CN113431447B - 用于锁定可移动面板的锁定系统 - Google Patents

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Abstract

一种包括轮子(12)和车身(14)的汽车(10)，所述汽车(10)具有前灯(16)、用于存放行李的前行李箱(20)上方的前行李箱盖(18)、前挡风玻璃(22)、前乘员驾驶位置(24)、车顶(26)、后挡风玻璃(28)、位于内燃、混合或电气或其他驱动系统(32)上方的后罩(30)和后灯(34)，锁定系统(36)设置在前行李箱(20)中或附近，并且具有安装在前行李箱盖(18)上的撞针(38)和安装在安装支架(42)上的主体(14)上的锁扣系统(40)，锁定系统具有可相对于第一锁扣和第二锁扣(54，56)移动的撞针(50)，该第一锁扣和第二锁扣(54，56)适于与撞针配合以限制其间的相对运动，提供单个马达(70)以通过锁定系统传输驱动，以将两个锁扣驱动到撞针的移动受到锁扣限制的位置。

Description

用于锁定可移动面板的锁定系统
本申请是申请号为201780021815.X、申请日为2017年04月05日、题名为“用于锁定可移动面板的锁定系统”的专利申请的分案申请。
本发明涉及一种用于锁定可移动面板(例如，汽车可移动面板)的锁定系统。本发明还涉及用于汽车的汽车前面板系统，以及包括该系统的汽车。
用于锁定可移动汽车面板的已知的锁定系统用于汽车的可打开的前行李箱盖。该系统包括安装在行李箱盖上的撞针和用于保持行李箱盖关闭的第一锁扣。提供用于在行李箱盖稍微打开的位置与撞针接合的第二锁扣。因此，当行李箱盖关闭并且使用者希望打开行李箱盖时，第一锁扣打开并且撞针与行李箱盖一起移动，撞针被第二锁扣卡住。然后，用户可以采取第二动作来释放第二锁扣，以便完全打开行李箱盖。第二锁扣作为安全装置提供，以限制在汽车运动时行李箱盖打开并可能阻挡前挡风玻璃视野的可能性，例如，当在车辆运动期间无意中操作行李箱盖释放时可能发生这种情况，或者可能在车辆碰撞期间发生，此时所涉及的力可能将撞针从第一锁扣释放。其次，第二锁扣提供行李箱盖的第二锁定位置，其中驾驶员可能注意到行李箱盖未完全关闭但行李箱盖相对安全。第二锁扣包括钩状元件，其静止位置位于撞针的运动路径上，并且在关闭行李箱盖时，撞针撞击第二锁扣，通过凸轮动作将其推向旁边，然后第二锁扣通过弹簧卡在撞针后面，使得当打开行李箱盖时撞针将始终接合第二锁扣。这意味着由于撞针和第二锁扣之间的接合，关闭动作和打开动作都是嘈杂的。此外，用户需要向下推或猛击行李箱盖以便完全关闭行李箱盖并使第一锁扣与撞针接合。而且，为了操作第一锁扣和第二锁扣，必须使用两个马达，这是昂贵的并且占用了大量的包装空间。
本发明旨在至少在一定程度上减轻现有技术的至少一个问题。或者，本发明旨在提供一种用于可移动面板(例如汽车可移动面板)的有用的锁定系统。
根据本发明，提供了一种用于锁定可移动面板(例如汽车可移动面板)的锁定系统，该系统具有可相对于第一锁扣和第二锁扣移动的撞针，该第一锁扣和第二锁扣适于与撞针配合以限制其间的相对运动，其特征在于，提供单个马达以通过锁定系统传输驱动，以将两个锁扣驱动到撞针的移动受到锁扣限制的位置。这种布置的优点是显著节省了成本和包装空间。
优选地，马达布置成移动撞针到所述可移动前面板的初级锁定位置，并将撞针锁定在可移动前面板的初级锁定位置。当可移动面板是汽车的前盖(例如，行李箱盖或引擎盖)时，使用者能够将面板向下轻轻地降低到一个位置，在该位置，马达因此有利地能够使撞针移动到可移动前面板的初级锁定位置或完全闭合位置，并将撞针锁定在可移动前面板的初级锁定位置或完全闭合位置。因此，使用者不必猛击面板或用力向下按压面板以实现面板的完全闭合。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于汽车的汽车前面板系统，例如用于汽车的可打开的前行李箱盖或发动机罩，该系统包括车身和可打开的前面板，所述前面板在汽车的任何乘员空间前面和/或在汽车挡风玻璃前面，该系统具有安装在可打开的前面板或车身之一上的撞针和安装在可打开的前面板和车身的另一个上的第一锁扣，其特征在于，提供马达，用于驱动第一锁扣以移动撞针到可打开的前面板的初级锁定位置，并相对于车身将撞针锁定在可打开的前面板的初级锁定位置。同样，这具有显著的优点，即使用者不需要猛烈地猛击，跌落或向下按压面板，而是可以轻轻地降低它，然后马达可以通过扭动(clinch)动作将面板移动到撞针的初级锁定位置，其中面板完全闭合。
优选地，锁定系统包括用于限制撞针移动的第二锁扣。第二锁扣可以有利地定位成当第一锁扣被释放时卡在撞针上并且希望将撞针和相关的面板保持在略微打开的位置。因此，这可以使面板保持在略微打开的位置，例如在碰撞之后，并且本发明人还注意到当面板用于前行李箱时，如果有人被困在行李箱内，这个第二锁扣限制撞针的运动的稍微打开的位置允许空气进入行李箱，使被困人员能够呼吸。
优选地，马达适于驱动第一锁扣以将撞针从二级锁定位置移动到初级锁定位置，当撞针处于二级锁定位置时，撞针处于其完全打开位置和初级锁定位置之间。因此，当使用者希望关闭面板/盖子时，面板可以通过使用者的努力移动到撞针在第二锁定位置接合第一锁扣的位置，然后马达以扭动动作接管并且平滑地移动面板和撞针，使得撞针处于初级锁定位置并且面板完全关闭。
优选地，提供控制器，用于使第二锁扣移动到锁定位置，所述第二锁扣在所述锁定位置布置成限制撞针运动。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，该系统具有可相对于第一锁扣和第二锁扣移动的撞针，所述第一锁扣和第二锁扣适于与撞针配合以限制撞针相对于系统的主体的运动，在所述主体上安装有所述锁扣，其特征在于，提供控制器，用于使第二锁扣移动到锁定位置，所述第二锁扣在所述锁定位置布置成限制撞针运动。
优选地，控制器适于处理基于汽车速度的信号，并且适于当信号基于高于预定阈值的任何汽车速度(例如3至10kph，或约5kph)时使第二锁扣移动到锁定位置。
优选地，锁定系统包括诸如偏压装置或弹簧的装置，用于将第二锁扣移动到静止位置，所述静止位置位于撞针的移动路径之外。
有利地，不是如现有技术那样将第二锁扣保持在撞针的运动路径中，因此控制器可以用于将第二锁扣移动到其限制撞针运动的锁定位置。因此，第二锁扣不需要挡住撞针并且在关闭和打开面板期间总是撞击撞针。有利地，控制器处理基于汽车速度的信号并且适于当信号基于诸如大约5kph的汽车速度时引起第二锁扣的移动，当汽车没有被使用时第二锁扣可以保持在其静止位置，事实上，在正常操作中，永远不需要接合撞针。在一些优选实施例中，如果第一锁扣存在问题，例如在车辆运动期间的碰撞期间，或者如果在车辆运动时有面板打开命令请求(例如，在面板是前行李箱盖的情况下意外地或者由被困在车辆前行李箱内的人发出)，则第二锁扣将仅需要接合撞针。
由于设置诸如偏压装置或弹簧之类的装置用于将第二锁扣移动到位于撞针移动路径之外的静止位置，因此除非如上所述，否则第二锁扣可能永远不会接合撞针。这很好地改善了噪声，控制和整体的高品质感。
优选地，提供控制器，所述控制器适于接收表示零车速的信号和表示面板打开请求的信号，以使第二锁扣移动到静止位置。因此，在第二锁扣处于其锁定位置的情况下(其可在汽车正常运动时采用)，当车辆静止并且使用者发出面板打开请求时，撞针控制器可以有利地使得诸如偏压装置或弹簧之类的装置能够将第二锁扣移动到其位于撞针路径之外的静止位置。
优选地，马达适于旋转马达凸轮以驱动可旋转地安装在锁定系统的主体上的致动构件的凸轮从动件。
优选地，第一锁扣以爪的形式设置，该爪具有夹爪，该夹爪适于与撞针接合，以使爪绕爪枢轴旋转。
优选地，爪和棘爪构件中的一个具有第一锁定表面，并且爪和棘爪构件中的另一个具有至少一个另外的锁定表面，所述至少一个另外的锁定表面适于锁定地接合所述第一锁定表面。
优选地，棘爪构件的棘爪锁定表面和至少一个另外的锁定表面包括爪的两个锁定凹口，所述锁定凹口可由棘爪锁定表面选择性地接合。
优选地，棘爪锁定表面和锁定凹口布置成在爪的至少一个锁定位置中彼此接合，并且提供诸如弹簧的偏压件，所述偏压件用于将爪从所述锁定位置移动到其打开位置。
优选地，提供诸如弹簧的偏压件，所述偏压件用于将棘爪锁定表面朝向爪的配合表面偏压。
优选地，第二锁扣包括可移动构件，例如适于绕枢轴旋转的可旋转杆。
优选地，第二锁扣在其一端具有钩子，该钩子在其锁定位置设置成在撞针移动期间抓住撞针。
优选地，钩子具有钩子表面，该钩子表面相对于第二锁扣的枢轴基本上弧形地和切向地延伸，钩子表面优选地基本上位于以所述枢轴为中心的弧上。因此，由撞针施加到钩子上的拉力不会导致撞针从钩子的端部拉出，而是通过这种拉力将撞针保持在钩子上的适当位置。
优选地，根据所述撞针在拉动方向上拉动所述钩子，第二锁扣、第二锁扣的枢轴和撞针布置成使得钩子表面位于假想平面的撞针侧，该假想平面穿过第二锁扣的枢轴并平行于拉动方向。因此，有利地，当在拉动方向上通过钩子将重要力施加到第二锁扣时(例如，当第一锁扣由于在碰撞中适用的大力释放撞针时，可能发生在车辆碰撞中)，并且当锁定系统的部件如钩子和撞针以及安装撞针的盖子或面板可能会弯曲或折弯时，这种结构有利地导致这种弯曲或折弯，使得撞针的拉力更加与第二锁扣的枢轴一致，使得当发生弯曲或折弯时通过拉动撞针提供的绕枢轴的扭矩可能会减小，结果可能进一步减少弯曲或折弯。
优选地，致动构件具有第二锁扣凸轮，该第二锁扣凸轮适于接合第二锁扣的凸轮从动件，以将第二锁扣移动到其锁定位置。
优选地，第二锁扣的第二锁扣凸轮和凸轮从动件设置有彼此面对的配合表面，当第二锁扣通过第二锁扣凸轮和凸轮从动件的接合而锁定在锁定位置时，垂直穿过所述配合表面的平面穿过或基本上穿过致动构件的旋转中心；配合表面可选地是圆弧部分，其中心位于致动构件的旋转中心。因此，有利的是，当撞针拉动第二锁扣时，对这种拉动的反应是通过配合表面彼此接合而进行的，并且由于经由第二锁扣的凸轮从动件和安装在驱动构件上的第二锁扣凸轮从第二锁扣施加到致动构件上的力，非常有利的是致动构件不会旋转。
优选地，第二锁扣凸轮固定到从致动构件的主体部分延伸的轴上。
优选地，锁定系统包括驱动器，所述驱动器优选地为滚子的形式，驱动器安装在主体部分和第二锁扣凸轮之间的轴上。
优选地，驱动器适于将第一锁扣从二级锁定位置驱动到初级锁定位置。
优选地，驱动器还适于驱动棘爪构件远离第一锁扣，以允许第一锁扣旋转到解锁位置，在该位置撞针可移动远离第一锁扣。因此，有利地，相同的驱动器可以操作棘爪构件和第一锁扣两者。而且，其上安装有驱动器的相同致动构件也通过第二锁扣凸轮操作第二锁扣，因此仅需要一个致动构件来操作所有第一锁扣，第二锁扣和棘爪构件。反过来，仅需要一个马达来操作致动构件，该致动构件操作棘爪构件，第一锁扣和第二锁扣这三者。
优选地，锁定系统包括用于释放撞针的手动释放装置。例如，这可以由维修技术人员使用，用于打开第一锁扣和第二锁扣并允许在维修情况下打开面板/盖子，例如当车辆点火或马达的电池电源断开、故障或关掉时。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于锁定可移动面板(例如汽车面板)的锁定系统，该系统具有可相对于第一锁扣和第二锁扣移动的撞针，所述第一锁扣和第二锁扣适于与撞针配合以限制撞针相对于系统的主体的运动，在所述主体上安装有所述锁扣，其特征在于，提供至少一个位置传感器，用于向控制器报告第一锁扣的位置，由此第一锁扣和第二锁扣的位置状态是可以检测的。有利地，控制器可以安装在作为锁定系统的一部分的印刷电路板上，其可以检测第一锁扣和第二锁扣的所有状态，以便例如通过CAN-Bus或其他通信协议向汽车的其余部分报告。
优选地，安装至少一个所述位置传感器以感测第一锁扣上的磁体的位置。在这种情况下，印刷电路板可以包括至少一个霍尔效应传感器，以检测第一锁扣相对于锁定系统的主体的移动位置和/或方向。
优选地，提供马达，马达用于移动适于移动第一锁扣和第二锁扣的致动臂，并且其中提供马达传感器，用于感测马达的旋转位置并将该位置报告给控制器，控制器适于至少部分地根据马达传感器提供的位置数据确定第二锁扣的状态。马达传感器也可以与马达一起安装作为印刷电路板的一部分，使得锁定系统本身可以方便地计算和处理马达和由马达驱动的致动构件以及第一锁扣的位置，并且根据该信息，可以确定和控制锁定系统的所有部件的位置。
根据本发明的又一方面，提供一种汽车，其包括如前述任一方面所述的系统。
本发明可以以各种方式实现，并且现在将仅通过示例并参考附图来描述用于可移动汽车面板的锁定系统的一个实施例，其中：
图1是根据本发明的锁定系统的优选实施例的一部分的示意图，其中所述系统的部件处于打开状态；
图2示出了图1所示的部份，其中撞针已接合其第一锁扣并且已推动第一锁扣，使得系统处于其二级锁定配置；
图3示出了图2的部件，其中马达驱动第一锁扣将撞针拉到一个位置，在该位置，第一锁扣超过系统的初级锁定配置3°过驱动；
图4示出了图3的部件，但是第一锁扣放松了3°，使得锁定系统处于其初级锁定配置；
图5示出了锁定系统的部件，其中第二锁扣已经移动到其锁定位置，使得系统采用其三级锁定配置；
图6示出了一种配置中的锁定系统的部件，其中在安装有部件的汽车处于运动状态时发出了释放请求；
图7示出了一种配置中的锁定系统的部件，其中在车辆静止时发出释放请求，并且实际上，锁定系统的部件与图1中所示的方式基本相同；
图8示意性地示出了安装在汽车中的锁定系统；
图9示意性地示出了形成图8的汽车的电气系统的一部分的各种传感器、输入和印刷电路板/控制器；
图10示意性地示出了锁定系统的致动构件的一部分的横截面；和
图11示意性地示出了当沿图1中的方向A观察时示出的撞针的视图。
如图8中示意性所示，具有轮子12和车身14的汽车10具有前灯16、位于用于存放行李的前行李箱20上方的前行李箱盖18、前挡风玻璃22、前乘员驾驶位置24、车顶26、后挡风玻璃28、位于内燃、混合或电气或其他驱动系统32上方的后罩30和后灯34。
锁定系统36设置在前行李箱20中或附近，并且具有安装在前行李箱盖18上的撞针38和安装在安装支架42上的主体14上的锁扣系统40。
如下文所述，前行李箱盖18可从图8中实线所示的关闭位置打开到各种打开位置，其中一个打开位置在图8中以虚线示出，前行李箱盖标记为18'。前行李箱盖18的打开和关闭运动/路径由铰链、四杆连杆或朝向前行李箱20的后部46定位的其他系统44限定。
参考图1和图11，撞针38具有安装凸缘48和U形主体50，U形主体50具有横杆52，横杆52适于与锁扣系统40的第一锁扣54和第二锁扣56接合。
参考图1，锁扣系统40具有主体58，主体58用于使用传统的紧固件(未示出)将锁扣系统40安装到安装支架42。
除了具有第一锁扣54和第二锁扣56之外，锁扣系统40还包括棘爪杆或构件60、致动构件62、手动释放凸轮64和马达驱动凸轮66，马达驱动凸轮66的驱动轴68由马达70(见图9)驱动，马达安装在PCB/控制器72上，该PCB/控制器72通过传统的紧固件(未示出)固定在锁定系统40的主体58上。
第一锁扣54形成为具有开口74、初级锁定表面76和二级锁定表面78的爪。第一锁扣54安装在主体58上，用于围绕第一锁扣枢轴80旋转，并且设置有第一锁扣弹簧82，如图1所示，第一锁扣弹簧82适于将第一锁扣54逆时针偏压到其打开位置，该打开位置实际上是图1中所示的位置。第一锁扣54还设有两个极性相反的磁体84，其由安装在PCB/控制器72上的霍尔效应传感器86感测，使得PCB/控制器72能够从通过传感器86的相反方向的磁体84确定第一锁扣54的位置。
第二锁扣56呈杠杆形式，在其一端90处具有钩子88，具有第二锁扣凸轮从动件表面94的第二锁扣凸轮从动件92在其相对端96处。第二锁扣通过第二锁扣枢轴98安装到主体58上以绕第二锁扣枢轴98旋转，并且具有第二锁扣复位弹簧100，该第二锁扣复位弹簧100在图1中示意性地示出，并且为了清楚起见而从其他图中省略。第二锁扣复位弹簧100将第二锁扣56偏压到其静止位置，该静止位置是图1所示的位置，其中第二锁扣56不与撞针38的横杆52接合，随着行李箱盖18关闭和打开时撞针横杆52移动经过第二锁扣56。如图1所示，第二锁扣56通过第二锁扣复位弹簧100顺时针偏压。
棘爪构件60位于第二锁扣56和锁扣系统40的主体58之间，并且与第二锁扣56一样，安装成绕第二锁扣枢轴98枢转。棘爪构件60具有包括棘爪表面104的棘爪结构102(参见图2)，并且具有棘爪凸轮从动件106。棘爪偏压弹簧108适于使棘爪构件60朝向第一锁扣54偏压地枢转，使得棘爪结构102可以选择性地与第一锁扣54中的初级锁定表面76和二级锁定表面78中的任一个接合。因此，如图1所示，棘爪弹簧108顺时针偏压棘爪构件60，在相同的旋转方向，第二锁扣56被其弹簧100偏压，在相反的旋转方向，第一锁扣54被其弹簧82偏压。
致动构件62通过枢轴110安装成相对于主体58枢转，并且包括布置成由马达驱动凸轮66驱动的凸轮从动件或输入凸轮113，以及布置成接合第二锁扣56的第二锁扣凸轮从动件表面94的输出凸轮112。
如图10中的示意性横截面所示，输出凸轮112通过滚子116形式的驱动件与致动构件62的主板114间隔开，输出凸轮112通过轴118固定地安装到主板114上，并且滚子116不仅位于输出凸轮112和主板114之间，而且还可绕轴118旋转。滚子116适于通过推动棘爪凸轮从动件106来驱动棘爪构件60，并通过推动第一锁扣54的驱动表面120(图2)来驱动第一锁扣54，滚子也可以接合第一锁扣54的弧形止动表面122，弧形止动表面122是以第一锁扣枢轴80为中心的弧形。
因此可以理解，如图1所示的主板114位于棘爪构件60和第一锁扣54的后面，辊子116、棘爪构件60和第一锁扣54较高并且通常在进出页面的方向上彼此对齐，并且输出凸轮112和第二锁扣56位于那些部件之上，但是能够彼此接合，在进出页面的方向上通常彼此处于同一平面内。此外，马达驱动凸轮66和致动构件62的输入凸轮113布置成彼此接合并且通常位于与输出凸轮112和第二锁扣凸轮从动件92相似或稍高的平面中，输入凸轮113通过轴124固定地安装在致动构件62的主板114上，以使输入凸轮113与主板114间隔开。
如图1所示，锁定系统36处于前行李箱盖18打开的位置。
当使用者降低前行李箱盖时，撞针38的横杆52接合在第一锁扣/爪54的口部74的入口表面126上(图2)并且将第一锁扣54旋转地推到其图2所示的位置，其中锁定系统36被认为是处于其二级锁定配置。在该位置，棘爪结构102的棘爪表面104接合在第一锁扣54的第二锁定表面78中，使得行李箱盖不会进一步打开，并且撞针38被第一锁扣54卡住。此外，第一锁扣54上的磁体84的位置由PCB/控制器72的传感器86检测，然后控制器72控制马达70使马达驱动凸轮66旋转(从图2所示的位置逆时针旋转)，以便将输入凸轮113驱动到图3所示的位置，其中棘爪表面104抵靠第一锁扣54的初级锁定表面76。在图3所示的这种配置中，致动构件62从其图2所示的位置被驱动68°，同时，第一锁扣54超过其当锁定系统36处于如图4所示初级锁定配置时的位置被过驱动3°。因此，一旦达到图3所示的过驱动位置，马达就将马达驱动凸轮66旋转回到图1和2所示的原始位置，并且第一锁扣54放松3°，通过在图4中仅部分示出的双作用复位弹簧128，致动构件62基本上恢复到图2所示的原始配置。3°的过驱动位置确保第一锁扣54的良好锁定。因此，在图4的配置中，锁定系统36处于其初级锁定配置，其中前行李箱盖18已完全关闭，汽车10准备开出。应注意的是，棘爪表面104基本上位于以第二锁扣枢轴98为中心的弧上，并且当与棘爪表面104处于它们各自的接合位置时，初级锁定表面76和第二锁定表面78也是如此。因此，通过撞针38拉动第一锁扣54不会导致棘爪构件60的旋转分量。
还应注意，如果使用者从图1所示打开配置猛击后备箱盖18，则锁定系统36可以直接从图1所示的配置或实际上从图2所示的配置移动到图4所示配置。应注意，致动构件62在图1中采用与图2和图4中所示的略微不同的配置。这是因为在图1中，滚子116骑在弧形止动表面122上，当滚子116随着第一锁扣54旋转到图2所示配置而从弧形止动表面112的端部脱落时，双作用复位弹簧128使致动构件62稍微旋转到其静止或中立位置，该位置是图2和图4中所示的位置。
因此，在锁定系统36处于图4所示的初级锁定配置的情况下，通过磁体84和传感器86的协作来检测第一锁扣54的位置。当车辆随后在锁定系统36处于图4所示初级锁定配置的情况下从静止启动时，并且当汽车10的速度高于预定水平时，例如在一个示例中为大约3至10kph，或5kph，传感器130将表示该速度的信号发送到PCB/控制器72，被命令的马达70旋转马达驱动凸轮66以接合输入凸轮113(即马达驱动凸轮66的顺时针运动，如图5所示)，并且致动构件充分旋转使得输出凸轮112接合第二锁扣凸轮从动件表面94，并且实际上输出凸轮凸轮表面132与第二锁扣凸轮从动件表面接合。输出凸轮凸轮表面132和第二锁扣凸轮从动件表面94都处于图5所示的这种结构中，位于空间中的相同弧上，其中心作为致动构件62的枢轴110的中心。接合时，第二锁扣56旋转25°至其图5所示的位置，在图5中锁定系统采用其三级锁定配置。由于输出凸轮凸轮表面32和第二锁扣凸轮从动件表面94被定位为其中心位于枢轴110的中心处的弯曲表面，因此由撞针38施加到第二锁扣56的力将不会产生试图旋转致动构件62的分力。因此，第二锁扣56非常牢固地定位。然而，马达驱动凸轮66可以保持在图5所示的位置，其中它与致动构件62的输入凸轮113接合以阻止输出凸轮112的旋转。
在汽车10正常行驶的情况下，锁定系统36保持在图5所示的三级锁定配置中。
如果汽车10遭受诸如正面撞击之类的碰撞，其中第一锁扣54被过度制动，不过第二锁扣56定位成卡在撞针38的横杆52上，以便阻止前行李箱盖18的进一步打开，特别是阻止行李箱盖18上升而阻挡通过挡风玻璃22的前方视野。此外，第二锁扣56的钩子88具有圆角表面136，该圆角表面136形成同心围绕第二锁扣枢轴98的弧形，使得横杆52不会从钩子88滑落。另外，与图5所示的撞针38的标记为B的拉动方向相比，钩子88位于穿过第二锁扣枢轴98的平行平面的撞针侧上。这意味着，随着撞针38在钩子88上沿着方向B上的强力拉动，部件的弯曲或折弯可能使得钩子88上的撞针38的横杆52的拉动平面可能更靠近穿过第二锁扣枢轴98的平行平面，由此在重大载荷下发生这种情况时，由于这些载荷引起的第二锁扣枢轴98周围的转动力矩可能减小，使得即使在非常大的载荷下，撞针38也可能保持牢固地接合并被第二锁扣56抓住，所述非常大的载荷可能在车辆碰撞，例如重大正面碰撞期间施加。弧形第二锁扣凸轮从动件表面94和输出构件凸轮表面132的配置为以致动构件枢轴110的中心为中心的弧形也有助于如上所述牢固地阻止第二锁扣56旋转，因此由撞针38施加的重大载荷非常难以克服第二锁扣56。
如果车辆行驶，且锁定系统36处于图5所示的三级锁定配置，并且例如通过内部释放请求按钮138意外地发出释放请求，或者通过致动与锁定系统36相关联并位于前行李箱20内的发光释放请求按钮140来发出释放请求，后一种请求例如由意外地位于前行李箱20内的儿童或其他乘客发出，则锁定系统36从图5所示配置改变为图6所示配置。或者，可以禁止释放按钮138在汽车10运动时引起任何释放，但是位于行李箱20内的按钮140可以实现这一点。
为此，马达70驱动马达驱动凸轮66，以便推动输入凸轮113并旋转致动构件62，使得首先棘爪构件60，特别是其棘爪表面102与第一锁扣54脱离，并且第一锁扣弹簧82使第一锁扣54旋转，使得撞针38从第一锁扣54完全释放。此外，输出构件凸轮表面132沿第二锁扣凸轮从动件表面94进一步移动，第二锁扣56保持在第二锁扣56将与撞针38的横杆52接合的位置上，如图6所示。在该配置中，并且在该特定实施例中，撞针和前盖行李箱18的相邻区域被允许从其在锁定系统36的初级锁定配置中的位置行进约26毫米。因此，行李箱盖18能够略微上升，从而为需要呼吸并被困在前行李箱20内的任何人提供空气源。此外，可以从汽车10内容易地看到前行李箱盖18的略微半开或升起的构造，由此可以向汽车10的使用者提供简单的警告。此外，磁体84和传感器86可以协作以向位于汽车10中的警告系统142提供电子警告信号。
应注意的是，在图5中，滚子116略微向上推动棘爪凸轮从动件106，但不足以使棘爪表面104与初级锁定表面76脱离，并且通过图6的配置，滚子116进一步推动棘爪凸轮从动件106，以引起棘爪构件60的额外旋转，从而释放第一锁扣54。
一旦汽车10静止，并且一旦通过使用释放按钮138或释放按钮140在车辆静止时发起释放请求，马达70就驱动马达驱动凸轮66远离输入凸轮113(逆时针方向，如图6和7所示)驱动到图7所示的马达驱动凸轮配置。这允许用于致动构件62的双作用复位弹簧128将致动构件旋转到图7中所示的配置，其实际上与图1中所示的配置相同，通过这样做，输出构件凸轮表面32从第二锁扣凸轮从动件表面94脱离，允许第二锁扣56的复位弹簧100(见图1)使第二锁扣56向后旋转约25°至其不再干扰撞针38运动的静止位置。因此，撞针38不再被抓住，并且前行李箱盖18可以打开。
此外，如果汽车10以图5所示的三级锁定配置被驱动然后停止，并且通过释放按钮138或释放按钮140发出释放请求，则命令马达70通过图6所示配置直接将马达驱动凸轮66从图5所示配置旋转到图7所示配置，使得第一锁扣54被释放，第二锁扣56实际上立即也被带回到其静止位置，从而在该打开过程中，撞针38可以被移除并且前行李箱盖18直接打开而撞针38不会与第二锁扣56接合。
如图9所示，可以采用诸如电池和/或电压调节器之类的电气系统设备144来向PCB/控制器72及其马达70提供电力。
由于各种原因，所描述的实施例非常有利。例如，用户可以将前行李箱盖轻轻地降低到图2所示的二级锁定配置，然后将前行李箱盖18平稳地闭合到图3所示的初级锁定配置，而没有第二锁扣56与撞针38的任何接合，与先前的行李箱盖需要被猛击或推动关闭的现有装置相比，这提供了非常安静和平稳的关闭操作。而且，使用能够提供所有初级、次级和三级锁定配置的锁定系统36是非常有利的，尤其是因为仅需要使用一个马达70以及仅一个致动构件62用于操作所有第一锁扣54、第二锁扣56和棘爪构件60，并且仅需要一个驱动器/滚子116来作用于第一锁扣54和棘爪构件60。此外，第二锁扣56从其静止配置到其中锁定系统36占据其三级锁定配置的操作可以被控制为在汽车10的任何时间点和/或任何预定的给定速度下操作。此外，第二锁扣56的设计(包括它的钩子88和它的第二锁扣凸轮从动件表面94)以及输出构件凸轮表面132的设计在必要时提供撞针38与第二锁扣56的特别强的接合，这种强度可以在锁定系统36中提供，锁定系统36非常小且重量轻，并且仅需要一个小马达来操作它。此外，可以容易地设置PCB/控制器72以检测锁定系统36的所有状态，并根据需要通过控制器局域网总线(CAN-Bus)或其他协议(protocol)将它们报告给汽车10。
此外，提供手动释放凸轮64以对输入凸轮113或对从输入凸轮113延伸的构件(未示出)进行操作，以使致动构件62旋转，从而通过旋转致动构件62能够释放撞针38，由此，一旦马达驱动凸轮66通过马达70电动或使用手动工具推动已经从图5所示位置旋转回至马达驱动凸轮66的位置，棘爪构件60从第一锁扣54脱离，双作用复位弹簧128可以使第二锁扣56脱离。例如，在汽车10静止并且给出信号以使车辆停机的情况下，凸轮66可以通过马达70从图5所示配置旋转到图2所示配置。此后，手动释放凸轮64可以通过电缆(未示出)操作以旋转致动构件62以脱离第一锁扣54，然后当手动释放凸轮64旋转回到图1所示的起始位置时，双作用复位弹簧128可以通过致动构件62沿相反方向的旋转而脱离第二锁扣56。
在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种修改。
本申请公开了：
[a].一种用于锁定可移动面板的锁定系统，所述可移动面板例如为汽车可移动面板，所述系统具有可相对于第一锁扣和第二锁扣移动的撞针，所述第一锁扣和所述第二锁扣适于与所述撞针配合以限制其间的相对运动，其特征在于，提供单个马达以通过所述锁定系统传输驱动，以将两个所述锁扣驱动到所述撞针的移动受到所述锁扣限制的位置。
[b].如段落[a]所述的系统，其中，所述马达布置成将所述撞针移动到所述可移动前面板的初级锁定位置，并将所述撞针锁定在所述可移动前面板的初级锁定位置。
[c].一种用于汽车的汽车前面板系统，例如用于汽车的可打开的前行李箱盖或发动机罩，所述系统包括车身和可打开的前面板，所述前面板在所述汽车的任何乘员空间前面和/或在汽车的挡风玻璃前面，所述系统具有安装在可打开的所述前面板或所述车身中的一者上的撞针和安装在可打开的所述前面板和所述车身的中的另一者上的第一锁扣，其特征在于，设置有马达，所述马达用于驱动所述第一锁扣以使所述撞针移动到可打开的所述前面板的初级锁定位置，并相对于所述车身将所述撞针锁定在可打开的所述前面板的初级锁定位置。
[d].如段落[c]所述的系统，其包括用于限制所述撞针运动的第二锁扣。
[e].如段落[a]、[b]或[c]所述的系统，其中，所述马达适于驱动所述第一锁扣以使所述撞针从二级锁定位置移动到所述初级锁定位置，当所述撞针处于所述二级锁定位置时，所述撞针处于其完全打开位置和所述初级锁定位置之间。
[f].如段落[a]或[d]或从属于段落[a]或[d]的任何前述段落所述的系统，其中，设置有控制器，所述控制器用于使所述第二锁扣移动到锁定位置，所述第二锁扣在所述锁定位置布置成限制所述撞针运动。
[g].一种用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，所述系统具有能够相对于第一锁扣和第二锁扣移动的撞针，所述第一锁扣和所述第二锁扣适于与所述撞针配合以限制所述撞针相对于所述系统的主体的运动，所述锁扣安装在所述主体上，其特征在于，设置控制器，所述控制器用于使所述第二锁扣移动到锁定位置，所述第二锁扣在所述锁定位置布置成限制所述撞针运动。
[h].如段落[e]或[f]所述的锁定系统，其中，所述控制器适于处理基于汽车速度的信号，并且适于当所述信号基于高于预定阈值的任何汽车速度时，例如3至10kph，或约5kph，使所述第二锁扣移动到所述锁定位置。
[i].如段落[a]或[e]或从属于段落[a]或[e]的任何前述段落中所述的锁定系统，所述系统包括诸如偏压件或弹簧的装置，所述装置用于将所述第二锁扣移动到其静止位置，所述静止位置位于所述撞针的移动路径之外。
[j].如段落[i]中所述的锁定系统，其中，设置控制器，所述控制器适于接收表示零车速的信号和表示面板打开请求的信号，以使所述第二锁扣移动到所述静止位置。
[k].如段落[a]至[j]中任一段所述的锁定系统，其中，所述马达适于旋转马达凸轮以驱动可旋转地安装在所述锁定系统的主体上的致动构件的凸轮从动件。
[l].如段落[a]至[j]中任一段所述的锁定系统，其中，所述第一锁扣以爪的形式设置，所述爪具有夹爪，所述夹爪适于与所述撞针接合，以使所述爪围绕爪枢轴旋转。
[m].如段落[l]所述的锁定系统，其中，所述爪和棘爪构件中的一者具有第一锁定表面，并且所述爪和所述棘爪构件中的另一者具有至少一个另外的锁定表面，所述至少一个另外的锁定表面适于锁定地接合所述第一锁定表面。
[n].如段落[m]所述的锁定系统，其中，所述第一锁定表面包括所述棘爪构件的棘爪锁定表面，所述至少一个另外的锁定表面包括所述爪的两个锁定凹口，所述锁定凹口能够由所述棘爪锁定表面选择性地接合。
[o]如段落[n]中所述的锁定系统，其中，所述棘爪锁定表面和所述锁定凹口布置成在所述爪的至少一个锁定位置中彼此接合，并且其中，提供诸如弹簧的偏压件，所述偏压件用于将所述爪从所述锁定位置移动到其打开位置。
[p].如段落[n]或[o]所述的锁定系统，其中，提供诸如弹簧的偏压件，所述偏压件用于将所述棘爪锁定表面朝向所述爪的配合表面偏压。
[q].如段落[a]或[e]或从属于段落[a]或[e]的任何前述段落中所述的锁定系统，其中，所述第二锁扣包括可移动构件，例如适于绕枢轴旋转的可旋转杆。
[r].如段落[q]所述的锁定系统，其中，所述第二锁扣在其一端具有钩子，所述钩子在所述第二锁扣的锁定位置设置成在所述撞针的移动过程中抓住所述撞针。
[s].如段落[r]中所述的锁定系统，其中，所述钩子具有钩子表面，所述钩子表面基本上弧形地和相对于所述第二锁扣的枢轴切向地延伸，所述钩子表面优选地基本上位于以所述枢轴为中心的弧上。
[t].如段落[r]或[s]所述的锁定系统，其中，当所述撞针在拉动方向上拉动所述钩子时，所述第二锁扣、用于所述第二锁扣的所述枢轴和所述撞针布置成使得所述钩子表面位于假想平面的撞针侧，所述假想平面穿过所述第二锁扣的所述枢轴并平行于所述拉动方向。
[u].如段落[k]或从属于段落[k]的任何前述段落所述的锁定系统，其中，所述致动构件具有第二锁扣凸轮，所述第二锁扣凸轮适于接合所述第二锁扣的凸轮从动件，以将所述第二锁扣移动到其锁定位置。
[v].如段落[u]所述的锁定系统，其中，所述第二锁扣凸轮和所述第二锁扣的凸轮从动件设置有彼此面对的配合表面，当所述第二锁扣通过所述第二锁扣凸轮和凸轮从动件的接合而锁定在所述锁定位置时，垂直穿过所述配合表面的平面穿过或基本上穿过所述致动构件的旋转中心；所述配合表面可选地是圆弧部分，所述圆弧部分的中心位于所述致动构件的所述旋转中心。
[w].如段落[v]所述的锁定系统，其中，所述第二锁扣凸轮固定到从所述致动构件的主体部分延伸的轴上。
[x].如段落[w]所述的锁定系统，所述锁定系统包括驱动器，所述驱动器优选地为滚子的形式，所述驱动器安装在位于所述主体部分和所述第二锁扣凸轮之间的所述轴上。
[y].如段落[x]中当依赖于段落[e]时或如任何其它前述段落当依赖于段落[e]时所述的锁定系统，其中，所述驱动器适于将所述第一锁扣从所述二级锁定位置驱动到所述初级锁定位置。
[z].如段落[y]中所述的锁定系统当从属于段落[m]时，或如任何其它前述段落中所述的锁定系统当从属于段落[m]时，其中，所述驱动器还适于驱动所述棘爪构件远离所述第一锁扣，以允许所述第一锁扣旋转到解锁位置，在所述解锁位置，所述撞针能够移动远离所述第一锁扣。
[aa].如段落[a]至[z]中任一段所述的锁定系统，所述锁定系统包括用于释放所述撞针的手动释放装置。
[bb].一种用于锁定可移动面板的锁定系统，所述可移动面板为诸如汽车面板，所述系统具有能够相对于第一锁扣和第二锁扣移动的撞针，所述第一锁扣和所述第二锁扣适于与所述撞针配合以限制所述撞针相对于所述系统的主体的运动，所述锁扣安装在所述主体上，其特征在于，设置至少一个位置传感器，所述位置传感器用于向控制器报告所述第一锁扣的位置，由此能够检测所述第一锁扣和所述第二锁扣的位置状态。
[cc].如段落[bb]所述的系统，其中，至少一个所述位置传感器安装为用于感测所述第一锁扣上的磁体的位置。
[dd].如段落[bb]或[cc]所述的系统，其中，设置马达，所述马达用于移动致动臂，所述致动臂适于移动所述第一锁扣和所述第二锁扣，并且其中，设置马达传感器，所述马达传感器用于感测所述马达的旋转位置并将该位置报告给所述控制器，所述控制器适于至少部分地根据所述马达传感器提供的位置数据确定所述第二锁扣的状态。
[ee].一种汽车，所述汽车包括如段落[a]至[dd]中任一段所述的系统。

Claims (19)

1.一种用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，所述系统具有能够相对于第一锁扣和第二锁扣移动的撞针，所述第一锁扣和所述第二锁扣适于与所述撞针配合以限制所述撞针相对于所述系统的主体的运动，所述锁扣安装在所述主体上，其特征在于，设置控制器，所述控制器用于使所述第二锁扣移动到锁定位置，所述第二锁扣在所述锁定位置布置成限制所述撞针运动；
所述锁定系统包括可旋转地安装在所述锁定系统的主体上的致动构件，其中所述致动构件包括凸轮从动件，所述锁定系统还包括被构造成驱动所述致动构件的所述凸轮从动件的马达凸轮以及适于旋转所述马达凸轮的马达；并且
所述致动构件具有第二锁扣凸轮，所述第二锁扣凸轮适于接合所述第二锁扣的凸轮从动件，以将所述第二锁扣移动到其锁定位置。
2.根据权利要求1所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述控制器适于处理基于汽车速度的信号，并且适于当所述信号基于高于预定阈值的任何汽车速度时，使所述第二锁扣移动到所述锁定位置。
3.根据权利要求2所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述预定阈值为3kph至10kph。
4.根据权利要求1所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述第一锁扣以爪的形式设置，所述爪具有夹爪，所述夹爪适于与所述撞针接合，以使所述爪围绕爪枢轴旋转。
5.根据权利要求4所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述爪和棘爪构件中的一者具有第一锁定表面，并且所述爪和所述棘爪构件中的另一者具有至少一个另外的锁定表面，所述至少一个另外的锁定表面适于锁定地接合所述第一锁定表面。
6.根据权利要求5所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述第一锁定表面包括所述棘爪构件的棘爪锁定表面，所述至少一个另外的锁定表面包括所述爪的两个锁定凹口，所述锁定凹口能够由所述棘爪锁定表面选择性地接合。
7.根据权利要求6所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述棘爪锁定表面和所述锁定凹口布置成在所述爪的至少一个锁定位置中彼此接合，并且其中，提供偏压件，所述偏压件用于将所述爪从所述锁定位置移动到其打开位置。
8.根据权利要求6或7所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，提供偏压件，所述偏压件用于将所述棘爪锁定表面朝向所述爪的配合表面偏压。
9.根据权利要求1所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述第二锁扣包括可移动构件。
10.根据权利要求9所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述可移动构件为适于绕枢轴旋转的可旋转杆。
11.根据权利要求9所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述第二锁扣在其一端具有钩子，所述钩子在所述第二锁扣的锁定位置设置成在所述撞针的移动过程中抓住所述撞针。
12.根据权利要求11所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述钩子具有钩子表面，所述钩子表面基本上弧形地和相对于所述第二锁扣的枢轴切向地延伸，所述钩子表面基本上位于以所述枢轴为中心的弧上。
13.根据权利要求11或12所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，当所述撞针在拉动方向上拉动所述钩子时，所述第二锁扣、用于所述第二锁扣的枢轴和所述撞针布置成使得所述钩子表面位于假想平面的撞针侧，所述假想平面穿过所述第二锁扣的所述枢轴并平行于所述拉动方向。
14.根据权利要求1所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述第二锁扣凸轮和所述第二锁扣的凸轮从动件设置有彼此面对的配合表面，当所述第二锁扣通过所述第二锁扣凸轮和凸轮从动件的接合而锁定在所述锁定位置时，垂直穿过所述配合表面的平面穿过或基本上穿过所述致动构件的旋转中心；所述配合表面是圆弧部分，所述圆弧部分的中心位于所述致动构件的所述旋转中心。
15.根据权利要求1所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，其中，所述第二锁扣凸轮固定到从所述致动构件的主体部分延伸的轴上。
16.根据权利要求1所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，所述锁定系统包括驱动器，所述驱动器安装在位于所述主体部分和所述第二锁扣凸轮之间的轴上。
17.根据权利要求16所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，所述驱动器为滚子的形式。
18.根据权利要求1所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统，所述锁定系统包括用于释放所述撞针的手动释放装置。
19.一种汽车，包括根据权利要求1-18中任意一项所述的用于锁定汽车的可移动面板的锁定系统。
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