CN1904298A

CN1904298A - 车门闩锁

Info

Publication number: CN1904298A
Application number: CNA2006100991052A
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·弗兰克·托利
Original assignee: ARVINMERITOR LIGHT VEHICLE SYSTEM
Current assignee: Meritor Technology LLC
Priority date: 2005-07-30
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2007-01-31
Also published as: US20070046035A1; GB0515733D0; GB2428733B; EP1748130A2; GB2428733A

Abstract

本发明提供一种车门闩锁，其具有用于接合第一撞针的碰簧销和用于驱动第二撞针的驱动杆，碰簧销和驱动杆每个都具有与闩锁的关闭状况相对应的关闭位置和与闩锁的中间状况相对应的中间位置，在该中间位置所述闩锁未关闭，但第一撞针由碰簧销保持，所述闩锁还包括棘爪和动力致动器，所述棘爪用于将碰簧销以可释放方式保持在其关闭和中间位置中的每一位置，所述动力致动器能将驱动杆从其中间位置驱动到其关闭位置，从而关闭闩锁。

Description

车门闩锁

技术领域

本发明涉及车门闩锁，特别地但不是排他性地涉及用于诸如轿车(汽车)等的陆地车辆的车辆提升式门(后挡板)或行李箱(车尾行李箱)动力关闭闩锁。

背景技术

通常提供动力关闭闩锁来克服在关闭汽车的现代化乘客门时所承受的相当大的密封载荷。此增大的密封载荷是由于需要将车厢与外部环境的噪音和温度隔绝开而产生的。

以前，手动操作闩锁已经设置有接合相关撞针的碰簧销。所述碰簧销由棘爪保持，而棘爪由诸如外门或提升式门的手柄等的手动释放元件进行操作，以释放撞针从而打开车门或提升式门。

一般地，用于乘客门的已知动力关闭闩锁简单地使用动力驱动，以将碰簧销从由车门或提升式门的常规关闭而实现的中间位置(也称为安全位置，在该位置车门未关闭，但同样也不能拉开)直接驱动到完全关闭位置。这样的解决方案具有相对紧凑的优点。然而，该设计的一个明显的缺点在于：将碰簧销驱动到完全关闭位置以及在其后缩回以允许提升式门被打开所需的机构是复杂的。此外，碰簧销和驱动该碰簧销的动力关闭机构的封装要求闩锁可配合到其中的特定范围(或形状)的包络空间。在车门内设置闩锁时，这可能是成问题的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种克服或至少减轻部分上述问题的车门闩锁。

从而，本发明的第一方面提供一种车门闩锁，其具有

用于接合第一撞针的碰簧销，和

用于驱动第二撞针的驱动杆，

每个碰簧销和驱动杆都具有与闩锁的关闭状况相对应的关闭位置和与闩锁的中间状况相对应的中间位置，在该中间位置所述闩锁未关闭，但是第一撞针由碰簧销保持，

所述闩锁还包括

用于将碰簧销以可释放方式保持在其关闭位置和中间位置的每个位置中的棘爪，和

能将所述驱动杆从其中间位置驱动到其关闭位置的动力致动器，

从而关闭所述闩锁。

本发明的第二方面提供如权利要求11所限定的车门闩锁系统。

本发明的第三方面提供如权利要求12所限定的控制一个或多个车门闩锁的方法。

附图说明

现在将仅通过示例的方式并参照附图来描述本发明，在所述附图中：

图1是本发明的闩锁的示意图，

图2到图5是图1中的闩锁的示意图，示出了所述闩锁从图2所示的打开状态到图5所示的关闭状态的转变，

图6是图1到图5的闩锁的撞针组件的立体图，

图7和图8是本发明的撞针组件的可选实施方式的立体图，

图9到图12是本发明的控制系统的示意图，示出了所述系统从图9所示打开状态到图12所示关闭状态的转变，和

图13到图16是本发明的另一控制系统的示意图，示出了所述系统从图13所示打开状态到图16所示关闭状态的转变。

具体实施方式

参照图1，车门闩锁10具有闩锁底盘，该闩锁底盘以标号12示意性地示出且仅在图1中示出，其上安装有动力关闭组件14和闭锁组件16。第一撞针18设置为用于与动力关闭组件14接合，并且第二撞针20设置为用于与闭锁组件16接合，如下面的进一步详细描述。

车门闩锁10通过闩锁底盘12安装在车体上(为了清楚而未示出)。第一和第二撞针18、20固定到车辆提升式门21(仅在图1中示意性地示出)，以便当操作者关闭提升式门时，第一和第二撞针18、20分别接合动力关闭组件14和闭锁组件16。

在优选实施方式中，车门闩锁通过闩锁底盘安装到车辆提升式门上而不是车体上，第一和第二撞针以协同工作方式安装到车体上。这里描述了非优选实施方式，以易于对闩锁的操作方式进行描述。

动力关闭组件14包括驱动杆22，驱动杆22安装成绕枢轴24转动。驱动杆22具有用于容纳第一撞针18的口部26和用于间歇地接合驱动杆开关30的开关臂28，如下面的进一步详细描述。驱动杆22具有设置在驱动臂34上的抵接部32(为突起销的形式)和设置在相对于开关臂28位于口部26的另一侧上的撞针齿29。

动力关闭组件14还包括电动机36形式的动力致动器，电动机36固定到闩锁底盘12上并驱动小齿轮38。小齿轮38又驱动齿轮40形式的关闭杆，齿轮40安装成绕枢轴41转动并且其限定了用于间歇地接合齿轮开关44的凸缘42，如下面的进一步详细描述。齿轮40还包括用于带动连接杆48的销46，连接杆48形成齿轮40和驱动杆22之间的驱动连接。

连接杆48具有以可转动方式安装在齿轮销46上的第一端48a和限定有用于容纳驱动杆抵接部32的空转槽50的第二端48b。

需要理解的是，驱动杆22不具有相关联的用于将该驱动杆保持在其关闭位置或中间位置的爪。

闭锁组件16具有由碰簧销枢轴54以可转动方式固定到闩锁底盘12的碰簧销52(为转动爪的形式)，以及安装成相对于闩锁底盘12绕棘爪枢轴58转动的棘爪56。碰簧销52由碰簧销弹簧(为了清楚未示出)偏压而沿从图1观察的顺时针方向转动，而所述棘爪由棘爪弹簧(为了清楚也未示出)偏置而沿从图1观察的逆时针方向转动。所述碰簧销具有用于容纳碰簧销撞针20的口部60和用于间歇地接合棘爪56的关闭抵接部62以及中间抵接部64，如下面的进一步详细描述。所述棘爪设置有棘爪齿66，用于通过中间抵接部64或关闭抵接部62保持碰簧销52。

可以理解的是，因为在闩锁的操作过程中，碰簧销52的角位移将总是匹配驱动杆22的旋转角度，驱动杆开关30可以可选地设置来接合碰簧销52，如下面的进一步详细描述。

总之，图1到5示出了提升式门关闭时所发生的情况的顺序。

在图1中，第一和第二撞针18、20分别未接合驱动杆22和碰簧销52，从而闩锁位于打开状态。因此，碰簧销52示出为位于其打开位置，驱动杆22示出为位于其打开位置，并且齿轮40示出为位于其待用位置。

如图1所示，因为驱动杆22的开关臂28未接触到驱动开关30以致动该开关，驱动杆开关30未被致动。当驱动杆开关30位于其未致动状态时，该开关是电断开的，即未形成电流可流经的通路。

整个说明书中，术语致动和未致动是指齿轮开关44和驱动杆开关30的机械状态，即在驱动杆开关30的情形下，开关臂28与驱动杆开关30接合或未接合的情况。

与驱动杆开关30不同，如图1所示的齿轮开关44由凸缘42机械地致动，但是处于电断开状态。在所述电断开状态，电信号不能经该开关而通过，如下面的进一步详细描述。

为了避免疑问，需要理解的是，驱动杆开关30和齿轮开关44以不同的方式操作，即，当驱动杆开关30被机械地致动时，该开关处于电闭合状态，而当齿轮开关44被机械地致动时，其位于电断开状态。相反，当驱动杆开关30处于未机械致动的状态时，该开关是电断开的，而当齿轮开关44处于未机械致动的状态时，该开关位于电闭合状态。

总之，如图1所示，驱动杆开关未致动而由此处于电断开状态，而齿轮开关44被致动而由此处于电断开状态。

为关闭提升式门，操作者朝着车体推动提升式门，如此而朝着闩锁10移动第一和第二撞针18、20，并使之分别接合驱动杆22和碰簧销52。这将闩锁10移动到如图2所示的中间状态。

需要理解的是，碰簧销52和棘爪56以类似于现有闩锁的方式操作，即，碰簧销通过接合撞针而移动到关闭位置，并且棘爪保持碰簧销52以使所述闩锁保持关闭。然而，其中向第二撞针提供动力而关闭闩锁的方式有明显的不同，如下面的进一步详细描述。

需要理解的是，在动力关闭组件14和闭锁组件16之间没有直接的机械驱动。然而，清楚的是，基于下述原因，在闩锁的操作中，碰簧销52的转动角将与驱动杆22的转动角匹配。第一撞针18和第二撞针20都安装在提升式门上。因而，当驱动杆22驱动第一撞针时，由于第一和第二撞针18、20安装在提升式门上，该第二撞针也将被移动。

参照图2，其示出了闩锁部件的瞬时位置，其中关闭提升式门的力已经使得第二撞针20进入到碰簧销口部60中而使碰簧销绕其枢轴54从图1所示的其打开位置转动到如图2所示的其中间位置。碰簧销52的转动已经允许棘爪56在棘爪弹簧的作用下沿逆时针方向转动，以移动棘爪齿66而使之接合碰簧销52的中间抵接部64。需要理解的是，由于闩锁位于如图2所示的中间状态，该锁仍未处于关闭状态，但是第二撞针20借助棘爪齿66与中间抵接部64的接合而保持在碰簧销口部60中，从而防止闩锁的打开。

由于第一撞针18和第二撞针20均以可固定方式附装到车辆提升式门上(在此情形下，其在上边缘处枢转)，由此，第二撞针20循着平行于第一撞针18路径的路径行进。因此，第一撞针18进入了驱动杆22的口部26，这使得驱动杆22绕其枢轴24转动到其中间位置。需要指出的是，齿轮40以及由此的连接杆38未从如图1所示的其待用位置移动。通过驱动杆抵接部32在连接杆48的空转槽50中的移动，而使得齿轮杆22可以从如图1所示的其打开位置转动到如图2所示的其中间位置。

在图2中，驱动杆开关30处于其致动状态而闭合，而齿轮开关44处于其致动状态而断开。

如前面简短提及的，如图2所示，动力关闭组件的齿轮40仍未从待用位置移动。然而，在从其待用位置(图1)移动到其中间位置(图2)时，驱动杆22已经沿顺时针方向转动而使得开关臂28接合驱动杆开关30。开关44的致动使该开关电闭合，并允许电信号经该开关通过。该信号由中央电子控制单元(为了清楚未示出)检测，该控制单元以下述方式关闭闩锁。

由于驱动杆22处于其中间位置，控制单元操作电动机36通过小齿轮38沿逆时针方向驱动齿轮40。以此方式，所述动力关闭组件从图2示出的位置移动到图3示出的位置。

在图3中，驱动杆开关30处于其致动状态而闭合，而齿轮开关44处于其未致动状态而闭合。

在图3中，闩锁位于一瞬时位置，在该位置电动机36通过小齿轮38和齿轮40驱动连接杆48离开图2的位置，从而，驱动杆抵接部32瞬间地处在空转槽50的最上端处。对于如图3所示的闩锁，驱动杆22仍未从其中间位置移动，因此仍未开始向第一撞针18施加关闭载荷。需要理解的是，由于闩锁在该瞬时位置，棘爪56和碰簧销52的相互作用保持住第二撞针20，从而闩锁维持在中间状态。

然而，电动机36使齿轮40进一步逆时针转动将开始使得闩锁从图3的瞬时位置移动到图4示出的位置。由此，空转槽50的上端向驱动杆抵接部32施加向下的载荷，这使得驱动杆22绕其枢轴24沿顺时针方向转动。所述转动使得驱动杆22的撞针齿29沿方向A驱动第一撞针18。由于第一和第二撞针18、20都安装在提升式门上，第一撞针18的任何移动都伴随有第二撞针20的移动。需要理解的是，随着第二撞针沿方向A移动，将使得碰簧销52沿逆时针方向转动，这使得关闭抵接部62朝棘爪齿66转动。

现在参照图4，其中驱动杆开关30处于未致动状态而断开，而齿轮开关44处于其未致动状态而闭合，驱动杆22已经将第一和第二撞针驱动得足够远，第二撞针20已经使得碰簧销52转动到关闭抵接部62由棘爪齿66接合的位置。由于碰簧销52不能摆脱棘爪齿66——除非通过操作者打开闩锁而缩回棘爪齿66，现在所述闩锁位于关闭状态。如图4所示，齿轮40瞬时地位于其关闭位置，与如图1所示的待用位置不同。

由于闩锁瞬时地位于关闭位置，电动机36继续使齿轮40沿顺时针方向(齿轮开关44仍然电闭合)转动到图5示出的待用位置。返回到待用位置的所述运动使得可以随后释放第一撞针18，从而打开闩锁。

参照图5，碰簧销52由棘爪齿66保持在其关闭位置，借助于第二撞针20保持在碰簧销口部26中而使得提升式门保持关闭。因为控制器控制电动机36而使齿轮40移动而返回其待用位置，所述提升式门被安全地关闭。当齿轮40到达其关闭位置时，凸缘42致动齿轮开关44而断开开关44，且相应地，控制单元切断电动机36的动力。驱动杆抵接部32搁置在空转槽50的下端。

从图5的关闭状态，可如下所述地打开所述闩锁。对诸如外部释放手柄53(仅在图5中示意性地示出)之类可手动致动元件的操作通过鲍登拉线55而使棘爪56从碰簧销52脱开接合。从而，使得碰簧销52可以沿顺时针方向转动，而允许第二撞针20沿如图5所示的方向B从碰簧销口部26中释放。随着第二撞针20沿方向B移动，第一撞针18也沿方向B移动，这使得驱动杆22逆时针转动。因为当驱动杆22转动而释放第一撞针18时，驱动杆抵接部32可从空转槽50的下端朝着空转槽50的上端移动，允许驱动杆22的此种转动。

上面描述了手动关闭之后的闩锁的动力关闭使得闩锁到达如图2所示的中间状态。从图2示出的状态，驱动所述动力关闭组件而将闩锁移动到如图4所示的关闭状态，从该位置齿轮40返回到如图5所示的待用位置。

然而，若提升式门由足够大的力关闭，闩锁将移动超过图2示出的中间状态而到达关闭状态，这是因为第二撞针可向碰簧销52施加足够大的力而将碰簧销转动到其将由棘爪56保持的关闭位置的缘故。因为驱动杆22可沿顺时针方向转动而超过图2示出的中间位置直接到达如图5所示的关闭位置，允许以此方式关闭。如上所述，在图5的位置中，驱动杆开关30和齿轮开关44都是断开的，因而没有动力传送到电动机36来驱动所述驱动杆40。

需要理解的是，在上述实施方式中，动力关闭组件14和闭锁组件16靠近地设置在闩锁底盘12上。在可选实施方式中，动力关闭组件和闭锁组件可隔开一定距离，且各组件具有单独的底盘。上面详细描述的实施方式中的动力关闭组件和闭锁组件靠近地设置是为了便于制造，然而，这两个组件不是必须彼此靠近地设置在提升式门上。

类似地，第一撞针和第二撞针可是相分离的部件，或者可形成为单体。如同其相关的关闭组件和闭锁组件一样，第一和第二撞针也可靠近地设置、或者隔开一定距离。

图6示出包括第一环81和第二环82的撞针组件80。第一和第二环81和82由杆83连接。环81和82及杆83由单根钢丝形成，但是可单独地形成并例如通过焊接连接。撞针组件80由一对夹子84固定到提升式门(为了清楚未示出)。第一环81限定了第一撞针18(在图1到图5中沿图6的I-I线剖视示出)。类似地，第二环限定了第二撞针20。

图7示出撞针组件90的可选实施方式，撞针组件90由安装在底座92上的撞针杆91形成。底座92设置有一对用于将撞针组件90安装到提升式门或车体(为了清楚未示出上)的安装孔93。

图8示出撞针组件100的另一可选实施方式，该撞针组件100包括底板101和两个设置在底板101任一端处的侧壁102a和102b。第一撞针118安装到底板101和侧壁102a上，而第二撞针120安装到底板101和侧壁102b上。撞针组件100包括弹性楔103，该弹性楔103用于配合到由底板101和侧壁102b所形成的槽104中。

现在参照图9，示出控制系统70具有电子控制单元(ECU)72，该电子控制单元72通过齿轮开关44和驱动杆开关30操作电动机36，如下面的进一步详细描述。

齿轮开关44和驱动杆开关30设置在并联的路径上，所述路径一端由第一支路73a连接到ECU 72上，而另一端由第二支路73b连接到ECU72上。齿轮开关44、驱动杆开关30、ECU 72和第一支路73a及第二支路73b在一起形成电回路71。

至于图9所示的系统，驱动杆开关30和齿轮开关44是断开的，表示驱动杆22位于打开位置或关闭位置(即不在中间位置)。由于两个开关都是断开的，信号不能流过电回路71，因而没有动力传输到电动机36来驱动该驱动杆。

现在参照图10，驱动杆开关30和齿轮开关44都是致动的。如图10所示的控制系统70对应于如图2所示的闩锁。提升式门已由操作者关闭，因此齿轮开关44断开，而驱动杆开关30闭合。现在信号可经由驱动杆开关30流经电回路71，而向致动器36提供动力以操作驱动杆22。由此，系统移动到图11示出的情况。

因为在驱动电动机36驱动齿轮40朝向其关闭位置之后齿轮开关44不再致动(因而是闭合的)，图11的系统对应于图3的闩锁。因为齿轮开关44(以及由此的电回路71)是闭合的，所以信号可流过电回路71，并且电动机36继续操作驱动杆22。

在图12中，齿轮开关44是致动的(从而是闭合的)，而驱动杆开关30保持未致动(从而是断开的)。相应的闩锁位置在图4中示出。由于电回路71保持闭合，该致动器继续将驱动杆从图4的位置驱动到图5的位置，在图5的位置中齿轮开关44和驱动杆开关30都是断开的。由于信号不能流过电回路71，所以动力不能从ECU传递到电动机36，该电动机停止驱动所述驱动杆。这使得齿轮40和连接杆48返回到如图5所示的待用位置。

虽然上述实施方式使用了标准的电动机并结合开关来检测齿轮40的位置，但是可以设想在本发明的范围内提供步进电动机，该步进电动机将自动地记录齿轮的位置，从而不再需要齿轮开关44。

在可选实施方式中，控制系统170如图13到16所示地设置。系统170和系统70之间的主要差别在于：当齿轮开关144致动时，该开关是闭合的，而当该开关未致动时，该开关保持断开。这与控制系统70的第一实施方式的齿轮开关44相反。

在此实施方式中，ECU 172监控开关(30、144)的位置以控制电动机36的运行。这不同于第一实施方式，第一实施方式中开关的断开和闭合状态用于表示动力是否传输到电动机上。在此实施方式中，ECU 172使用逻辑线路来判定齿轮和驱动杆的位置，从而判定是否向电动机提供动力。图13到图16中示出的控制系统170的构造分别对应于图1到图4中示出的闩锁的位置。

需要理解的是，当闩锁处于如图1所示的打开状况和如图5所示的关闭状况时，控制系统处于图13示出的状态。然而，因为当操作者打开闩锁而将该闩锁从图5所示的关闭位置移动到图1所示的打开位置时，驱动杆开关瞬时地致动，控制系统在这两个状况之间可有所不同。

在该第二实施方式中，控制单元可构造成使得：在提升式门猛地直接关到关闭状态之后，驱动杆开关30的瞬时运行不会象正常动力操作中出现的那样触发齿轮40和连接杆48从待用位置到关闭位置并再次返回的驱动。可选地，控制器可构造成当齿轮杆开关30瞬时运行时驱动齿轮40，空转槽的设置仅仅使得连接杆可以在驱动杆32附近移动，而不会对闩锁的操作方式有不利影响。

Claims

1.一种车门闩锁，具有

用于接合第一撞针的碰簧销，和

用于驱动第二撞针的驱动杆，

所述碰簧销和驱动杆每个都具有与闩锁的关闭状况相对应的关闭位置和与闩锁的中间状况相对应的中间位置，在该中间位置所述闩锁未关闭，但所述第一撞针由所述碰簧销保持，

所述闩锁还包括

用于将所述碰簧销以可释放方式保持在其关闭和中间位置中的每个位置的棘爪，和

动力致动器，其能将所述驱动杆从其中间位置驱动到其关闭位置，从而关闭所述闩锁。

2.根据权利要求1所述的车门闩锁，其中，所述第一和第二撞针由一撞针构件设定。

3.根据权利要求1或2所述的车门闩锁，其中，在所述动力致动器和驱动杆之间产生空转。

4.根据权利要求3所述的车门闩锁，其中，所述闩锁包括用于将驱动力从所述动力致动器传递到所述驱动杆的驱动机构。

5.根据权利要求4所述的车门闩锁，其中，所述驱动机构包括连接杆，该连接杆具有用于与所述驱动杆接合的第一端和用于与由所述动力致动器驱动的齿轮相接合的第二端。

6.根据权利要求5所述的车门闩锁，其中，所述驱动杆限定了一抵接部，该抵接部在设置在连接杆的第一端处的空转槽中工作。

7.根据前述权利要求中任一项所述的车门闩锁，其中，所述闩锁还包括用于检测所述驱动杆的位置的第一开关。

8.根据权利要求7所述的车门闩锁，其中，所述闩锁还包括用于检测所述动力致动器的位置的第二开关。

9.根据权利要求7或8所述的车门闩锁，其中，所述驱动杆包括用于接合所述第一开关的臂。

10.根据从属于权利要求4时的权利要求7至9中任一项所述的车门闩锁，其中，用于检测所述致动器的位置的开关设置为用于与所述齿轮接合。

11.一种具有至少一个如前述权利要求中任一项所述的车门闩锁的车门闩锁系统，该系统还包括电子控制单元，该电子控制单元能从所述第一和第二开关的每一个中接收电信号，并响应于所接收到的信号控制一个或多个闩锁中每个闩锁的动力致动器。

12.一种控制一个或多个如权利要求8所述的车门闩锁的方法，该方法包括以下步骤：

设置电子控制单元，该电子控制单元能从一个或多个闩锁的第一和第二开关中的每个开关接收信号，并能响应所接收到的信号控制所述一个或多个闩锁中的每个闩锁的动力致动器，

所述方法包括以下步骤：所述控制器检测所述第一开关的致动，控制所述动力致动器，以将驱动杆驱动到其关闭位置，然后控制所述动力致动器，以将齿轮杆驱动到其打开位置。