CN1132303A - 汽车行李箱盖的锁和操纵机构 - Google Patents

Abstract

电操纵的锁闩机构，它有基座，可相对于基座运动的锁销，以及装在基座上的锁的拨叉，锁的拨叉可转动，以截获锁销，防止当锁的拨叉处于第一位置时抓获此锁销。棘轮可旋转地装在基座上，并可在一个阻止锁的拨叉转动的位置与一个允许锁的拨叉转动的位置之间运动。还包括一个具有驱动件的电致动器，通电时它使驱动件移向操纵位置，当此驱动件已经处在操纵位置时，驱动件直接压迫棘轮使其移向释放位置，当驱动件已在未操纵位置时，棘轮被允许转向锁定位置。

Description

汽车行李箱盖的锁和操纵机构

本发明主要涉及电操纵的锁闩组件，具体而言涉及汽车行李箱盖和类似物上的锁闩机构，它有一个动力操纵的释放装置。

传统的汽车后箱(行李箱)盖的锁闩机构，包括一个装在汽车后箱盖上的锁闩组件和一个固定在汽车车身上的锁销。传统的锁闩组件中有一个弹簧加载的锁的拨叉，拨叉上制有第一凹槽。当后箱盖关上时，锁销插入制在锁闩组件固定基座上的第二凹槽中。锁销与锁的拨叉上第一凹槽啮合，当锁销进入锁闩组件固定部分上的第二凹槽时，导致锁的拨叉沿第一方向转动。锁的拨叉沿第一方向转动，直至它被一个弹簧加载的棘轮截获。在棘轮和锁的拨叉啮合的情况下，第一和第二凹槽的开口端没有对齐，因此将锁销截获在两个凹槽的交会点上。使用者可以操纵一个电动开关(它通常装在驾驶员座椅上)，使电机或电磁线圈驱动棘轮脱开与锁的拨叉的啮合，允许锁的拨叉在弹簧作用下恢复到原始位置。因此第一和第二凹槽的开口端对齐，释放锁销，打开后箱盖。

尽管传统的锁闩机构能令人满意地工作，但是迄今一般用来作为动力释放装置的致动器，价格比较高，螺线管或电机功率大，以及敞开式的包括蜗轮装置在内的齿轮传动机构尺寸大。蜗轮装置用来增加扭矩，但体积比较大。过去，在锁闩机构的齿轮传动装置中采用了尺寸比较大的齿轮，由于它们的加工误差会带来比较大的定位或定心误差。在将齿轮组装在敞开式齿轮传动机构中时会发生这种情况。因此，这种锁闩机构比较昂贵、体积比较大、也许难以制造和维修。

汽车制造厂希望有比较紧凑的锁闩机构，它们可以较容易地装入各类汽车的现有空间内。因此需要提供一种比较紧凑的后箱盖锁闩组件，它可以遥控释放和打开后箱盖，并能易于装配和维护。

本发明涉及一种电操纵锁闩机构，它包括一个基座，一个可相对于基座运动的锁销，以及一个装在基座上的锁的拨叉，锁的拨叉可以旋转以截获此锁销，因而防止锁销相对于基座运动。锁的拨叉可在第一和第二位置之间转动，在锁的拨叉上制有一个“U”形的凹槽，当锁的拨叉处于第一位置时，凹槽截获锁销。有一个棘轮可转动地装在基座上，它可在锁定位置与释放位置之间运动。在锁定位置下，棘轮与锁的拨叉啮合，以制止锁的拨叉转动而离开第一位置。在释放位置下，此棘轮允许锁的拨叉移向第二位置。当锁的拨叉在此第二位置时，棘轮被制止转向锁定位置。设有一个第一弹性构件，用来促使棘轮移向锁定位置。此锁闩机构还包括一个电致动器，它有一个驱动件，驱动件可在一个操纵位置和一个未操纵位置之间运动。当致动器通以电流时，致动器驱使驱动件移向操纵位置，当驱动件已处于操纵位置时，驱动件直接压在棘轮上，并将棘轮运动到释放位置。此致动器包括一个结构紧凑的齿轮减速器组件，它有一些尺寸比较小的齿轮，这些齿轮包容在一个封闭的壳体内，此封闭的壳体直接固定在电机壳体上。锁闩机构中还有第二弹性构件，它用来在致动器断电时将驱动件移到未操纵位置。当驱动件已处于未操纵位置时，它便允许棘轮转到锁定位置，但条件是这时锁的拨叉允许这么做，也就是说，这时锁的拨叉应处于其第一位置。锁闩机构还可以包括一个电动开关，当棘轮在释放位置和锁定位置之间运动时，此电动开关改变状态。

通过参阅借助于附图对最佳实施例所作的详细说明，可使本领域的普通技术人员完全了解本发明的各种目的和优点。

其中：

图1：按本发明的锁闩机构透视图；

图2：图1所示锁闩机构的顶视平面图，表示锁闩机构处于锁定位置；

图3：沿图2之3-3线的示意侧视图，表示锁闩机构的棘轮和驱动件的操纵；

图4：类似于图2的视图，表示锁闩机构的驱动件处于其操纵位置；以及

图5：类似于图2和4的视图，表示锁闩机构的驱动件处于其未操纵位置。

现在来参见附图，图1中表示了一个按本发明的锁闩机构，其总体用标号10表示。图示之锁闩机构10的实施例适用于有选择地关闭汽车(图上未表示)的车尾行李箱或汽车车身其它箱盖(图上亦未表示)。锁闩机构10包括一个基座11。为便于制造和维修，基座11最好制成为一块单独的板，板上制有安装孔12。因此，基座11可以借助于穿过安装孔12延伸的紧固件(图上未表示)固定在汽车的后箱盖上(图中未表示)。基座11上制有一个导槽13。锁销14固定在汽车(图中未表示)车身上。因此锁销14可相对于基座11活动，并在后箱盖关闭时插入锁闩机构10的导槽13中。

锁的拨叉15用一个轴16可旋转地支承着，轴16固定在基座11上靠近导槽13的地方。锁的拨叉15是一块平板，它的周边制成一些特殊的形状，其中包括一个大体上为“U”形的凹槽17。此外，锁的拨叉15上还制有一个基本上沿径向伸展的臂18，臂18上在其澡径向的外端制有钩19，以及，有一个沿径向延伸的凸起20构成了一个沿径向延伸的支承面20a，而支承面20b在它的沿径向的外缘上。锁的拨叉15可以在第一位置(图1和2)与第二位置(图4和5)之间转动。在第一位置，凹槽17基本上垂直于基座11的导槽13，锁的拨叉15与基座11共同配合，将锁销14锁定在导槽13与凹槽17的交会点上。在锁的拨叉15的第二位置，凹槽17与导槽13大体上对齐，从而允许锁销14从凹槽17和导槽13中拔出。弹簧21连接在臂18上，以迫使锁的拨叉15转向其第二位置。当锁的拨叉15被钩19带转时，弹簧21仍保留在臂18上。棘轮22用轴23可旋转地支承着，轴23固定在基座11上靠近轴16的地方，使棘轮22与锁的拨叉15相啮合。轴23确定了棘轮22的旋转轴线。棘轮22有一个平板状的轮体24，它确定了一个平面。由棘轮22的轮体24确定的平面，垂直于由轴23确定的棘轮22的旋转轴线。

棘轮22的轮体24上有两个大体对置着的第一和第二凸起25和26(见图2、4和5)，有大体对置着的第一和第二臂27和28。第一凸起25被置于邻接锁的拨叉15的位置，当棘轮22处于锁定位置时(图1和2)，由它界定的第一支承面25a正好与锁的拨叉15的支承面20a相啮合，在下面对此还要进一步说明。棘轮22的第一凸起25还界定了一个第二支承面25b，它适用于有选择地与锁的拨叉15的支承面20b啮合(见图5)，以避免棘轮22从它的释放位置转入锁定位置。

棘轮22上的第一臂27有一个钩29，钩29制在第一臂27上沿径向的外端。弹簧21的作用是迫使棘轮22从其释放位置转向锁定位置，与此同时，它还迫使锁的拨叉15从它的第一位置转向第二位置。因此，在此锁闩机构10的设计中有优点地采用单个弹簧来迫使锁闩机构10中两个不同的构件旋转。然而普通的技术人员可以看出，棘轮22和锁的拨叉15也可为它们各自提供分开的弹性装置，以迫使它们转动。

棘轮22的第一臂27上制有凸缘30，它垂直于由棘轮22的轮体24确定的平面向离开基座11的方向伸展。在凸缘30上制有通孔31，以便于棘轮22通过一根连杆(图中未表示)与用钥匙操纵的锁柱(图中未表示)或其他从汽车外部操纵锁闩机构10的手操纵装置连接。锁闩机构10的手操纵在下面还将详细说明。

如图2到5所示，棘轮22的凸起26，与装在基座11上的电动开关32邻接。凸起26的作用如同一个凸轮面，用于操纵开关32的活动臂33。开关32可提供常开接点、常闭接点，或它们的组合(图中未表示)。当棘轮22处于其锁定位置，凸起26离开关32比较远，开关32的臂33处于其未操纵的位置(图2，和图3中的实线)。当棘轮22转到释放位置时，凸起26将臂33推动到它的操纵位置(图4和5，以及图3中的虚线)。当臂33移动到操纵位置时，开关32改变状态，此时打开它的任何一个闭合的接点，并关闭任何打开的接点。类似地，当棘轮22从释放位置转向锁定位置时，开关32将再次改变状态。当棘轮22的凸起26从开关32移开时，弹簧(图中未表示)迫使开关32的臂33回到它的未操纵的位置。开关32可以连接在汽车内的传感器线路上(图中未表示)，以提供一个有关锁闩机构的状态信号。换一种方案，例如，开关32可与一个照明灯相连(图中未表示)，当后箱盖打开时为车尾行李箱照明。

棘轮22的第二臂28上有一个凸缘34，它垂直于由棘轮22的轮体24确定的平面向离开基座11的方向延伸。凸缘34用来与驱动件35连接。

驱动件35最好设计为一个在其一端有一个圆形支承面的细长构件。半圆形安装孔37穿过此驱动件35，制在靠近其另一端的地方。驱动件35可在未操纵位置(图3中实线所示)和操作位置(图3中虚线所示)之间运动。在从驱动件35的未操纵位置向操纵位置运动时，驱动件35与棘轮22第二臂28上的凸缘34直接接触，使棘轮22转动到它的释放位置。如下面还要进一步说明的那样，装在基座11上的挡块38用来防止驱动件35转动棘轮22而显著地超过一个位置，在这一位置下棘轮22不再与锁的拨叉15接触。

接力弹簧39的一端固定在驱动件36上，它的另一端固定在零件40上。零件40相对于基座11固定。零件40可以设计成一个固定在基座11上的销钉。弹簧39促使驱动件35从它的操纵位置移向它的未操纵位置。

由图1和3可更清楚地看出，电力致动器42的半圆形输出轴41用压配合插入驱动件35的半圆形安装孔37中，因此便将驱动件35固定在轴41上与之一起转动。致动器42的外壳相对于基座11固定。锁闩机构10最好提供一个刚性的盖(图上未表示)，致动器42装在此盖上。刚性盖固定在基座11上，以及，除了支承(致动器42外，它还对装在基座11上的运动部分提供保护。致动器42最好安装成使棘轮22的轮体24位于致动器42与基座11之间。这样可以获得一种比较紧凑的设计，对于时新的汽车设计而言这一点是很重要的。不过，本领域的普通技术人员可以考虑到，致动器42可以安排成其他各种布局，例如装在一个凸缘(图中未表示)上(此凸缘与基座11的周边制成一体)并邻近棘轮22的臂28。

致动器42包括一个电机43和一个齿轮减速器44。齿轮减速器44有一组比较小的减速齿轮(图中未表示)，这些减速齿轮装在一个单个的壳体44a中。壳体44a直接固定在电机43上。因此，齿轮可比以往所使用的更小，因为，尽管小型齿轮只能允许较小的定位误差，但这种结构有助于将齿轮之间以及齿轮与电机43之间的定位误差减到最小。因此，致动器42的总体尺寸可以减小，并因而可以减小锁闩机构10的总体尺寸。齿轮驱动输出轴41。一种适用的电机与齿轮减速器的组合可自康涅狄格州Fairfield的Johson ElectricNorth American，Inc.获得。

现在来说明锁闩机构10的操纵。在下面对锁闩机构10操纵的说明中，顺时针方向、逆时针方向、左和右、以及类似含义的词，指的是所附图例中的有关视图中的方向，它们未必与实际安装的锁闩机构中的一致。因此，并不意味着或不应推断为受说明中的方向标志所限制。

当汽车车尾的行李箱盖打开时，锁闩机构10处于图5所示的情况。为了关闭并锁住行李箱盖，手动地将盖关闭，从而导致固定在盖上的锁销14进入基座11的导槽13中。当盖进一步关闭时，锁销14相对于基座11移动到一个位置，在那里，锁销14插入制在锁的拨叉15上的凹槽17中。锁销14继续移入导槽13，引起锁的拨叉15逆时针方向转动，从图5所示的第二位置转到图1和2所示的它的第一位置。

当锁的拨叉15处于其第一位置时，弹簧21可使棘轮22转入棘轮22的锁定位置。如前所述，在锁定位置下，棘轮22的支承面25a压靠在锁的拨叉15的支承面20a上。因此防止了锁的拨叉15从第一位置转向第二位置，而锁销14仍被锁的拨叉15所抓获。

棘轮22移向锁定位置导致棘轮22的第二凸起26朝离开开关32的方向相对移动，于是允许开关32的臂33在弹簧力作用下向外移动，移到图2所示的位置。在臂33改变位置时，开关32转换状态，并发生一个信号，表示棘轮正处于锁定位置。

为了开启此锁闩机构10，棘轮22必须转到释放位置。这可以用手操纵或电驱动来实现。为了手操纵转动棘轮22，通常用一把钥匙来操纵一个装在汽车车身上邻近锁闩机构10的锁柱(图上未表示)。此锁柱用一根杆(图中未表示)与棘轮22连接，杆插入棘轮22凸缘30的孔31中。当锁柱被操纵时，棘轮22的臂27被杆推动，从而将棘轮22转向释放位置。

另一种方案是可以通过电操纵来旋转棘轮22。这时通过给致动器42的电机43通以电流来实现的。通电时，电机43驱动齿轮减速器44，从而旋转齿轮减速器44的输出轴41和驱动件35(它固定在输出轴41上)，使驱动件35转到图3中虚线所示的它的操纵位置，并使弹簧39拉长。驱动件35压在臂28的凸缘34上，将臂28移动到与挡块38接触，并将棘轮22转到它的释放位置。

因此，棘轮22从锁定位置转向释放位置，在棘轮22旋转时，第二凸起26改变了开关32的臂33的位置。其结果是使开关32改变状态。对此同样发出一个有关棘轮22位置的指示信号。

现在来看图4，随着棘轮22被转向其释放位置，棘轮22的支承面25a与锁的拨叉15的支承面20a脱开啮合。因此锁的拨叉15在弹簧21的作用下，自由地从它的第一位置(图4和5所示)旋转到它的第二位置。于是锁的拨叉15上的凹槽17大体上与基座11上的导槽13对齐，锁闩机构10被打开，锁销14被释放，汽车行李箱盖可以打开。

当锁的拨叉15转到了它的第二位置时，致动器42的电机43可以断电。虽然图上没有表示，但可以设置一个定时电路，以保持电机43具有从电机43被通电到允许锁的拨叉15旋转到其第二位置的足够的通电时间。那些普通的技术人员可以看出，也可以采用其他的控制方案，其中包括使用者压下一个瞬时作用的触点控制按钮用于短时需要。当电机43断电时，弹簧39将迫使驱动件35移向其未操纵位置，反向传动致动器42的齿轮减速器44和电机43，如图5所示。随着驱动件35不再压靠在臂28的凸缘34上，弹簧21便企图迫使棘轮22转向它的锁定位置。然而，这一转动将被制止住，因为棘轮22的支承面25b此时与锁的拨叉15上凸起20的支承面20b相啮合。如前面曾讨论过的，只有在锁的拨叉15转到其第一位置时，棘轮22才能自由地转向其锁定位置。

普通的技术人员可以考虑到，除了图中所示的弹簧21和39设计为是螺旋拉力弹簧外，它们也可以用其他各种类型的弹性构件来代替，例如用弹性材料制的片簧或压缩件。

还可以考虑到其他的一些锁闩机构10的零件，例如驱动件35，其形状可以与所介绍的不同。例如，驱动件35可以设计为带有径向或轴向延伸凸起的基本上为圆的凸轮，当凸轮转动360°的一部分时，凸起直接压靠在凸缘34上，以转动棘轮22。致动器42可以定向为平行于驱动件35的作用线，或与之成一个角度。实际上，在其他的一些补充方案中，致动器42可以是一个电磁线圈，驱动件35可以是它的磁舌，磁舌往复运动，以便根据选择直接压靠在凸缘34上。

按照专利法的规定，本发明的工作原理及型式已作了说明，并在附图中表示了最佳实施例，然而应当理解为，本发明可以在不离开其精神或范围的情况下，采用与具体说明的和附图表示的其他不同方式来实施。

Claims (10)

1.一种电操纵的锁闩机构，它包括：

一个基座；

一个可相对于上述基座运动的锁销；

一个可转动地装在基座上并在其上制有一个凹槽的锁的拨叉，它可以在第一和第二位置之间旋转，凹槽在此锁的拨叉处于第一位置时截获住上述锁销；

一个可旋转地装在基座上的棘轮，它可在锁定位置与释放位置之间运动，在此锁定位置下，棘轮与锁的拨叉啮合，以防止此锁的拨叉转动而离开其第一位置，棘轮被移到一个释放位置时允许锁的拨叉移向第二位置，当此锁的拨叉处于第二位置时，棘轮被制止转向其锁定位置；

一个第一弹性装置，用于迫使此棘轮移向锁定位置；以及

一个电致动器，它有一个可在操纵位置和未操纵位置之间运动的驱动件，当驱动件已移到操纵位置时，此驱动件直接压靠在棘轮上，并促使其移向释放位置。

2.按照权利要求1所述之锁闩机构，其特征是它还包括一个与棘轮连接的电动开关，当棘轮在释放位置和锁定位置之间运动时，此开关适用来改变状态。

3.按照权利要求1所述之锁闩机构，其特征是第一弹性装置还另外用来迫使锁的拨叉转向第二位置，在此第二位置，在锁的拨叉上的凹槽释放锁销。

4.按照权利要求3所述之锁闩机构，其特征是第一弹性装置是一个拉力弹簧，它有一个第一端和一个第二端，拉力弹簧的第一端与锁的拨叉连接，拉力弹簧的第二端与棘轮连接。

5.按照权利要求1所述之锁闩机构，其特征是棘轮上有一个制在它上面的第一臂，它可操纵地与一个手动的释放连杆连接。

6.按照权利要求1所述之锁闩机构，其特征是棘轮可绕一根旋转轴线转动，此棘轮界定了一个垂直于此旋转轴线的平面，棘轮上有一个沿离开此平面的方向延伸的凸缘；电致动器安装在此平面的外侧，致动器的驱动件直接与此棘轮的凸缘接触。

7.按照权利要求6所述之锁闩机构，其特征是棘轮在上述平面中界定了一个凸轮面，它与一个电动开关连接，电动开关装在基座上与棘轮相邻，当棘轮在释放位置和锁定位置之间运动时，此开关适用来改变状态。

8.按照权利要求1所述之锁闩机构，其特征包括一个第二弹性装置，用来在致动器断电时将驱动件移向未操纵位置，当锁的拨叉15处于第一位置时，被置于其未操纵位置的驱动件允许棘轮转向其锁定位置。

9.一种电操纵的锁闩机构，它包括：

一个基座，在它上面固定有一个零件；

一个可相对于基座运动的锁销；

一个可转动地装在基座上并在其上制有一个凹槽的锁的拨叉，它可以在第一和第二位置之间转动，当此锁的拨叉处于第一位置时，锁的拨叉将锁销截获在此凹槽中；

一个可旋转地装在基座上的棘轮，它可绕一根旋转轴线在锁定位置与释放位置间转动，在此锁定位置下，棘轮与锁的拨叉啮合，以防止锁的拨叉转动而离开此第一位置，棘轮被移到一个释放位置时允许锁的拨叉移向其第二位置，当锁的拨叉处于第二位置时，棘轮被制止转向其锁定位置，棘轮有一个轮体，轮体上有从它上面的凸起，轮体界定了一个垂直于旋转轴线的平面，第一臂可操纵地与一个手动释放机构连接，第二臂上有一个向离开此平面的方向延伸的凸缘；

一个第一弹簧与棘轮和锁的拨叉连接，以促使棘轮移向其锁定位置，并促使锁的拨叉移向其第二位置；

一个电动开关与上述凸起连接，当棘轮在释放位置和锁定位置之间运动时，此开关适用来改变状态；以及

一个牢固地装在上述平面外侧的致动器，致动器有一个电机，有一个装在此电机上并有一根输出轴的齿轮减速器，在输出轴上装有驱动件，第二弹簧连接在此驱动件和上述固定在基座上的零件之间，当电机通电时，此致动器适用于使驱动件向操纵位置运动，当驱动件已处于操纵位置时，驱动件直接压在棘轮上，并使之处于释放位置，当电机断电时第二弹簧促使驱动件移向未操纵位置，在这一位置下，驱动件与棘轮脱离接触。

10.具有动力释放装置的锁闩机构，它包括：

一个第一部分；

一个可相对于第一部分运动的第二部分；

装在第二部分上的锁闩装置，用于连接第一部分和使第二部分相对于第一部分固定；以及

一个动力释放装置，它相对于第二部分固定，并包括一个电机、一个装在电机上并有一根输出轴的齿轮减速器，输出轴可操纵地与锁闩装置连接，以便根据选择使锁闩装置与第一部分脱离，因此，第二部分便可相对于第一部分运动。

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