CN1664291A - 致动器组件 - Google Patents

Abstract

一种致动器组件包括：一支承一致动器的组件机身、一齿轮及一掣子；致动器与齿轮连接；齿轮包括一旋转固定于一凸轮表面的支座且可驱动一输出构件；掣子设置用于与凸轮表面相互作用；致动器可沿第一方向施力，以从致动器组件的静止态至致动态驱动输出构件，致动器也可从致动态至静止态驱动输出构件；致动器组件还包括储能器，其中，输出构件沿第二方向移动的作用是往储能器储能，输出构件沿第一方向的移动由储能器释能来协助，其中，储能器作用支座以协助输出构件沿第一方向移动，且当致动器组件在静止态时：掣子接合储能器把储能器保持在静止位置；致动器的起始致动导致掣子脱离储能器，允许储能器协助致动器进一步致动沿第一方向移动输出构件。

Description

致动器组件

技术领域

本发明涉及一种致动器组件，特别是涉及一种与闩组件，特别是例如轿车车门的车辆门的闩组件，一起使用的致动器组件。

背景技术

欧洲专利申请EP01300813描述了致动器组件，其中当致动器被致动时，用弹簧协助致动器马达。一旦被致动，马达沿反向运转以把组件恢复到静止状态，尤其是在弹簧内存储能量以为下一次致动运转作准备。

具体来说，EP01300813的图3显示了一个由马达驱动的蜗轮，其运转以驱动一个分开的输出杆。输出杆运作以在弹簧内存储能量，一个制动掣爪作用在输出杆的支座上以确保输出杆保持其静止状态。制动掣爪通过蜗轮的斜面而脱离接合。具体上，斜面相对于输出杆的支座是可旋转的。

然而，由于包括了一个与蜗轮分开的输出杆，这个装置是复杂的。还有，输出杆的制造复杂，其具有不同的支座、狭缝以及输出销。此外，此装置并不是特别紧凑的，因为具体地，蜗轮以及输出杆一起需要一个空间外壳，而弹簧以及相关的壳需要另一个空间外壳。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种致动器组件，其更低廉和/或更易于制造。本发明的另一个目的是提供一种具有更少元件的致动器组件。本发明的另一个目的是提供一种更加紧凑的致动器组件。

从而，依据本发明，提供了一种如所附的独立权利要求中所限定的致动器组件。

附图说明

下文将参照附图，仅以示例的方式描述本发明，其中：

图1至6显示了本发明致动器组件的连续操作，其中，致动器组件在图1中处于静止状态，在图2中处于中间状态，而在图4中处于致动状态，

图7至11显示了图1中致动器组件的特定元件或者部件，这些特定元件处于分离的状态，

图12和13显示了闩组件的部件，本发明的致动器组件可以与此闩组件一起使用，以及

图14显示了本发明致动器组件的第二实施方式中特定元件的放大视图。

具体实施方式

图1显示了一个致动器组件10，其包括一个蜗轮12形式的齿轮，一个螺旋弹簧14形式的能量存储装置，一个掣爪16形式的掣子，马达18(只是示意性地显示)形式的动力致动器，以及一个致动器组件机身20(只显示了其中的一部分)。马达18安装于机身20上且包括一个马达转轴22，马达转轴与小齿轮24驱动耦合。小齿轮24与蜗轮12的齿26驱动地耦合(见图10)。

蜗轮12(可于图7A与图10中最清楚地看到)包括一个枢轴28以及一个凸起30，凸起30具有一个接近蜗轮的凸轮表面32、一个支座34以及一个区域56，支座34与区域56都远离蜗轮。凸起进一步包括一个外周表面36，外周表面36延伸达一个约120度的圆弧。蜗轮12通过枢轴28以A为轴线铰接安装于机身20上，轴线A大体上与螺旋弹簧14的轴线一致。

掣爪16大体上是狭长的且其一端包括一个枢轴孔38，另一端包括一个凸轮销40。如下文所进一步描述的，掣爪的缘42的作用是接合螺旋弹簧14。

掣爪16铰接安装于凸起54上，而凸起54固定于机身20上。弹簧52(示意性地显示于图9中)以凸起54为中心沿顺时针方向偏压掣爪16。螺旋弹簧14包括几匝(在这里为六匝)且具有径向外端44以及径向内端46。相对于弹簧的轴线，两端都径向地定向。在致动器组件的机身上提供一个大体上呈圆形的弹簧安装凸起48。弹簧安装凸起48包括一个径向定向的狭缝50。径向内端46定位于狭缝50内以使得弹簧14的径向内端随机身20旋转。径向外端44包括一个梢部45、一个径向外区域60以及径向内区域58。

当组装好时，凸轮销40位于凸轮表面32和外周表面36的轨迹上。

掣爪16的缘42位于弹簧14径向外端44的梢部45的轨迹上。参考图1，其显示了致动器处于静止状态时组装好的构件。弹簧52使得掣爪16的受偏压缘42与凸起30的区域56接合。支座34接合径向外端44的径向内区域58。掣爪16的端部43接合径向外端44的径向外区域60。

弹簧14受载因而试图展开，因此弹簧力施加于掣爪16的端部43。然而，由于如图1所示几何布置，掣爪16保持在该位置上，弹簧14不能展开。可以理解在此种情况下，有能量存储于弹簧14中。

致动器的操作如下。

从图1所示的位置开始，激励马达18，从而引起蜗轮12绕轴线A沿反时针的方向旋转。这导致支座34从区域58脱离，同时引起凸轮表面32靠近凸轮销40。该位置显示于图2中，从该图中，可以理解掣爪16和弹簧14的位置与图1中的位置相同。蜗轮12的继续转动导致凸轮表面32接合凸轮销40，从而绕凸起54沿反时针的方向旋转掣爪16。与此同时，端部43相对于轴线A大体上径向地向外移动直至这样一个时刻：掣爪16不再能够约束弹簧16，因此梢部45可以在缘42的下方转动且区域58可以再次接合支座34。图3显示了这个位置。可以看到，凸轮销40现在抵靠于外周表面36上，这个接合保证了蜗轮继续沿反时针方向旋转直至图4所示的位置，掣爪16保持在图3和4所示的位置上。可以理解，在蜗轮从图3的位置移动到图4的位置的过程中，弹簧协助马达，因为即使在图4所示的位置上，弹簧仍然是受载的。

为了把致动器组件恢复到静止位置上，沿相反的方向激励马达，以使蜗轮沿顺时针的方向旋转，经过图5所示的位置到达图6所示的位置。在此时，如上所述，外周表面36确保掣爪16不会被弹簧52顺时针地偏转。在图5显示的位置处凸轮销40将要脱离外周表面36。可以理解，在这个时刻，弹簧14的梢部45刚刚接合掣爪16的缘42。从而，蜗轮12继续沿顺时针方向从图5所示的位置旋转，导致梢部45沿缘42移动，从而反抗由弹簧52所产生弹簧力。一旦梢部45越过端部43(如图6所示)，弹簧52顺时针地偏转掣爪16，从而部分的缘42接合区域56，如图6所示。

一旦切断马达的动力，弹簧14把所述元件恢复到如图1所示的静止位置。

在使用时，蜗轮12与一个输出构件相连接，而输出构件可以与需要致动的元件相连接。

特别地，输出构件可以是特别简单的。输出构件的一个例子是一个安装于蜗轮侧面、与凸起30相对的圆形凸起。在图7A上，显示了作为这种输出构件一个例子的零件62。选择地，输出构件的形式可以是一个与蜗轮相连接的简单的杆。本领域内的普通技术人员会理解，可以使用其它形式的输出构件，包括或者是直接安装于蜗轮12上的或者是安装在与蜗轮12相连接的轴杆上的输出轴杆或者输出齿轮。

致动器组件特别地适合于和例如汽车的车辆的闩组件一起使用。公知用于轿车乘客门、行李箱、发动机罩以及其它轿车封闭件的闩组件，其中，闩销由闩掣爪可释放地固定于关闭位置处，碰弹销的通常形式为旋转式爪形件。爪形件包括一个用于可释放地容纳撞针的开口，其典型地安装于车辆的固定结构上。掣爪包括一个与爪形件啮合的掣爪齿，从而锁住闩。掣爪齿从爪形件脱离允许爪形件旋转以释放撞针，从而允许门打开。

图12和13显示了等量放大的闩组件70的俯视图与仰视图(只显示了部分的闩组件)，其包括一个本发明的致动器组件(只显示了部分的致动器组件)。闩组件70包括一个旋转式爪形件72形式的闩销，闩销具有用于可释放地容纳撞针(未示)的开口74。爪形件72通过孔76可旋转地安装于枢轴销(未示)上。

爪形件72包括第一安全支座78与一个被完全关闭的支座80，它们可以通过闩掣爪82的掣爪齿84接合。掣爪82通过孔86铰接地安装于枢轴销上，且包括一个掣爪释放销88。连接件90把致动器组件10的输出构件凸起62连接到闩掣爪82(为了清晰起见，只显示了凸起62)。具体地，输出构件凸起62啮合连接件90的孔92，而掣爪释放销88啮合连接件90的槽形孔94。可以理解，槽形孔94提供了连接件90与闩掣爪82之间的空转连接，即，其允许连接件90沿箭头C的方向线性移动一个有限的距离，而不开始移动闩掣爪82。本领域内的普通技术人员能容易地理解，当闩组件处于锁住状态时，开动致动器组件将导致输出构件凸起62的转动，从而导致连接件90沿箭头C的方向大体上线性移动，因此，槽形孔94的端部94A接合然后移位掣爪释放销88，导致闩掣爪82沿箭头D的方向转动，从而从完全闭合的支座80中释放掣爪齿84且允许旋转式爪形件72沿箭头E的方向旋转，因此释放撞针，允许相关封闭件打开。

明显地，当闩开始打开时，即闩掣爪82开始转动时，在掣爪齿84与支座80之间将存在一个摩擦力，克服这个摩擦力的所需要的致动力明显地大于单独地移动连接件90(即连接件90移动而端部94A还没有接合掣爪释放销88)所需要的致动力。由此，有利地，致动器组件10刚好在端部94A接合掣爪释放销88时，或者优选地刚好在此之前到达图3中所显示的位置。在这些境况下，在闩开始打开时，即闩掣爪82开始转动从而掣爪齿84开始滑经支座80时，弹簧可以提供充分的协助。

本领域内的普通技术人员可以容易地理解到，存在许多可供选择的方案，其提供本发明致动器组件的输出构件和与本发明致动器组件一起使用的闩的闩掣爪之间的空转连接。

如上所述，当致动器组件10与闩组件70一起使用时，激励马达以释放闩。当在乘客门中使用闩组件70时，典型地，可以激励马达8一个设定的时间，例如半秒钟(或者更短)。设定这个时限以保证在所有可以预见到的情况下，闩掣爪可以脱离闩爪。典型地，在正常的操作状态下，闩掣爪需要0.1至0.2秒钟脱离闩爪。在这些境况下，在剩余的时限内马达停转。选择地，马达可以继续运转，直至闩内的传感器探测到闩掣爪已经脱离闩爪。典型地，可以使用微动开关来探测闩掣爪或者闩爪的位置。

一旦闩已经被打开了，就可以激励马达以重新旋紧弹簧。典型地，一旦传感器探测到爪形件已经打开了，此操作就会发生。选择地，控制系统可以提供一个短暂的时间延迟(例如20秒或更少，或者10秒或更少)，随后激励马达以重新旋紧弹簧。

次序可以是：

马达运转半秒钟以打开闩，

通过传感器(例如一个微动开关或类似装置)探测闩掣爪的打开位置，

反向激励马达半秒钟以重新旋紧弹簧。

选择地，可以仅在关门时运转马达以重新旋紧弹簧。从而，典型地，提供传感器以探测爪形件的打开位置和关闭位置。当门打开时，将探测到爪形件的打开位置。然后控制系统意识到需要重新旋紧弹簧。一旦门关闭了，传感器探测到爪形件的关闭位置，往控制系统输送一个信号，从而促使马达重新旋紧弹簧。

图14显示了一个致动器组件110，其中，与致动器组件10中的元件履行相同功能的元件其标号大100。

通过用图14所示的元件取代图1所示的等效元件，确定了致动器组件110。

蜗轮112包括一个输出构件凸起(未示，但是与输出构件凸起62类似)或者等效的结构，使得致动器组件110能够以与致动器组件10类似的方式而与闩组件一起使用。

螺旋弹簧114的梢部145弯曲，以提供一个平滑而不是锋利的表面，在使用时掣爪116的缘142作用于该表面。

掣爪116的凸轮销140具有一个与端部143相等的半径。

蜗轮112包括一个中央孔195，弹簧安装凸起148凸出穿过其中。可以理解，弹簧安装凸起的下部148A与中央孔195一起作用，允许蜗轮112相对于致动器组件机身(未示)枢转。

蜗轮112包括包括一个环形的凸起196，其凸出于表面197上方，凸出量与凸起130的主外周区域凸出于表面197的量相等。由此，可以支承径向内端146，使得径向外端144相对于支座134位于适合的平面上。

Claims (11)

1.一种致动器组件，其包括：一个支承着一致动器的组件机身、一个齿轮以及一个掣子；致动器与齿轮驱动地连接；齿轮包括一个沿旋转方向固定于一个凸轮表面的支座，且可操纵来驱动一个输出构件；掣子设置用于与凸轮表面相互作用；可操作致动器来沿第一方向施加一个力，以沿第一方向从致动器组件的静止状态至致动状态驱动输出构件，也可操作致动器来沿第二方向施加一个力，以沿第二方向从致动状态至静止状态驱动输出构件；致动器组件进一步包括一个能量存储装置，后者具有一个与组件机身沿旋转方向固定的第一端部，其中，输出构件通过致动器而沿第二方向的移动的作用是往能量存储装置中提供储存的能量，输出构件通过致动器而沿第一方向的移动由能量存储装置通过释放所述存储的能量来协助，

其中，能量存储装置作用于所述支座以协助输出构件沿第一方向的移动，并且当致动器组件位于静止状态时：

I)掣子接合能量存储装置，以把能量存储装置可释放地保持在静止位置上，以及

II)致动器的起始致动导致凸轮表面使掣子从能量存储装置处脱离接合，从而允许能量存储装置协助致动器的进一步致动，以沿第一方向移动输出构件。

2.如权利要求1所述的致动器组件，其中，致动器组件可以在静止状态和致动状态之间经过中间状态而移动，其中：

当致动器组件处于静止状态时，掣子脱离凸轮表面；

当致动器组件处于中间状态时，掣子接合能量存储装置和凸轮表面，而支座从能量存储装置脱离接合；以及

当致动器组件处于致动状态时，掣子从能量存储装置和凸轮表面脱离接合，而支座接合能量存储装置。

3.如权利要求1所述的致动器组件，其中，能量存储装置是一个螺旋弹簧。

4.如权利要求3所述的致动器组件，其中，螺旋弹簧的第一端是径向内端。

5.如权利要求3或4所述的致动器组件，其中，螺旋弹簧的径向外端接合支座。

6.如权利要求5所述的致动器组件，其中，径向外端由掣子接合。

7.如上述权利要求中任一项所述的致动器组件，其中，支座和凸轮表面设在齿轮的一共同凸起上。

8.如权利要求7所述的致动器组件，其中，凸轮表面邻近齿轮而支座远离齿轮。

9.一种致动器组件，其包括：一个与一输出构件驱动地连接的致动器，该致动器可运转地沿一第一方向施加一个力，从而沿第一方向从致动器组件的静止状态至致动状态驱动输出构件，致动器还可运转地沿第二方向施加一个力，从而沿第二方向从致动状态至静止状态驱动输出构件；致动器组件进一步包括一个能量存储装置，其中，输出构件通过致动器而沿第二方向的移动的作用是在能量存储装置中提供储存的能量，输出构件通过致动器而沿第一方向的移动由能量存储装置通过释放所述存储的能量来协助，其中，能量存储装置是一个螺旋弹簧。

10.一种闩组件，其包括一个可以通过一闩掣爪可释放地固定于关闭位置处的闩销，以及一个如上述权利要求中任一项所述的致动器组件，其中，输出构件连接到闩掣爪，并且致动器的操作导致闩掣爪释放闩销。

11.如依赖于前述权利要求1至8中任一项的权利要求10所述的闩组件，其中，在齿轮和闩掣爪之间存在一个空转连接，该空转连接使凸轮表面在闩掣爪开始释放闩销以前将掣子从能量存储装置处脱离接合。

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