汽车门或其他闭合件的闩锁装置 本发明涉及用于闭合件例如汽车门和后门锁定的,特别是(但却非专门)用于车辆的电子中央锁定系统的闩锁装置。本申请中所公开的发明涉及闩锁部件、包括这种部件的系统以及闩锁装置的制造方法。一般地说,各项发明的目的都是为使这种闩锁装置简化而使之更为紧凑,用以降低其费用和减轻车重。
电子中央锁定系统是周知的,典型的这样一种系统例如公开于GB-A-2167482中,有关的一种改进形式公开于本申请人等的PCT公报WO97/28338中。这类系统提供了车门和其它闭合件如尾门、机罩、汽油盖以及车辆的其它的功能件如灯的锁定和开锁的中央控制。它们与传统的锁定机构通过机械方式相互作用。而这种传统的锁定机构对各个门来说包括有外键机构和内部门把手钮。通过这种锁定机构,可使内、外的门把手无法使用或处于失效的空档位置。
车辆门闩锁例如已公开于本发明人地题名为“闩锁和闩锁致动器装置”的申请WO 97/19242以及题名为“适用于汽车门的闩锁装置”的申请WO 97/19243和题名为“闩锁致动装置”的申请WO 97/28337中。这种闩锁内设有的马达,通常由中央锁定装置控制,用来驱动使此闩锁解锁和锁定的机构。依据其他专利公报如EP-A-397966(Roltra-Morese Spa)和GB-A-2221719(Kiekert GmbH & CoKommanditgesellschaft)制得的门闩锁则存在尺寸大、量重和复杂等问题。
此外,已知有采用了马达来完成部分闭合门的关闭的机构例如在US-A-5423582(Kiekert GmbH & Co Kommanditgesellschaft)中所述的;还已知有采用了马达来松释闩锁而能让门打开的系统,例如在EP-A-625625(General Motors Corporation)中描述了电力辅助的门的开/关系统,但任何这样的系统迄今都未能与电子中央锁定系统结成整体。本发明中所公开的供上述用途的某些内容给出了整体化的电力式中央锁定和电力式门开/关装置,甚至能以共用的马达来实现所有上述功能,这对于当前的工艺水平作出了显著改进。
为了说明制造中能减少组装中所需闩锁部件数,例如可以参看题名为“车辆门闩锁组件”的EP-A-743413(Rockwell Light VehicleSystem(UK)),其中在车辆门闩锁中通常需要大量部件。本发明通过简化闩锁的机械作业及其与马达驱动的相互作用,显著地减少了部件数。
存在着重要的安全性方面的特点,即在发生电气故障或干扰的情形,所有的电控驱动系统例如锁定和门的开/关在合适时都能通过相应的手工机械驱动超控。本申请的各项独立发明都能以全机械超控方式用于闩锁。
为了提供即使是在电驱动机构发生电力故障或干扰时,也能由门把手来操纵闩锁的用于门开/关驱动机构的离合器,有一项发明提供了权利要求1C.1节即称之为权利要求C.1.1中所确定的闩锁装置。
车门的双锁或所谓死锁或“超级”锁定机构本身是周知的。要地车门已由键式机构或电子中央锁锁定后,它就不能由内部门把手钮开锁。只当车门事先已由门把手钮锁定,它才能由内部门把手钮开锁。为了实现这种有效而简单的结构,权利要求C.2.1的发明提供了具有锁死装置的自动门闩锁。
车后门的儿童安全锁自然是周知的。这类安全锁在闩锁内一般包括一根小的杆,它只当后门打开时或借助专门的工具才能够到而使内部的门把手与门闩锁脱开。本申请的一项发明通过提供权利要求C.3.1所确定的闩锁装置,能使上述这种机构可相对于闩锁进行遥控,例如可从车辆前部驾驶员仪表盘上遥控,或用手持式遥控发射机进行。
为了降低车辆的成本与重量,根据权利要求C.4.1的一项发明,通过将多个闩锁与一个键机构偶联,能减少键机构的个数。
现有的车门闩锁一般包括在机壳内的以及延伸到机壳外的部件而使装置的体积过大。例如Kiekert的美国专利No.5419597所述,促使闩锁松释而将门打开的杠杆是由缆绳连接到门把手上且一般是从闩锁机壳中突出。申请人业已发现,通过为闩锁爪(有时以通用名词“锁紧件”)、与门把手连接的爪松释杠、最好还有用来选择地使爪松释杠同此门锁爪偶联的旋转偶合件提供共用的旋转轴线,可以简化闩锁装置和把门把手操作杆安装到闩锁机壳内。这项发明于权利要求C.5.1中提出。
门闩锁通常包括机壳而将有关部件永久性地铆接于其上,使得门闩锁除非破坏掉是不能折卸的。权利要求C.6.1的发明通过提供一种其机壳具有用来可松释地保持平行板的保持装置的闩锁组件,解决了前述破坏性折卸的问题并简化了组装过程。
在某些包括用来锁定和开锁的电动致动件的门闩锁装置中,当拽拉门把手之一时,锁定和开锁就临时被截止,但当把手松释后即可开启。这样就必须重复锁定或开锁的致动操作。为了解决这一问题,本发明能在把手一旦松释开后,使这种致动作业完整地继续到结束而不需要重复地致动。为了实现所述目的,本发明提供了权利要求C、7、1中所确定的闩锁装置。
自动键机构通常通过例如转动轴线上的轴或是与这种轴连接的径向臂提供转动输出驱动。为了使得组件更紧凑和简单,申请人发现最好将这种转动运动变换为线性运动以在闩锁装置中驱动合适的线性致动器,以进行锁定和开锁。为此,有一项发明包括了权利要求C.8.1中确定的闩锁组件。
为了将马达驱动偶联到闩锁组件内各个合适的致动件上以用于门的开/关以及/或者用于锁定和开锁或是其他功能如儿童安全锁定等方面,申请人业已发现,旋转式分度机构特别有用,其中在驱动致动器中的结构同此旋转式分度机构上的结构之间存在弹性偶联。这种偶联的弹性可使致动操作在分度机构转过一个阶段完成后,允许分度机构继续转动通过致动器,同时防止卡塞。它还能允许定位公差而简化机构布局。为此,在权利要求C.9.1中,本发明提供了一种闩锁组件。
如上所述,本申请中的某些发明涉及到门的电动开启,即由电力松释闩锁机构使门打开。权利要求C.10.1确定的一项发明,提供了在控制共用马达的条件下,有选择地使内部或外部门把手例如与闩锁装置的开门机构偶联的结构。这方面的特别有利之点是它提供了与各个门把手相独立的电力控制,因而就不必对儿童的安全锁定采用机械控制。为此,有一项发明提供了权利要求C.10.1所确定的闩锁装置。
某些现有的门闩锁装置提供了所谓应急开门功能,可不需提升内部门把手钮通过操作内部门把手就能使门锁打开。然后门锁保持于开锁状态以确保此门能由外部门把手打开。这样就防止了乘客因疏忽而将车辆锁定。通常,在车辆行驶时,门闩锁应该是去联锁的,但有时门闩锁会定而车辆是静止或甚至运动的。权利要求C.11.1的发明能在紧凑和简单设计的闩锁装置中设置应急的开门机构。
特别重要的一项发明是由共用的马达来结合电动式锁定和门的闩锁松释(开门),而这是由权利要求C.12.1所提供的。权利要求C.13.1的发明还提供了用同一马达的由电力关门的闩锁装置。这种闩锁装置最好能提供有选择的电控内部或外部的门把手,例如用于开门,而这种闩锁装置最好还能提供电动的儿童安全机构。
闩锁装置通常包括一用来与门框的固定闩眼配合的闩栓以及一用来可松释地保持闩栓使闩栓锁位的闩锁爪。然后,通过启动此闩锁爪就可由电力将门打开。申请人已发现一种电动的门闩锁松释和开门的特别有利的装置,即采用直接作用于闩锁爪的线性致动器,这种装置通过外部机械装置例如门把手允许独立地开门。这项发明确定于权利要求C.16.1中。
应用直接作用于闩锁爪上的旋转式致动器由电力使门闩锁松释而用手将门打开的另一种有利装置由权利要求C.17.1确定。
电动关门作业需要驱动闩栓,然后对固定的闩眼施加拉力,将门拉至其完全闭合位置。申请人发现一种特别有利的装置是使旋转式致动器在电力下直接作用于闩栓上。这种装置由权利要求C.18.1确定。最好,上述装置还提供开门的功能,即把同一的电驱动装置且最好是把同一旋转式致动器用于松释闩爪为使门打开。
作为采用旋转式致动器的权利要求C.18.1所述装置的另一种有利形式的一项发明,它提供了直接作用于闩栓上的线性致动器,同样还具有有选择的开门功能。这确定于权利要求C.19.1中。
对所有上述的装置来说,最好对任何电功能都存在有完全的机械超控,也就是说,机械致动是独立的。
对于门闩锁装置来说,存在着当门猛然关上时会偶然使门锁定的危险。这在一个门锁定与所有门的锁定相链接的电力中央锁定装置中特别不利。现有的抗猛撞锁定装置一般是相当复杂的,而权利要求C.20.1的发明的目的则在于提供具有其他发明的紧凑性与简单性的所有优点的抗猛撞闩锁装置。这是通过在闩锁装置内定向地设置一往复滑动的偶联件而实现的。依据C.21.1的发明,以不同的方式实现了抗猛撞闩锁装置,保证了在此装置脱开锁闩和门打开的任何时候,都能防止致动器在闩锁装置内移动。这种闩锁装置具有一种固定的结构,只在其开锁构型时才与偶联的致动器协同工作。
如上所述,通常是用波顿拉索将闩锁装置与门把手和键机构等连接。传统的用来将拉索端连接到致动器臂上的装置包括在此臂上用来与拉索端部上的柱形突起相结合的构件。申请人发现,为了保持拉索上的突起并不需要提供专门横制的致动器臂,而权利要求C.22.1的发明则能采用简单的平面坯件来形成适当的致动器臂。这种坯件端部处的凸缘反折回确定出适当的结构来纳置和保持上述突起,同时仍允许其自由转动。
为便于更好地理解本发明,将参考附图以纯粹是举例方式来说明本发明的最佳实施形式,而在所有附图中则以相同的标号指明一致或等效的部件,在附图中:
图1是具有中央锁定件的汽车的示意图。
图2是车门和部分车架的示意图。
图3是中央锁定系统以及闩锁装置之一的示意性框图;
图4与上述的申请人的PCT申请号WO97/28338中图1相当,是汽车用电子中央锁定系统的示意性布线图;
图5是形成车门闩锁装置一部分的机械驱动式开关的侧视图;
图6是形成图5中装置一部分的凸软组件的示意性平面图;
图7是包括有图5所示开关的马达控制电路的示意性电路图;
图8是与图7相当的示意性电路图,但另包括一开门控制用锥电器开关;
图9示明一种电力开门机构;
图10示明另一种电力开门机构;
图11示明一种电力开门与关门机构;
图12示明一种电力开门与关门机构;
图13示明又一种电力开门与关门机构;
图14示明图13中的电力开门与关门机构的一种变型;
图15示明作为图10变型的电力开门机构;
图16示明作为图13变型的电力开门机构;
图17示明另一种电力开门与关门机构;
图18示明采用旋转分度与驱动机构的另一种电力开门与关门机构;
图18a与电力锁成整体的开门装置;
图18b示明采用双向式旋转驱动与分度装置的电力开门与关门机构;
图19示明具有旋转驱动与分度机构的闩锁装置,其中所述机构除用于电力开门与关门外还能为开门提供动力;
图20是图19中两个部件的局部视图;
图21是图19中两个部件的简化视图,但其中的马达传动装置作了变动;
图22示明作为图16变型的电力开门与关门机构;
图23示明另一种开门装置;
图24示明在适用于带有电锁的车门一机壳中紧凑的闩锁装置;
图25示明用于具有两个门把手机构和一个内部门把手钮的门进行有选择的电力锁定的闩锁装置;
图26示明图25的闩锁装置的变型;
图26A是从图26中装置的右侧观察的示意性部分放大端视图;
图27示明图25与26中所示的这种门把手杆,同时示明这种杆机构即使由于门把手的起动而暂时受阻后,如何继续自动地起动朝向其开锁的调节一偶联位置;
图28示明图25与26中所示闩锁装置的旋转式偶联节的另一种形式;
图29示明应用马达来驱动图25与26所示这种闩锁装置中的儿童安全装置。
图30示明应用共用马达整体化的电力开门与关门以及中央锁定装置;
图31示明将旋转式分度与驱动机构用于闩锁装置中的三种不同起动功能。
图32示明图31中的装置的用于四种独立起动机构的变型;
图33示明旋转式分度与驱动机构应用于独立地起动锁定与开门,特别是用于后门或车后行李舱闩锁的情形;
图34示明应用旋转式分度与驱动机构有选择地驱动两个例如图25与26中所示线性致动器的情形;
图35示明例如用于图25的装置中的致动件和旋转驱动件之间的弹性偶联器;
图36示明旋转驱动件与致动件之间的弹性偶联件的另一种形式;
图37示明适用于图36装置中的另一种弹性偶联装置;
图38示明在两个致动器与一个旋转式分度和驱动机构之间作选择偶联的另一种形式;
图39示意地表明了一种盘件,此盘件用来将键结构的旋转运动变换为两个独立致动器的线性运动,使这两个致动器依相反方向往复运动;
图40示明图39中的盘件的另一种形式,其中的致动器一起按同一方向往复运动;
图41是图39中盘件的侧视图,图中还示明了致动器的端部;
图42是图40中的盘件的与图41相应的视图;
图43是具有图39-42中所示这种旋转式输出驱动盘的键机构的局部视图;
图44示意地表明粒状键机构的具有径向臂的旋转式输出轴;
图44a示明图44中键机构的旋转输出轴与一对用于依同一方向作往复运动的线性致动器之间的偶联形式;
图44b示明与图44a中相对应的一种装置,但其中的线性致动器依相反方向运动;
图44c示明键机构的旋转输出驱动轴的另一种形式以及用来驱动线性致动器的由旋转运动变换到线性运动的装置;
图45示明适用于相对其他附图例如图25与26中所述的任何闩锁装置中键机构和内部门把手钮的双锁定装置;
图46示明由具有用来连接拉索的端部装置的平面坯件形成的致动板以及形成这种装置的方法;
图47示明其他附图中所示这种闩锁装置的一部分,同时示明了可非破坏性地折卸下的机壳;
图48示明如何能将单一的键机构布置成操作两个在车辆不同部分上的独立的锁;
图49示明用于电力驱动例如门的开/关机构的离合器机构;
图50是图49中所示离合器机构的离合器致动杆的透视图。
具有中央锁定装置的汽车
图1与2示明了用于锁定车门或其他闭合件的传统装置。闩锁L1至L4由螺栓连接到四个乘客门的各个之上,闩锁L5连接到尾门(行李舱)上面闩锁6则连接到汽油锁定盖上。汽车蓄电池连接到中央电子控制系统90上,又再由电缆(未图示)连接到闩锁上。
如图2所示,各个门具有:内和外把手;键机构,通常取柱形的键机构形式;以及内部门把手钮,它被约束在它本身,从门框突出的脱锁位置和其从门框只是稍突出的位置间作线性运动。取柱形条形式的闩眼垂直地固定于门框上。门闩锁装置L1栓接于此门上,使得下面会更详细说明的闩栓与该闩眼接合而使门保持于关闭位置。门具有可弹性变形的密封件(未图示),它在门相对于门框闭合上时变形并使得一但闩栓与闩眼脱开便立刻使门打开。但即使没有这种密封件,此闩栓也由弹簧偏动到开放位置而将门打开。
图3中较详细地表明了闩锁L1的功能,还示明了此闩锁通过电缆所连接的中央电子控制装置90和汽车基电池。图中还示明了部分为闩栓11的颌所包围的闩眼10。闩锁爪20接合着闩栓11的一边,以便按通常的方式有选择地完全锁住或半锁住此闩栓。爪20在分别连接到外与内把手、内把手钮(所在处)和机械式儿童安全锁定控制(所在处)的各种偶联件的控制下转动。马达70受到中央电子控制装置90根据闩栓11为下面参考图5-8所述由位置传感器所探测并在闩锁L1内变换的转动位置的控制。
上述位置传感器提供了必要的信息来控制与门的锁定、关与开以及虽未于以下描述中常常明确但却包括在绝大多数闩锁装置中相连接的大部分电力功能件。
上述马达受控来启动爪20以松释闩栓由电力将门打开,还受控去有选择地使外把手与钮偶联来适当地操作爪20。但在某些闩锁装置中,取决于设计要求和空间的利用率也可为上述目的设置分立的马达。
图4中示明了中央电子控制电路90与用于四个车门和尾门以及加油(汽油)盖扣的由A表示的马达A;还有用于发动机室扣(罩扣)的马达A。本例中,内部的锁只由电开关控制而不需内部门把手钮,虽然也可以设置这种钮。上述电路的功能不必于此详述,它在前面谈到的WO 97/28338中有过更全面地描述。
下面参考图5-8更详细说明这种电控制系统。依据本发明,提供了采用微开关的机械式位置传感器,这种微开关在闩栓11的情形,对应于由马达所驱动的物体的往复运动,交换着马达电源的极性。这种机械式响应的电源还能通过继电器开关与电子控制结合工作来起动门的打开,这将在下面参看图8来描述。
如图5所示,将凸轮件101设置成与闩栓11相同围绕同一轴15旋转,并受到配合到闩栓11的凹槽141的突起140的驱动。图5中还示明了,闩锁机壳具有三个平行的层,这三层由共用于凸轮件101和闩栓11的轴15上的铰链作刚性互连。凸轮件101能在其旋转轴线上上下滑动,以使凸轮从动微开关致动器111、121和131能分别依循图6所示的矩形凸轮轨道C、B、A。凸轮件101受到盘簧19的加载,在图5中向上运动而在图6中如箭头191所示向下运动。三个微开关110、120、130的组刚性地连接到闩锁机壳100上,使相应的微开关致动器能沿着它们各自的矩形凸轮轨道安放。
凸轮件101的面向微开关组的表面以放大的尺寸示明于图6中。各个凸轮轨道无阴影的部分是最深的,如图5中的线102所表示;图6中的浓阴影区表示凸轮轨道浅的地面,如图5中的线103所示。从较深区到较浅区的斜坡则由图6中中等浓度的阴影表示。各个矩形凸轮轨道由所示的矩形壁以及由中央壁104、105与106所确定。针形的微开关致动器111、121和131由图6中的圆圈表示,处于表明它们沿各自凸轮轨道运动的位置上。当门打开,微开关致动器即处于图6所示凸轮轨道的右上角;当门开始闭合,它们的相对位置便依字母L所示方向移至图6中A、B、C所示位置。在这样的点处,门被完全打开。
当闩栓11移向开门的位置时,沿斜向通过中间的凸轮轨道B且与中间壁105的端面相连续的结构H,使得整个凸轮组件101沿方向M反抗弹簧的加载在图6中向上运动。这是由于销121在结构H上的滑动凸轮运动所致。沿方向K的继续运动使得微开关致动器返回到位置F,在此位置,弹簧力191把它们带回到右上角,如图6所示,此时凸轮组件依方向N运动。斜坡E促使凸轮致动器下凹进入各个微开关中,使微开关从“断”改变到“通”。陡的结构H允许微致动器再次弹出,使微开关断开。
下面参考图7与8说明马达的控制,这两个图表明了电路系统的另一种布置形式。在汽车中,各个门是由其自身的马达70控制,同时各个门有红色警告灯警告驾驶员与乘客该门是开着的。汽车具有通常类型的中央电子控制电路90以及整体化的失速电流传感器电路系统91。第一微开关110控制门警告灯80的开关。第二微开关120给马达提供一种极性的电力以与门的关闭控制相适应。第三微开关130按相反的极性给马达供电以与门的打开控制相适应。图5与6的机械布置保证了这些开关按正确的顺序工作。采用常规的记号,NO表示常合端子,NC表示常闭端子而C表示共用端子。在门关闭时,微开关致动器处于图6中的位置A、B与C,所有微开关断开。朝向打开位置的运动促使微开关致动器依图6中的箭头K示向运动,而在经过少量的中间运动时,当致动器131位于斜坡E上时,微开关130便接通。这使得电力辅助的门打开。在门打开的同时,门告警灯控制微开关在致动器111位于其自身斜坡上时便接通。当门达到其电力辅助运动的终点时,开门的微开关130断开,而只有门警告灯继续接通。当门再次关闭,关门控制微开关在致动器121位于其在图6中线F的斜坡上时便立即接通,而门警告灯断开。
当门完全闭合,在致动器121落到图6中的线G处的台阶上时,关门控制微开关120断开。
门的开启最好在中央电子控制电路90下起动,可以由图8中的继电器开关140来实现这种起动。来自中央电子控制电路90的信号沿电路150接通继电器140给马达供电,并保持足够的时间使机械装置移动到第三微开关130接通处。然后此继电器开关断开或暂停工作。
失速电流传感器电路系统91不需详细描述。本例中,它是提供过电流保护的断路器,并在断路时可由手动重新设定。驱动马达电流的电流传感发生在其地回路上,而电流传感是通过其电压为适当的集成微分放大器放大的电阻器来实现的。第二放大器确定着电阻值和由温度稳定二极管提供的参考电压值之间的电压差。此第二微分放大器起到比较器的作用,提供逻辑电平变换并输出失速信号。
按常规方式设有遥控发射机来控制中央锁定系统,例如可从外面解开或锁定汽车。可以由中央控制系统用相同的指令通过遥控打开车门或特殊的门。但根据一项本发明可以由同类的遥控方法来操作电动的儿童安全锁。
中央电子控制电路系统最好接收来自这些传感器的输入,它们中的某些设于闩锁之内会确定所述爪、闩栓和爪致动器或闩锁机构任何其他部件的位置。其他一些传感器则最好位于汽车中另外一些地方例如去监控汽车发动机的状态。例如当发动机已经起动而汽车已开动时,可由中央电子控制电路系统切断供给驱动马达的电流。这样就安全地保护了意外地由电力将门打开的事故。作为另一个例子,要是门被卡塞而马达驱动失速时,电流传感器电路系统91便发出一信息给电子控制电路系统90,切断给此马达供电,直至探测出某些有利的条件例如已由手动使门把手松释而将门移至某个位置时。
上述的特殊布置方式在汽车范围内能显著地降低成本。通过将开关设于闩锁机壳内这就能使布线长度减到最少,事实上,可将必需的布线减到只有图7中所示的两条引线或图8中所示的四条线150、151和152,将门闩锁与中央控制电路系统连接。通过使门警告灯与门闩锁一体化,例如采用简单的插入式灯,就能使布线与组装费用减至最少。组装于同一排中的开门和关门微开关的整体式布置乃是最有效的布置形式而能使布线最少化。
电动式门的开/关
下面参考图19-20并结合前面谈及的已公布的专利说明书,来说明闩栓与闩爪相对于门运动的作业。
如图9所示,闩栓11可围绕闩眼10,具有凹口13和14,分别用于爪20的全闩止和半闩止。闩栓11在弹簧加载下顺时针走向转至打开位置,而爪20在弹簧加载下反时针走向(B5)转至将闩栓锁住的锁合位置。马达70由量齿轮和斜齿轮将转动输出给旋转输出驱动件50,后者布置成依方向D1转动,使其偏心定位的凸锁30投靠住爪20使其沿方向D2运动到它的脱锁位置。当继续沿D1方向转动时,在门被关闭后,锁30允许爪20沿D5方向弹回,再次锁住闩栓。
在继续沿方向D1转动时,锁30返回到其原始的空档位置NP,如图9所示,或者由爪20的力返回其锁合位置或者处于马达70的反向驱动力之下。此时的锁30处于供下一次开门起动的空档位置。
显然,例如,采用螺旋齿轮或正齿轮也能实现另一种形式的输出驱动偶联。此外,销30也可以用任何形式抵靠着爪的凸轮装置来取代。
在上述结构中,一旦所述爪移动到其未锁合位置时,门在其弹性变形的密封件的力的作用下被打开。该闩栓11的弹簧偏置也有助于门的打开。
开门装置的另一种形式示明于图10。马达70的输出驱动取齿条齿轮装置31的形式,以部分齿条贴靠爪20,沿方向D1产生线性驱动。一旦由电力探测到闩锁已移至其全脱开的位置时,马达或是断开或是按反向转动,将齿条31带回至其图10所示的空档位置。在马达断电时,齿条保持在其开门位置直至门关闭上。门的关闭导致爪转至其闩锁接合位置,同时驱动齿条返回其空档位置。这时借助了弹簧使爪20偏动。
不论是上述马达断电或反向转动,对闩栓位置的探测自然也适用于图9中的布置形式。
图9与10中的布置形式适用于汽车的侧门。尾门与行李舱闩栓不同于所述的是它们通常只有一个凹座13来完全锁位闩栓。此外,显然可以有各种不同的齿轮布置。
图11所示的闩栓装置用于由动力关门和由电力开门的情形。这样,此种装置是由同一马达70提供动力的开/关机构。此马达有选择地依方向D1或D4驱动旋转式分度和驱动件50。分度和驱动件50的如图11所示的空档位置对应于销34离开门闩锁11的位置。分度和驱动件50可由与其同轴安装的扭簧36旋转地偏动向其空档位置,同时受到固定于闩锁机壳上的杆35的约束。扭簧36有两个翼件33a和33b配合到凸轮销34的相对侧面上。这样,当部件50依方向D反时针走向驱动时,销34驱动扭簧的翼件33a而促使部件沿相反方向返回空档位置。对应地,反时针走向的运动D4促致销34使扭簧的翼件33b位移使部件50再次返回。
上例中,爪20的脱锁或松释是间接地通过一致动板38实现的。此致动板38可旋转地在标号40所示位置连接到爪20上,同时借助其弧形槽39和部件50的凸销32与部件50偶联。致动板38的弧形槽39与部件50同心,其功能允许部件50沿反时针走向D1相对转动约70°用于进行关门而不受干扰。
闩栓11的延伸臂37突出到部件50之上用来有选择地与销34结合。为了将门关闭,销34沿方向D1反时针走向驱动至位置A,在此通过手动将门部分地闭合,闩栓11将会到达这个位置。将销34批靠到延伸臂37上面将其沿方向D3驱动至其全锁合位置,便完成了关门作业。一旦闩栓通过电力探测到是完全锁合上时,使上述马达断电而由扭簧36将所述旋转件50带回到其空挡位置NP。
为了用电力将门打开,马达沿方向D4反时针走向地驱动凸轮销34,促使凸轮销34立即牵拉槽39的端部,从而沿方向D5牵拉爪20使其沿方向D6脱开。然后,在门沿方向D8脱离门框时,闩栓便沿方向D7弹开。一旦由电力探测出此闩栓已达到其全脱开位置时,便使马达断电而旋转件50则弹回其空档位置NP。
上述电力位置传感器适当地设于闩锁中,使得例如当爪20被驱动至其脱开位置时,能防止它落入它在凹座14中的半锁合位置。
这种装置能容纳于一机壳内,这样就紧凑和便于生产,改进了隔音性能并降低了制造费用。
图12中的闩锁装置是图11中装置的变型,用于门的开/关。本例中,取代板38的致动板41设置成可于旋转式分度和驱动件50的旋转轴线43上滑动;板41上有一个槽45导引此板沿轴线43运动。致动板41有一端部凸缘44A向下悬与旋转件50的凸轮销34顶合。致动板41能在位置C和C1间滑动,这两个位置分别对应于爪20的锁合和脱开位置。
通过使凸轮销34依顺时针走向D3转动到在位置A处与闩栓延伸臂37触合使门关闭并驱动此销到位置A1。在稍稍超过点A1的一段行程后,销34与闩栓脱开并沿方向D3转到第二空档位置NP2。这样,第一空档位置NP1便刚刚位于销34结合闩栓延伸臂37处之前。第二空档位置NP2则位于刚刚超过A1但在其能与凸缘44A接合之前的一点处。一旦与闩栓脱离开,销34在马达受到适当的电力位置传感器(未示明)的控制断电后,由可弹性变形的装置例如弹簧(未图示)使其停止于其第二空档位置NP2处。此马达还可以通过依相反方向使其受控驱动而停止于第二空档位置。
为了由电力将门打开,给马达通电使销34从其空档位置34B沿方向D3驱动立点34C,并在此处与致动板41触合,而在到达点C1处,所述凸缘便沿方向D7到达位置44B。这就使得爪沿方向D4转至其完全脱开位置,允许闩栓沿方向D5转动同时沿方向D6离开闩眼。销34继续沿同一方向到达其第一空档位置NP1。
在任一空档位置,闩栓与爪完全可以由手动依常规的方式在它们的锁合位置和脱开位置之间自由地驱动。这样就给出了一种抗电力故障的会机械式超控的安全措施。
与图11的结构形成对比,旋转式分度和驱动件50尽管其运动可被制动或由逆转电动驱动装置而作局部反转,该件基本上是单向转动的。
图12中的布置形式具有与图11中的装置相关联的紧致性和隔音的优点。
图13所示的变型提供了用同一马达来进行电力开门与关门的装置。本例中,于旋转式分度和驱动件50的旋转输出驱动通过齿条齿轮传动装置变换为线性运动,齿条56与一梭子形成整体,它有一个端贴合面55用来同闩栓延伸臂37接合。在另一端,齿条于标号57处连接到安装于闩锁机壳的框架59上的盘簧58之上,用于进行压缩和拉伸。此盘簧用来使上述梭子返回到空档位置NP以及吸收振动和减少噪音。
齿条56由位于槽53中的销54连接到致动板52上,使得所述梭子能驱动闩栓进行关门而不受干扰。致动板52于标号51处可旋转地连接着爪20。
对于图11和12中的装置而言,电力驱动机构是与传统的机械闩锁操作相独立的,这样,当爪处于其空档位置NP时可由门把手控制此爪。
于是,为使门打开,梭子或称齿条56便从其空档位置沿方向D3驱动至其极限位置P1,之后使马达断电而齿条56返回其空档位置。通过将此梭子依反向D5从空档位置驱动至第二极限位置P2,牵引致动板52和松释上述爪,即可实现由电力开门。
上述装置由于有较大的传动比可采用较小的驱动马达。
上述车门的开/关机构的另一种变型示明于图14中。代替齿条齿轮装置,可由旋转式分度和驱动件50的凸轮销34沿任一线性方向驱动一线状梭71,根据具体情形可沿方向D1或D2。凸轮销34相对固定于梭子71上的凸轮74定位,使得驱动只能在旋转件50的有限的旋转角范围例如约40°内进行。梭子71由安装于框架73上的拉压弹簧72偏动至其空档位置。梭子71有一端部结构78,驱动地顶靠位闩栓延伸臂37使其由位置A移动到位置B。为了进行电力开门,设有与板52相对应的致动板77使梭子71与爪20连接。与图13中的装置相同,梭子71上有销75在致动板77中的槽76内滑动。
图14的装置另具有灵活性的优点,能在电力驱动过早地中断时,使驱动齿轮较易运动至其空档位置。
电力开门的另一种装置示明于图15中。本例中,梭子83由取螺杆81和内螺纹螺母82形式的丝杠交换齿轮驱动,仍然约束成线性运动。丝杠81为旋转输出驱动的斜齿轮80所驱动。此梭子同样为拉压弹簧86偏动向其空档位置。偶联到爪20的销85上的槽84提供了足够的自由度,允许同于以前所述独立的由机械方式进行开门。本例中没有关门的设施,但显然本例中的装置可以结合到例如图12和13的关门装置中。本例中的装置得到了简化,只为梭子83提供了一个空档位置A和一个起动位置B,
这一装置还有在电力开门的所有阶段使机械式的开/关门与此电力装置完全独立的优点。本装置还具有由于有高的传动比而能使用较小马达的优点以及适应性极强和至为简单的优点。与以前所述的相同,拉压弹簧86提供了一种消隙装置,能在马达关停后吸收机构的惯性而减少噪声,这样就可延长驱动机构的寿命。
图16中示明了车门开/关机构的又一种变型。本例中的梭子95由设在两个固定的托架99和200之间的丝杠96之上的两个相分开的拉簧97和98间的上述丝杠作线性地驱动。此丝杠由马达70带动的斜齿轮80驱动。致动板91同样由在槽94内滑动的销92连接到梭子95上,而梭子95在其端部93A处有一贴合面。此梭子在空档位置93B、位置A、下部位置93C、爪于此脱开的位置C、以及上极限位置93A和闩栓于此完全闭合的位置B之间运动。
与梭子95整体形成的螺母95和螺杆96最好在相对于丝杠96为45°处具有它们的啮合齿切口,得以使梭子与丝杠能相互驱动。用来约束螺母95作线性运动的装置可以取任何合适的形式,例如固定于闩锁机壳(未图示)上或与其成整体的槽和轨道(未图示)的形式。
弹簧97、98可以由能用作与螺母95偶合的压簧或拉簧的单个弹簧取代。这种弹簧也可以是与驱动齿轮偶连的扭簧。
与先前的装置相同,采用了电力位置传感来控制给马达供电。可以与上述控制装置相结合采用一种电流传感器用作指明此闩栓例如已到达其锁合位置的指示器,这是因为只有超过这一锁合位置才会有电流的升高。此外,电力驱动的极性可以临时地反转以抵消运动部件的惯性。
本装置的优点与图14和15所示装置的优点相当。
对于图9-16所示的任何装置,可以在马达70的旋转输出驱动轴上设置一离合器机构,这最好是传统的离心式离合器。这样的离合器能消除马达为机构部件驱动时在其中产生的感应电流,同时还有助于减少用来在马达起动后使离合器机构返回其空档位置的复位弹簧上的负荷。
上述电力的门开/关闩锁装置的另一种变型示明于图17中。在此例子中,致动板202是在闩栓11的结合点附近于标号203处可旋转地连接到爪20之上。此致动板202受约束绕旋转式分度和驱动机构50的旋转轴转动,或借助于具有在此旋转轴各侧的翼件205和206的端部叉件而能沿驱动方向D4作线性运动。
上述例子中,凸轮销34替换为全都与旋转件50成整体且设在两个垂直于上述旋转轴的两个相分开的平面上的径向凸轮。在第一平面上,径向凸轮207设置成有选择地抵靠并驱动闩栓延伸臂37。在一相分开的平面上,径向凸轮209和208分开约100°,分别接合门孔的致动板202上悬垂的突耳204和固定于闩锁机壳上的W形片簧210。片簧210防止了闩锁装置的松动并使之定位于图示的空档位置上。
为了将门关闭,可沿方向D1顺时针走向驱动旋转件50而把凸轮207驱抵到闩栓延伸臂37上如前所述。为了借电力使门打开,同样可将旋转件50从其空档位置沿方向D1驱动,与凸耳204结合使致动板202沿方向D4驱动而将爪脱开。
在电力驱动因任何原因中断时,利用与驱动齿轮偶联的滑簧(未图示)将驱动齿轮带回到它的空档位置。这样就保证了在电力故障时有完全的机械控制手段。
图18的闩锁装置重要之处在于说明了应用一个马达70和一个旋转式分度和驱动机构50一方面独立地控制门的开/关机构,另一方面控制着电力锁定。此门的开/关机构包括限制为作线性运动并与拉压簧218偶联的梭子215,如前面相对于图14所述。旋转件50具有单个凸轮销34,后者可以在其分别由W形固定弹簧220与219保持的两个空档位置NP1和NP2之间沿方向D1或D5转动。致动件222被约束于位置C1和C2之间沿方向D11或D22作线性运动,并在其端部具有用来与凸轮销34结合的肘杆221。肘杆221可以取后面相对于图35所述的那种类型。它可旋转地安装于致动件222的端部上,并为扭簧223偏动到其垂直于此致动件长向的空档位置。这一装置能使凸轮销驱动地抵靠肘杆221沿方向D11去驱动致动件222,然后在此肘杆221反抗弹簧的扭力而弹性变形地松释开后,致此凸轮销能继续其旋转运动。本例中,此致动件222能为凸轮销驱动到沿上述两方向中任一个方向运动。
对于图17的W形弹簧210,当上述销位于能从任一方向顶靠所述弹簧的外翼时,弹簧219和220便具有能吸收旋转冲击的功能。然后,凸轮销便移动到使其位于两个外翼之间,处于中央凹槽内。这就防止了会偶然超限。
利用致动件222进行电动的锁门和开门下面将参考图24、26、30-38作更详细的说明。简单地说,此致动件将与一键机构相互作用并有选择地解开和锁住爪20,用以防止或允许门把手等的驱动传递给爪20。
在同一马达70控制下同样地提供了电力锁定与开锁的图10中开门机构的一种变型示明于图18A中。本例中,与一线性梭子成整体的齿条齿轮装置通过贴合面231驱动爪20。爪20具有一延伸杆232受到贴合面231或是通过与闩锁锁定机构(未图示)连接的拉索或其他部件驱动。有一拉压弹簧235同样地将所述梭子偏移到空档位置N。
在进行电力锁定时,上述梭子中的凹座234有选择地与杆1810的端部1814结合,此杆1810绕其枢轴1812旋转,并由在此枢轴1812上的扭簧1813偏动到图示的空档位置。相对的翼1811配合到能沿任一方向D7运动的致动件300的一个凹座内。
图18B示明了门的开/关的又一种装置,它与下面参考图33所述的装置类似。旋转件50直接作用于具有一延伸臂20A的爪20上同时作用于闩栓延伸臂37上。凸轮销30为绕一固定销1801定位的弹簧1802偏移至其空档位置N。
通过驱动凸轮销30将在A处的延伸臂37推向位置B来安现关门;然后由弹簧使凸轮销返回到空档位置N。按相反方向驱动马达,凸轮销30沿方向D2移动推顶爪20A去松释闩栓。此凸轮销可借电力或复位弹簧再次返回至其空档位置。
爪20还可以由外部操作装置例如把手,通过杆246和拉索245由手动将其松释。
本例中,爪20的远端20A可通过弯曲而升高得以对闩栓延伸臂37进行超控。
上述特殊装置能减小驱动力矩使其更具灵活性。
在电力下进行门的开/关
图19-21中的装置能由电力进行开门,其中首先将爪松释开,然后在电力下驱动闩栓以确保其完全打开。这种装置同时还提供了与前述那些装置相同的由动力关门的功能。
首先参看图19-21,车门关闭装置包括一与门框连接的闩眼10以及形成支承于车门门边上的闩锁装置一部分的闩栓11。虽然闩栓11的形状是本发明特有的,但其一般功能则属常规的而不必在此详述。闩栓11可旋转地安装于标号15处,可由闩栓11中形成的U形凹座12内闩眼10的相对运动17驱动而按箭头18的示向转动。闩栓11在其周边上还形成有另外两个凹座13与14用来与锁爪20结合。凹座13用来将闩栓锁定于锁合转动位置,它保持住闩眼10同时继续关闭车门。当使爪20从它在凹座13中的锁定位置松释开,允许闩眼10驱动闩栓11在缺口12的凸轮式作用下按顺时针走向18驱动闩栓11,直至闩栓11不再为闩眼10所阻留时,就能使门朝图1中的右侧打。但要是允许锁爪20与另一凹座14配合在所谓的半闩锁位置,这时的门可以是半锁半开的。
锁爪20可旋转地安装于标号21外,在闩锁机壳(未图示)上固定地设置有两个支点15与21。爪20有端齿24用来锁合于凹座13、14内。在此同一端上还形成一锁23,锁23上可旋转地安装着一联杆臂25,后者与门把手偶联用来驱动爪20。将门把手提升可使联杆臂25依箭头26的示向运动,牵引爪20按箭头22所示,反时针走向转动而将爪20移至其脱开位置(未图示)。
根据本发明,闩栓11是驱动地偶联到车门中央锁定系统一般所用的那种马达70上。有关的偶联装置将较详细地说明于下同时包括一用于松释爪20的装置。
马达70通过齿轮40、50、60与闩栓11偶联。图20中孤立示明的齿轮40在标号45处与闩栓11上的齿16啮合。齿轮40安装成围绕为独立地示明于图21中的大直径齿轮共用的轴42转动。齿轮50可驱动地与齿轮40这样地偶联;有60°的自由转动行程,借助到一对在齿轮50的板片之一上的槽52、53,通过这对槽突出的一对驱动销44、43则与齿轮40连接。此60°的自由行程在本实施例中是重要的,它允许以合适的顺序松释爪20和驱动闩栓11。
齿轮50依箭头41示向的转动受到它直接与马达70的轴直接啮合的控制。在图19所示实施例中,这种偶联是通过此马达轴上的齿轮71同量齿轮60上的齿62相啮合的结果,而悬齿轮60则是连接到驱动齿轮60上的齿54的小直径齿轮61。在图21所示的另一实施例中,蜗轮72直接为马达的轴带动而又直接驱动齿轮50。
齿轮50的一部分有一U形凹口51,此凹口51类似凸轮式地抵靠从爪致动器30端部处的钩32上突出的翼33。致动器30受到闩锁机壳(未示明)上的结构的约束,一般沿箭头34的示向往复运动,得以由机械方式与爪20的销23连接。爪致动器30的上端取狗腿形状,具有由环绕销23的槽形成的延伸部。这种装置形式在爪致动器30和爪20之间的驱动连接中提供了自由行程。
下面描述动力辅助的锁门作业。应该认识到,锁门的操作既可以由机械方式不用马达的驱动来进行,也可以由马达带动进行。这自然成为一种重要的安全特点。
下面描述动力式操作。设门处于其闭合位置如图19所示,闩栓11位于其闩合位置而锁爪20处于其锁定位置。爪致动器30为齿轮50啮合。当由中央电子控制电路90接收到开门指令后,马达70驱动齿轮50反时针走向转动,如图中标号41处所示。在第一个60°转动中,齿轮40保持不动,不企图转动闩栓11。不然,闩锁与爪将会卡塞。凹口51依箭头34示向推动爪致动器30,这就立即会推延销23并依箭头22示向驱动爪反时针走向转动将其移至脱开位置。齿轮50的继续转动使得爪致动器30的延伸件33起着凸轮的作用而定位于齿轮的外周上,并能暂时防止爪20的再进入,当继续转动过另一个60°时,便会促致槽52、53的壁与沿箭头18示向驱动闩栓11的较小齿轮的销44、43触合。依此方式进行动力操作,就能有准备地阻止半闩合。这样,闩栓转动而使凹座14通过齿24,直到闩栓11的外表面与爪20的齿24结合,从而防止了爪的再进入。
将于下面说明的电子位置传感器使马达的驱动在车门部分打开且通过其脱栓位置时切断。然后,门可以由乘客或司机方便地完全打开。
反抗闩眼顺时针走向驱动闩栓11能满意地将门推开,这就加速了门的开启运动,而这种开启运动将一再继续到因门铰链的摩擦而减速时,减速的量则取决于车辆倾斜的程度。
当门闭合时,它将到达刚好超过半闩合位置的相同位置,然后使马达再次通电,但具有相反的极性(见后面的说明)。此马达然后提供动力辅助的关门作业,保证车门合适地关闭和闩合。此外,在由动力辅助关门时,半闩合位置是不可能的。随着车门开始完全关闭,闩栓11的反时针走向的转动便伴随着较小齿轮40以及较大齿轮50的转动。在这种转动的第一阶段后,爪致动器30的延伸件33便反向朝下平移。爪致动器30与爪20间的自由行程允许爪20在顺时针走向的弹簧偏动下压在槽14上并进入槽13内,而不会有卡塞。当齿24进入槽13内后,此装置即返回图19所示位置。
在没有动力辅助时,可以由门把手通过联杆臂25来控制闩锁。这时保持住机械的相互作用,而门的开与关促致马达的轴转动,但这只不过是提供了小量的机械阻力。将联杆臂25提升而使爪松释可使门打开,而闩栓11便为闩眼10反时针走向转动。此外,爪致动器30脱开与齿轮50的啮合,直至门再次闭合。应知由于机械联动顺序相同,动力辅助关门可以依随非动力辅助的开门并且反之。当闩锁的操作纯为机械式时,它就能保持于半闩合位置而以爪20的齿24置于凹座14之内。这是另有的方便与安全特点。
图22示明了图10与18A中提供了门的开与关功能的装置的一种改型。从图中可以看到,梭子233上的贴合面231由其延伸臂232驱动爪20使其移至位置232A。继续此相同方向的运动将闩栓延伸件37驱动至其脱栓位置37A。与图18A中的装置相同,凹槽234结合一用于电力锁定和脱锁的链杆(图18A中的1810)。
图23中示明了特别适用于行李舱或尾门闩锁的电力开门机构。马达70的旋转输出驱动机构50刚性地与丝杠240偶联,丝杠240使得一梭体242作线性的往复运动,此梭体242在其螺帽部分243内有螺纹同时此梭体有用来置纳此丝杠240的内孔。梭体242的端贴合面配合并驱动用于开门的爪20。与其他装置相同,爪20的一部分244由连杆245通过杆246连接到外部手控装置如把手上,使得事先当此闩锁已由键机构、内部门把手钮或电控装置(未图示)脱栓后,能使门打开。螺帽243与梭体在每次起动后返回至其空档位置,如图所示,这时要用到下述两机构中的至少一个:作用于螺帽上的复位弹簧;作用于爪上的复位弹簧,同时给马达再次通电以使螺帽沿方向D6移动。螺帽243通过适当的装置例如固定于机壳上的轨道约束其进行线性运动。
在另一种装置形式中,丝杠240与旋转驱动齿轮50中的内螺纹241啮合,同时此丝杠是与梭体242整体成形。内行的读者当可掌握其他种种机构等价的结构。
图24示明了一种紧致的门闩锁装置。机壳250取扁平的长方形箱状,角部倒圆,并具有用来纳置闩眼10的U形孔。此机壳包括相互对峙的端板252和侧壁251,它们界定出一个用于装纳马达70和旋转输出传动装置50的内室2530用于控制各个杆255和257的拉索256、258从上述侧壁伸出并通过端部结构中保持的乳头状突起与所述杆连接。较理想的具体连接形式将参考图46描述于后。
有关这种装置紧凑性特别重要之点是,若干个部件包括爪20全都安装在同一枢轴21上。这一闩锁装置提供了电力锁定与脱锁的功能。
爪20具有由叉件259形成的杠杆臂使其能受驱转动。爪轴21上连接有可转动的爪松释杆25,得以由外部手动控制件如内或外门手把驱动。爪松释杆255的转动仅仅是由带有与枢轴平行设置的下垂的细长凸耳262的旋转偶联件300、400传递给爪叉259。爪松释杆255的顺时针驱动致使其端部凹座263与凸耳262配合,然后再被驱动向爪叉259。这样就把爪20引向其脱栓位置允许门打开。
旋转偶联件300、400包括两个部件,它们可旋转地连接在枢轴21上,但借助这两个偶联件中形成的卵形槽可以进行垂直于枢轴的滑动。锁定件300被约束在门于此脱锁的图24所示的最左侧位置,和门由于爪松释杆225不再与爪20偶联即使得此松释杆处于空档情形的锁定的最右侧位置之间进行线性运动。具有一弧形槽的旋转滑动件400跨乘于锁定件300的销301之上并与下垂凸耳262整体成形。此弧形槽足以在旋转滑动件400和爪松释杆255借助凸耳262偶联时,使此滑动件随此松释杆转动。当锁定件300朝右移向其使爪松释杆空档化时,凸耳262随其移动,使其不再为此松释杆的凹座263结合。
旋转偶联件300、400受到为马达70的斜齿轮50所驱动的带有偏心销的输出盘500有选择地驱动。这一偏心销通过凹座或其他结构302驱动锁定件300。这种偶联装置将参考图25、26、35-38以各种不同的形式详述。
通过杆257例如从键机构或内部门把手钮可实现机械式的锁定和脱锁。这在无动力时驱动锁定件300和迫使马达驱动。于是此闩锁装置能提供独立的机械式与电力式的锁定和脱锁。
图中只示明其一部分的部件254还驱动地与锁定件300的一部分偶联,用于锁定和脱锁。
带有与爪20的叉259永久性偶联的凸耳262的旋转滑动件400,借助从机壳中突出的凸台或细长块260,能使其在被旋转驱动的整个过程不会在其销定与脱锁位置间运动。由于爪叉259跨乘于凸台260之上,凸耳262不能依任一径向沿枢轴21的径向通过凸台260。
抗猛撞锁定
凸台260具有能提供抗闩锁猛撞锁定的所需功能。凸台260由于其与凸耳262的径向结合,阻止了锁定件300的滑动,能在门把手保持于打开而爪处于其脱栓位置时,阻止门的偶然锁定。这样,要是门的闩锁是松脱的而门被猛然关上时,此门由于有旋转偶联件300、400保持于机壳内而不会偶然被锁定。
即使是没有这种带凸台260的锁定装置,也能将此闩锁装置构成用于抗猛撞锁定的目的。在图24所示的构型以及在图25与26的装置中,锁定件300的锁定位置在远离闩眼10的右侧。闩栓取向成使门朝左向关闭。这样,要是闩锁在关门之前脱栓,锁定件300将完全到达左边,而在猛关门时的任何冲击都不会对其位置有任何影响。但要是门锁上然后猛然关门,则锁定件在此碰撞下势必继续其向左到脱锁位置的运动而有可能弹回其锁定位置,然而不论是哪种方式,都不会出现从脱锁到锁定位置的偶然运动。这样,闩栓的取向和偶联件300的路径使得,在应用中,此锁定位置要比偶联件300的脱锁位置距闩眼10远得多。
选择性的电动锁定
下面参看25与26来说明用于电力锁定和脱锁的两种不同的闩锁装置。每种装置具有两个爪松释杆700、800连接到例如内部和外部门手把的外部手动控制装置,每个这样的松释杆大致相当于前面参考图24所述的爪松释杆255。各个爪松释杆分别通过其自身的旋转偶联件300、400与350、450有选择地偶联着爪20。每个这样的旋转偶联件包括分别连接到功能类似于上面参考图24所述对应部件的旋转滑动件400、450上的锁定件300、450上。它们全部围绕公共枢轴21设置,提供了最大的紧凑性和简洁性,同时能使爪松释杆在机装入机壳内时于爪20上具有充分的杠杆效率。
此外,每个闩锁装置取决于其用于后门或前门,还有另外的杠杆900通过拉索901连至外控制机构,例如儿童安全开关或内部门把手钮上。此另设的杠杆900有支点902在机壳内,并由与旋转偶联件中适当的一个相连接的端销903连至一杠杆臂上。
在图25所示装置中,锁定件300与350具有各自的凸销304和305,后者与旋转式分度和驱动件500上的凸轮销501配合。在图25中,这两个锁定件独立地依相反方向驱动,而在图26所示的装置中,它们可以在一起被驱动,沿方向D7和DB往复运动,当然它们也可以交替地独立地驱动。图25与26的闩锁装置有充分的灵活性,可用于儿童安全锁定和/或应急开门,并能有选择地同外部门把手的一或两个结合。它们也可与电力锁定机构结成整体,由同一或不同的马达控制。
在图25的情形,例如在用于前门时,外部门把手可通过拉索701与爪松释杆700相连,同时可通过杠杆900由内部门把手钮锁定。但对于后门,这种与门把手的连接应取相反的方式,而杠杆900将成为冗余的或可以用作机械儿童安全杆。
图25中的装置按下述方式操作。如图所示,旋转偶联件300、400在最左侧位置和凸耳420离开凹座803而凸耳410离开凹座453的最右侧位置之间驱动凸耳410与420。凸耳420永久性地配合于爪20之上爪叉259的颚中。
旋转偶联件350、450在其左侧具有能为爪松释杆700上的凹座702反时针走向驱动的凸耳451。如上所述,它也能通过销903可旋转地与杠杆900连接。旋转滑动件450形成有一个能为爪松释杆800上的凸耳802反时针走向驱动的凹座452;它还形成有凹座453,驱动在它在左侧位置的其他旋转滑动件400的凸耳410。
杆700的起动只在图示位置处通过凸耳451和420驱动爪20。要是旋转滑动件450左移,则凸耳451不再与凹座702偶联,而杆700将处于空档位置。
杆800的起动通过凹座803直接驱动凸耳420,但只当旋转滑动件400处于其图示的最左侧位置时。这随即便驱动着爪20。
只要是旋转偶联件350、450处于其空档的最左侧位置(未图示)时,杆700也会处于空档位置,而能通过另一松释杆800以其凸耳作用到旋转滑动件450的凹座452上的作用,自动回到其图示的偶联位置。这样,例如要是在门闩锁上操纵外部的门把手而其中的内部门把手已由儿童安全杆置于空档位置时,随后来操作内部门把手时就能使门打开;换言之,外把手的操作能对儿童安全功能进行超控。类似地,本装置能用门锁定的应急超控,能够在操作内部前门把手时,使杆800所提升与杠杆900偶联的内部门把手钮。
图26中装置的操作与图25的类似,只是这两个旋转滑动件400、450是与在装置右方的爪叉协同工作。相对应的部件以相同的参考标号指明。图26A概示了装置右方的详细结构。
上述装置由于能由电子中央控制装置对内部门把手的选择操作进行电控,可不需机械式的儿童安全杆。把外部门把手用作机械超控能把内部把手打开,向这个用于警车以及用于儿童安全目的。
上述装置例如通过使与杠杆900连接的内部门把手钮置于空档而能实现双锁定。这样,只用单个马达就能控制双锁定内、外把手的选择锁定以及进行儿童安全控制。通过有选择地独立控制内部门把手,即使是没有任何独立的机械装置也能实现电力的儿童安全锁定。
现有的门闩锁为了进行双锁定需要有许多机械部件且通常要用两个马达。
在因机械式门把手起功而暂时受阻后继续锁定或脱锁的功能。
图25与26的爪松释杆700是示明于某空档位置700A处,而图27的爪松释杆700则是示明于其完全起动的位置700B的情形。起动时,在位置d,相应的旋转式偶联件的凸耳420只能部分地从其脱锁的空档位置420A驱动向其会锁定的偶联位置420C。这是由于凸耳在标号420B处抵靠住杆700的边缘。一旦门把手松释开而返回到位置e,凹座上升到位置702A,凸耳420即自由地从位置420B移至其完全偶联的位置420C。为了在即使是初始时的努力受到阻断之后也能继续此从B到C的向左运动,可在中央锁定控制装置90的控制下给马达再通电。但是可用另一机械装置提供机械弹性力产生偏动而将凸耳从420B导引到420C。最好有一种偏心弹簧装置,它的不稳定的中心位置对应于凸耳在位置420A与420C间的半途位置,这一半途位置略在此凸耳与杆700触合的中间位置420B的右方。这样,此凸耳朝右偏移直至到达其中途位置;超过此中途位置,凸耳即偏移向左方。这类偏心弹簧装置是周知的,通常是利用以其两端分别与凸耳和机壳连接的扭簧。
图25与26中的旋转滑动件400和爪20的另一种构型示明于图28。叉件形成于旋转滑动件400上,具有不同长度的叉臂430和431,而不再设在爪上。爪上形成有配合到叉中的下垂的销20A。这样就便于旋转偶联件和各个杆的独立密封或隔绝,它们可以与驱动齿轮和马达在一起密封。利用图28中的装置形式,爪和闩栓更易与这种密封的组件分开,这是由于销20A能通过枢轴21上机壳中一可密封的孔。这样就可以取得更好的隔音效果,还由于不用砂砾和其他磨料而能提高闩锁致动件的寿命。
机电式儿童安全装置
用于前述闩锁装置的机电式儿童安全装置示明于图29。独立的马达70借助通过槽193旋转地支承于标号192处的滑块191驱动一旋转地支承标号195处的杆194。滑块191受约束作线性运动,受到由此马达通过减速齿轮驱动的丝杠198的驱动。杆194在它的回转端有一个销196连接到能在位置c与d之间沿方向D3与D4作往复线性运动的致动杆197上,来操作此儿童安全机构。如上所述,这样可使此机构与爪有选择地偶联,用来有选择地使内部门把手脱开。这种电控方式不需要有后门闩锁中的机械式儿童安全杆或开关。
组合的电力式锁定和门的开与关
图30-38所示装置能用一台马达控制闩锁装置的独立功能,如电力式门的锁定与脱锁(中央锁定)以及门的开和/或关。公开了几项新颖的发明以及其他装置。
图30中的闩锁装置具有一旋转式分度和驱动件50,此驱动件50带有一有两个空档位置NP1和NP2的凸轮销30,为吸震用的弹簧100g加载而进入上述位置。沿方向D1和D2进行有控制的操作可独立地起动用于锁门的杠杆臂1001以及一梭机构1006的凸轮指1004。为了进行电力锁定,可沿方向D11或D12反抗复位扭簧1002来转动杆1001,合适地一齐起动这对锁定件300和350。如图所示,取决于凸轮销30的转动方向,杆1001的凸轮1003从空档位置C转到两个极限位置C1、C2之一。
通过具有一作用于爪20的杆1008上的结合面1005的梭1006来实现开门。为了进行关门,由此梭下端的贴合面1010抵靠闩栓延伸件37使其从位置B移动到位置B1。如图所示,凸轮指1004在空档位置NP和极限位置P1与P2间移动。与前述相同,上述梭子由拉压盘簧1007控制。
图31中的装置表明了旋转式分度和驱动件50上的单个凸轮指1012如何有选择地控制三种功能:图30中的单一杆件1001为等角度地围绕旋转件50设置的两个这样的杆1010、1011所置换。凸轮指1012具有三个空档位置NP1、NP2和NP3,它受到图中未示明的装置作弹簧加载。这样就能如图所示独立地控制两个锁定件300和350。
另一变型例示明于图32中,其中由凸轮指1012有选择地驱动第四个致动件,这四个致动件1020-1023等角度地围绕旋转件50设置。这样就能一个马达来控制两个把手的有选择的锁定和由电力进行门的开与关,如图31所示,以及辅助功能如儿童安全作业。在图32的装置的变形例中,还可以在旋转件50沿轴向分开的例如在凸轮轴上的不同平面上设置不同的凸轮1012(未图示),以提高多次起动作业的灵活性。
图33所示的又一变形例特别适用于尾门或行李舱闩锁。单个凸轮销30通过与爪同轴安装的,且配置有一悬垂的凸缘1031来沿方向D3驱动此爪而在沿方向D7自由地转动而不起动此爪的旋转杆1030,来驱动爪20。这样,此凸轮销30能沿方向D6顺时针走向地转动来转动杆1030而不会受到爪的阻挠。凸轮销30还起动杠杆臂1034来操纵通过连杆1033也与键机构偶联的锁定件300。此锁定机构通过联动装置245有选择地使把手或钮与爪20偶联。
与其他装置相同,旋转件50可通过弹簧加载例如通过片簧1037沿径向对之加力的弯曲的旋转臂表面而进入其空档位置。
图34示明了此凸轮销30可以布置成通过适当的销或突起304和354,分别驱动两个滑动销定件300和350。突起354通过凸轮销30可在位置A、A1、A2和A3之间移动,突起304对应地可在位置B、B1、B2和B3之间移动。突起304、345的稳定位置是在虚线上为A1、A2和B1、B2所示的位置,这两个突起通过凸轮销30在这些位置间移动,并在凸轮销30通过后返回到这些位置。为了允许凸轮销30通过,它们可弹性地外移到对应的极限位置A、A3、B和B3。作为例子,如图35所示,为了求得上述弹性作用,可使锁定件300、350上的突起取肘杆形式,此肘杆1050转动地设在支点1052处,并为设于此支点上且由一固定件1504所保持的扭簧偏动到其中央位置。此肘杆或指1050可旋转地位移至位置P1,在此将由弹簧臂1051带回到它的空档位置P。类似地,它可以位移到位置P2而由弹簧臂1055带回到它的空档位置。
自然也可以有另一些可供选择的弹性结构,如图36所示,凸轮销30是固定地,位于保持在致动器1080的箱结构中一V形片簧1070之上,此致动器例如是锁定件之一的一部分。另外,如图37所示,安装有销或按钮用以在旋转件50的任一致动器的机壳中滑动,使之能被压下而在转动的起动步骤后让配合凸轮1083通过。
在图38的结构中,一旋转凸轮1083与柔性的细长臂1081和1082接合,而后二者能在旋转件50的径向作弹性变形,因而在旋转致动阶段之后可允许该凸轮1083通过。
键操作机构
下面参看图29-44说明适用于例如图25和26的闩锁装置的键机构的操作。呈典型柱状的键机构具有旋转输出,它们需要变换为例如锁定件300、350的线性位移。这是由设置成为键机构驱动的特殊形成的凸轮盘5000来实现的。在图39和41的装置中,此凸轮面促致锁定件作相对的线性运动;在图40与42的装置中,这种凸轮面促成同方向的线性运动。在各种情形下,所述装置允许相同的锁定件独立地进行机械起动。
如图39与41所示,凸轮盘5000在四个象限区41-44的每个之中具有楔形的凸轮面,在此盘的平面中,从低位平稳地斜升到高位,沿径向与盘的平面分开足以使锁定件位移所需的直线距离。在本例中,凸轮面的径向对称的象限是在此盘的相对面上。在图40与42的对应例子中,凸轮面的相对象限则是在盘的同一面上。图39与40中的区域D3和D4代表着垂直于盘5000的平面的方向,而锁定件即沿这种方向移动。
操作时,所述键依顺时针或反时针走向驱动盘转过1/4转,而这一运动则通过象限的斜坡变换为锁定件300、350的相应的直线运动。
上述锁定件还示明于图43,它对应于图39和41的系统,其中的锁定件起动时依相对方向运动。刻有柱形键槽2006的适配器2007经偶联用来驱动此变换盘5000,而此盘能由带有花键端2005的键2001驱动。在这一装置中,借助弧形的花键端2005,允许角度公差超过一锥度2003。此键沿方向2004的转动驱动适配器2007,随即沿合适的旋转方向驱动盘件5000。
为了能够高度地防盗,在键2001的轴上设有管套2002,且最好以抗粘材料如特氟隆、硅或粘合剂油脂。这样能防止锯齿咬入轴内。
在另一些可供选择的装置中,是用拉索、棒或杆将传统的键机构与闩锁偶联。
如图44所示的某些柱状键具有与键轴2001相连的径向臂。利用一种旋转杆2011,图44a与44b的装置通过在各自的锁定件300、350的端部凸缘中设置菱形的孔2010(图44a)或2100、2200(图44b),即可驱动这些锁定件。菱形孔的边缘配合杆2011的转动起着凸轮面的作用,沿合适的方向(图44a中依相同方向,图44b中依相反方向)线性地驱动锁定件。在图44c所示的装置中,键锁定装置3003有一径向凸轮3004,设置成能同经枢轴3006连接的杆3001中一凹座3005配合而依方向3007转动。杆3001有一突起配合在可依方向3008作线性运动的致动杆3002中形成的凹座内;这自然可以是锁定件300、350中之一。在有两个锁定件的情形,于同一旋转轴3006上设有两个杆件3001。
双锁定
作为上述电力双锁定装置的另一种形式有图45中所示的机械装置。键机构杆451设置成能与内部门把手钮机构452相平行的运动,而这两个机构的端部如图所示由通过枢轴连接于此两机构上的枢杆偶联。安装于键机构451的杆453的枢轴上的扭簧455有两个翼围绕一固定导向件456设置同时还围绕杆453上的凸轮销457延伸。杆453脱离开图45中所示空档位置依任一转动方向的转动都会牵拉该扭簧,然后扭簧上合适的翼便会作用于销457上使其返回空档位置。键机构451上的突起460阻止了杆453转到AA处所示位置之外。
有两条平行导轨458、459固定于闩锁机壳上,如图所示它们有相等的长度但可以作直线移动。
在图45所示的脱锁位置,通过使键机构沿方向D1移动,促致销457依随线BB移动而可将门锁定,开锁时则只能由此键机构反转上述过程进行。要是打算开锁,可依方向D3提升内部门把手钮452,杆453即沿方向D4转动,使上述销移至位置457A,在此位置销即为右手导轨458支承并保持。这样就构成了双锁定、死锁定或超级锁定。
但要是门已为内部门把手钮452锁定,这时的杆453将依方向D2转动而使销457依循路径AA到导轨459的左侧并相对于它滑动。导轨459向下充分地延伸而不会阻挠销457沿路径AA返回。
爪松释杆460或实际上任何致动器都可以构成图46所示的形式。制造时,将片状金属坯件在其一端形成横向凸缘469,相对于此杆的横向于两端准直地设有圆孔461和462。凸缘469中槽463,使孔462通向外部。制造时,如图所示,凸缘469于标号467和468处折叠成面向主部460,在此,孔461和462准直。在拉索(例如波顿拉索)端部的柱状乳头状突起466是这样地连接于整个杆460上的:将此乳头状突起从凸缘侧插入上述孔内,使拉索465通过槽463,然后顺时针走向转动此拉索使其锁定于一可自由转动的位置上。制造中,在把凸缘折叠时可以截获此拉索的乳头状突起。这样就不需铆接或模压这种松释杆。还可以与模压相比将这种杆制成更紧凑。
闩锁致动器机壳
如前所述,闩锁致动器可以形成于紧致的箱形机壳中。如图47所示,此机壳可以由两个相对的端板3017和3018以及一侧壁3027形成。这种装置可以这样地固定到门框3023上,即用合适的螺丝3024、3025和3026分别拧入轴3019、爪20与其他机构3020和3021以及3022用的枢轴21、闩栓11用的枢轴15上。枢轴21和15有沿轴向向上通过面板3017的突起,且分别包括径向扩大部3015和3028。
与上述径向扩大部3015和3028偶联的是细长封闭板3010上的键孔3012和3013。制造时,当闩锁装置部件C如所示组装好后,将面板3017插到三个轴上,使封闭板3010定位而以各键孔3012、3013通过扩大部3015、3028。此时,如图所示,封闭板3010中的相应的孔3011与轴3019的轴线略有失配。封闭板3010然后沿方向A滑到面板3017之上将其销定就位。各键孔的内部在各枢轴21与15各自的轴体上滑动并保持轴体。此封闭板然后推挤扩大部3015和3012。此时,封闭板中孔3011到达轴3019的轴线,同时将一封闭盖3014经推配合插合过孔3011和面板3017上一相应的孔,固定此封闭板不使其滑动。
上述装置允许不破坏地拆卸闩锁装置,只需将盖3014卸下,滑动封闭板3010,然后除去封闭板并拆卸闩锁装置的其余部分即可,这样,在任何时候都能更换损坏的部件。
闩锁机壳的各端都可备有这种封闭板。
操作多个锁机构的键机构
如图48所示,带有输出径向杆482的单个旋转式键机构481,可以沿方向D1或D2转动,能够设置成通过各相应拉索483和484来分别起动两个不同的锁机构485和486。最好采用波顿拉索,当然也可采用另外的连接件。在车门上的键机构例如可以由相应的拉索分别连此车门上和其他门上的闩锁。但是这种键机构是可以设在能从外部够到车身上的任何地方的。这样就减少了所需要的键机构,同时能把车门制成更具流线型。自然,以上所述也适用于其他封闭件而不光光是门,同时三或多个锁可以通过各自的缆连到相同的键机构上。此外,这是一种有很强适应性的系统,能使键机构远离闩锁设置。
离合器机构
如图49所示,通过操作机械式致动器例如门把手,能使用于开门或关门机构的电力驱动装置脱开。这样就能保证即使是发生动力故障也不会使机构卡塞。马达输出轴60A根据一通过机壳491的轴492驱动旋转输出驱动装置60。此旋转驱动装置60连接一与内部花键联接齿轮498相啮合的花键齿轮496。此联接齿轮498形成有锥形凸轮面497并沿轴向为弹簧加载而啮合驱动旋转凸轮装置1493的输出齿轮1490,其中用到用来由联杠臂1491驱动爪的第一凸轮1495以及驱动闩栓11用的第二凸轮1494。上述联接齿轮498通过手动与相对的齿在标号499处啮合有选择地结合最后的输出齿轮1490。此联接齿轮498在受到联杆臂495驱动时便沿轴向同输出齿轮脱开,联杆臂495的端部也示明于图50中。此联杆臂的端凸缘494形成有楔形的凸轮4941,它与锥形凸轮面497相配合,沿轴向驱动联接齿轮498而压缩上述弹簧。联杆臂495为弹簧493偏动至其如图49所示的空档位置。
这样,此联杠臂就能有选择地使离合器脱开而防止电力驱动与机械驱动的相互干扰。