'和第二构件102、102'中的另一个的多个电磁线圈106、106',源119被配置成与多个电磁线圈106、106'电通信以用于供应交流电流301来使电磁线圈106、106'通电,用于排斥和吸引永磁体104、104'中的一个,其中,控制器310被配置成控制源119的交流电流的供应,以通过电磁致动器22、122、222的通电或在电磁致动器22、122、222不通电的情况下,施加第一构件100、100'、200'相对于第二构件102、102'的移动,以及防止第一构件100、100'、200'相对于第二构件102、102'的移动,以及例如保持第一构件100、100'和第二构件102、102'相对于彼此不移动,其中通过线圈106、106'与永磁体104、104'之间的非电力磁引力来提供保持力。源119例如经由控制器310可以与内部/外部开关或者与车体控制模块(BCM)(作为示例)通信,用于接收致动闭合闩锁组件18、118、218的命令,例如用于开门、扣紧门、锁定/解锁门(作为示例)。动力致动系统300还可以包括位置传感器306,例如编码器或霍尔传感器(仅作为示例),该位置传感器被配置成检测第一构件100、100'、200'与第二构件102、102'之间的相对位置和/或运动,位置传感器306与控制器310电通信。电磁致动器22、122、222可以是压电电机,并且例如可以是线性压电电机或旋转压电电机。仅出于说明的目的,在图5中示出了旋转压电电机类型。为了说明和描述的目的,已经提供了实施方式的前述描述,其并非旨在是穷举的或限制本公开内容。特定实施方式的各元件或特征通常不限于所述特定实施方式,而是在适用时能够互换且可以用于选定的实施方式中,即使未具体展示或描述。这同样可以以多种方式变化。这样的变化不应被视为偏离本公开内容,并且所有这样的修改旨在被包括在本公开内容的范围内。
另外,本公开内容还可以被如下配置。
(1)一种闭合闩锁组件,包括:
闩锁机构,所述闩锁机构包括棘轮和棘爪,所述棘轮能够在撞销捕获位置与撞销释放位置之间移动,所述棘爪能够在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动,其中,处于所述棘轮保持位置的所述棘爪将所述棘轮保持在所述撞销捕获位置,处于所述棘轮释放位置的所述棘爪释放所述棘轮以使所述棘轮朝向所述撞销释放位置移动;以及
电磁致动器;
其中,所述电磁致动器可操作地耦接至所述棘爪,并且适于响应于所述电磁致动器的通电而在所述撞销捕获位置与所述撞销释放位置之间移动所述棘爪。
(2)根据(1)所述的闭合闩锁组件,其中,所述电磁致动器是无刷电机。
(3)根据(2)所述的闭合闩锁组件,其中,所述无刷电机使用直接驱动连接可操作地耦接至所述棘爪。
(4)根据(2)所述的闭合闩锁组件,其中,所述无刷电机在不使用齿轮的情况下可操作地耦接至所述棘爪。
(5)根据(4)所述的闭合闩锁组件,还包括连杆臂,所述连杆臂将所述电磁致动器可操作地耦接至所述棘爪。
(6)根据(5)所述的闭合闩锁组件,其中,所述连杆臂包括在所述棘爪中的一个与所述电磁致动器之间的空动连接件。
(7)根据(5)所述的闭合闩锁组件,其中,所述电磁致动器包括转子和定子,其中,所述转子联接至所述连杆臂并且绕致动器轴旋转,其中,所述转子轴与所述棘爪的枢转轴平行。
(8)根据(1)所述的闭合闩锁组件,其中,所述电磁致动器是线性无刷电机。
(9)根据(1)所述的闭合闩锁组件,其中,所述电磁致动器是具有多个离散位置的无刷步进电机,其中,所述步进电机的通电使所述棘爪移动到所述离散位置中的一个离散位置,其中,在所述步进电机断电时,所述棘爪被磁性地保持在所述离散位置中的一个离散位置处。
(10)根据(1)所述的闭合闩锁组件,其中,所述电磁致动器包括第一构件、第二构件、固定至所述第一构件和所述第二构件中的一个的多个永磁体以及固定至所述第一构件和所述第二构件中的另一个的多个电磁线圈,所述多个电磁线圈被配置成与交流电流的源电通信,所述电磁线圈能够被通电以响应于所述交流电流而吸引所述多个永磁体并且响应于所述交流电流而排斥所述多个永磁体,以使所述第一构件相对于所述第二构件移动。
(11)根据(10)所述的闭合闩锁组件,其中,当所述电磁线圈未被通电时,所述电磁线圈中的至少一个和所述永磁体中的至少一个被磁性地吸引,以抵抗所述棘爪朝向所述棘轮保持位置的移动。
(13)根据(1)所述的闭合闩锁组件,还包括电子控制单元,所述电子控制单元被配置成与所述电磁致动器电通信。
(14)根据(13)所述的闭合闩锁组件,其中,所述电子控制单元被配置成确定所述棘爪的位置。
(15)根据(14)所述的闭合闩锁组件,其中,所述电子控制单元被配置成基于检测所述电磁致动器的位置来确定所述棘爪的位置。
(16)根据(10)所述的闭合闩锁组件,还包括位置传感器,所述位置传感器被配置成检测所述第一构件的位置和/或移动,所述位置传感器构造成与所述电子控制单元电通信。
(17)根据(1)所述的闭合闩锁组件,其中,所述闩锁机构包括闩锁释放机构,所述闩锁释放机构包括轴承,所述轴承能够定位在所述棘轮与所述棘爪之间,其中,经由所述电磁线圈的通电的所述第一构件相对于所述第二构件的移动使得所述闩锁释放机构在所述棘轮保持位置与所述棘轮释放位置之间移动所述棘爪。
(18)一种用于包括闩锁机构的闭合闩锁组件的动力致动系统,包括:
电磁致动器,所述电磁致动器可操作地耦接至所述闩锁机构;以及
电力源,所述电力源被配置成与所述电磁致动器电通信;
其中,所述源适于控制交流电力的供应以对所述电磁致动器通电,以用于致动所述闩锁机构。
(19)根据(18)所述的动力致动系统,其中,所述电力源适于通过检测所述电磁致动器的位置来确定所述闩锁机构的位置。
(20)一种构造用于致动的机动车辆闭合板的闭合闩锁组件的闩锁机构的方法,所述方法包括以下步骤:
提供电磁致动器,所述电磁致动器包括第一构件、第二构件、固定至所述第一构件和所述第二构件中的一个的多个永磁体以及固定至所述第一构件和所述第二构件中的另一个的多个电磁线圈;
将所述多个电磁线圈构造成与电流源电通信,使得所述电磁线圈能够被通电以吸引所述多个永磁体以及排斥所述多个永磁体,以使所述第一构件相对于所述第二构件移动;以及
使用直接驱动连接将所述第一构件可操作地耦接至所述闩锁机构的部件,以用于响应于所述第一构件的移动来移动所述部件。

Claims (10)

1.一种闭合闩锁组件(18,118,218),包括:
闩锁机构(32,132,232),所述闩锁机构(32,132,232)包括棘轮(36,136,236)和棘爪(38,138,238),所述棘轮(36,136,236)能够在撞销捕获位置与撞销释放位置之间移动,所述棘爪(38,138,238)能够在棘轮保持位置与棘轮释放位置之间移动,其中,在所述棘爪(38,138,238)处于所述棘轮保持位置时,所述棘轮(36,136,236)被保持在所述撞销捕获位置,在所述棘爪(38,138,238)处于所述棘轮释放位置时,所述棘轮(36,136,236)被释放以朝向所述撞销释放位置移动;以及
电磁致动器(22,122,222);
其中,所述电磁致动器(22,122,222)可操作地耦接至所述棘爪(38,138,238),并且适于响应于所述电磁致动器(22,122,222)的通电而在所述撞销捕获位置与所述撞销释放位置之间移动所述棘爪(38,138,238)。
2.根据权利要求1所述的闭合闩锁组件(18,118,218),其中,所述电磁致动器(22,122,222)是无刷电机。
3.根据权利要求2所述的闭合闩锁组件(18,118,218),其中,所述无刷电机使用直接驱动连接可操作地耦接至所述棘爪(38,138,238)。
4.根据权利要求2所述的闭合闩锁组件(18,118,218),其中,所述无刷电机在不使用齿轮的情况下可操作地耦接至所述棘爪(38,138,238)。
5.根据权利要求1所述的闭合闩锁组件(18,118,218),还包括连杆臂(133),所述连杆臂(133)将所述电磁致动器可操作地耦接至所述棘爪(38,138,238)。
6.根据权利要求5所述的闭合闩锁组件(18,118,218),其中,所述连杆臂(133)包括在所述棘爪(38,138,238)中的一个与所述电磁致动器(22,122,222)之间的空动连接件(88)。
7.根据权利要求6所述的闭合闩锁组件(18,118,218),还包括能够定位在所述棘轮与所述棘爪之间的轴承。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的闭合闩锁组件(118,218),还包括电子控制单元(110),所述电子控制单元(110)被配置成与所述电磁线圈(106,106’)电通信。
9.根据权利要求8所述的闭合闩锁组件(118,218),其中,所述电子控制单元(110,210)被配置成确定所述棘爪(138,238)的角位置。
10.根据权利要求9所述的闭合闩锁组件(118),还包括位置传感器(306),所述位置传感器(306)被配置成检测所述电磁致动器(22,122,222)的位置。
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