CN102165131A - 具有多部件锁定机构的锁定单元 - Google Patents

Abstract

一种锁定单元(1)，包括至少一个卡子(2)，一具有一掣子转轴(4)的第一掣子(3)，以及一挡杆(5)，其特征在于，在锁定单元(1)的一锁定状态下，卡子(2)传递转矩至第一掣子(3)，挡杆(5)阻挡第一掣子(3)，一第二掣子(6)可枢转地设于掣子转轴(4)上，并可与挡杆(5)以及卡子(2)啮合，第一掣子(3)具有用于卡子(2)一主位置(13)的、弯曲的第一阻挡面(12)。

Description

具有多部件锁定机构的锁定单元

发明领域

本发明涉及一种汽车的锁定单元，更具体地说，本发明涉及一种具有多部件锁定机构的锁定单元。

背景技术

在锁定单元中，卡子和掣子之间的相对位置，通常不是卡子所施加的力通过掣子转轴传递，也不是卡子单独通过掣子来固定。相反，为了使锁定单元安静工作，卡子施加的力直接传递力矩到掣子上，这促进了卡子的释放。通过这种方式，卡子(单独)传递开启力矩到第一掣子上，由于卡子的弹簧预加载和/或传递到卡子的力(间接)来自车门密封条，因此可轻易将卡子移动到开启位置。

为了确保牢固的锁定，提供了挡杆，其将第一掣子固定在锁定位置(关闭位置)，以使相对于锁定机构的位置移动(例如通过压迫车门密封条)、驱动操作不会导致锁定单元的(意外)开启，以及卡子和掣子之间接触的损失。通过这种方式阻挡了锁定机构的自开启机构。

在WO 2008/061491 A1专利中描述了一种锁定单元。其中锁定单元具有第二掣子，其安装于第一掣子的转轴上、并可与挡杆和卡子啮合。结合附图解释了如何在各个锁定位置或运动中形成锁定机构构件的接触力。该锁定机构被证明是高效的，但仍需进一步改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种锁定单元，其在所有操作条件下依靠所有构件的复杂运动、满足对有限安装空间的需要，安静，并提供更加舒适的操作。

这些目的是通过具有权利要求1中特征的锁定单元实现。附属权利要求中给出了本发明的优选实施方式。应该注意的是在权利要求中，单独列出的特征可以以技术性敏感的方式结合来示出本发明的其他实施方式。此外，结合附图的说明书解释了本发明的其它优点以及实施方式。

本发明的锁定单元包括至少一个卡子，具有掣子转轴的第一掣子，以及挡杆，在锁定单元的锁定状态下，卡子传递转矩至第一掣子，挡杆阻挡第一掣子，第二掣子可枢转地设于掣子转轴上，并可与挡杆以及卡子啮合，第一掣子具有用于卡子的主位置的、弯曲的第一阻挡面。

锁定单元为汽车门锁，但也可用于其它车门，舱门等。与汽车门锁相关的、包括卡子和掣子的锁定机构的功能是众所周知的，这里仅仅需要提到通过(弹簧式)卡子将卡子销(也称为锁定销)收容并固定于锁定位置(关闭位置)。为了阻挡卡子的旋转运动，卡子在其外圆周处包括主位置，其与第一掣子啮合。为了实现此，第一掣子枢转并在接触区域内与卡子接触，在该接触区域中掣子与卡子彼此紧邻。第一掣子和第二掣子枢转地设于公共转轴上。由于这些掣子以不同的时间间隔与卡子相互作用，它们可能会相对于彼此移动。除了释放杆以外，弹簧元件、阻尼器、鲍登线、电机驱动装置等也可启动掣子的枢转运动。通过限位挡块(例如在掣子和/或挡杆上实现的)和/或锁定单元的其它构件来限制掣子的枢转运动，从而维持小的枢转范围。

此外，第一掣子具有用于卡子主位置的弯曲的第一阻挡面。应该强调的是，第一阻挡面具有弯曲的轮廓，通常具有基本平坦阻挡面的卡子形成基本带状或更加线状的、与第一掣子的第一阻挡面的接触区域。第一阻挡面可以是凸起的。第一掣子与卡子的第一阻挡面(主位置)之间的接触区域形成更安静的接触，可通过改变第一阻挡面的弯曲度来实现二者啮合期间相对运动的减速。

优选地，挡杆包括至少一个用于第一掣子的第一起动臂，用于第二掣子的第二起动臂，以及用于至少一个复位元件的悬臂。多掣子锁定机构在卡子的各个锁定位置和/或在随后的运动期间与挡杆相互作用。挡杆为复杂构件，其包括多个在空间上彼此分开的起动臂，以起动多个掣子。这些掣子彼此堆积。起动臂包括用于起动第一掣子和第二掣子的接触区域，这些区域彼此分开。在适当时，这些接触区域位于垂直于掣子转轴的不同平面上。用于第一掣子和第二掣子的各个起动臂使得这些掣子的撞击面可以彼此分开。通过这种方式，可为掣子和/或挡杆实现特别小的枢转角，以及小的起动力。这也提供了相对小的掣子，从而可使用非常薄的构件。除了两个起动臂以外，挡杆还具有用于至少一个复位元件的悬臂。复位元件定期传递枢转力矩和/或枢转力到悬臂上，以实现挡杆与第一掣子、第二掣子和/或其它锁定构件之间安全、牢固的接触。复位元件用于在锁定单元的开启和关闭时提供快速移动的稳定性，并避免碰撞噪声(尤其是震动造成的)。单独的悬臂支持复位元件的节省空间设置，当磨损时可简单替代复位元件。此外，由于复位元件距离挡杆转轴距离很远，复位元件可具有更小的体积，从而节省了安装空间，并可在空间上移动。

优选地，挡杆具有挡杆转轴，悬臂相对于该挡杆转轴设于第一起动臂和第二起动臂的对面。换而言之，第一起动臂和第二起动臂位于挡杆转轴的一侧，而悬臂位于挡杆转轴的另一侧。尤其优选地，连接第一起动臂和悬臂的虚线基本通过挡杆转轴。在此情况下，第二起动臂以侧枝的方式从第一起动臂伸出。这样的优点在于，在第一起动臂与第一掣子接触的锁定单元的关闭位置处，沿着挡杆转轴方向产生第一掣子的接触力，由于与朝向第二掣子的第二起动臂的接触区域之间的距离大，产生了用于挡杆第一起动臂与第一掣子之间相对运动的释放力。这显著改进了操作舒适性与噪声级。

此外，具有悬臂的挡杆可在部分时候与复位元件接触。这意味着复位元件被固定于挡杆和/或其起动臂和/或其悬臂的枢转范围内。其后，复位元件仅在特定位置(例如锁定单元的关闭位置和/或第一位置和/或开启位置)与挡杆接触。复位元件是例如弹簧元件、阻尼元件等。也可能是挡块(连续)在其整个枢转范围内与多个复位元件接触，一个复位元件可永久起作用，而另一个复位元件仅在部分时候起作用。这些复位元件也可在本质上不同(例如弹性，阻尼)。

虽然弯曲的第一阻挡面与以上所述挡杆实施方式的结合可能是优选的，但在包括多个掣子和自开启机构的锁定单元中，具有更加复杂结构的挡杆在不考虑弯曲的阻挡面的情况下，就舒适性、安静操作而言也是优选的，这些结合也可以单独实现或使用。

优选地，第一掣子具有用于卡子的主位置的第一阻挡面，以及用于挡杆的止动面。第一阻挡面和止动面到掣子转轴的距离不同。由此，本发明本身是区别于在主位置的对面实现阻挡卡子(挡杆)这一普遍观点的。相反，主位置与第一阻挡面之间的接触区域比止动面与挡杆之间的接触区更靠近掣子转轴。优选地，止动面与挡杆之间的接触区为距离从掣子转轴开始的外侧面至少10毫米，甚至可以为至少25毫米。

根据本发明的另一个实施方式，与挡杆的止动面相邻的第一掣子具有用于第一起动臂的凹槽。凹槽可以是第一起动臂通过复位元件进入的底切。可在第一掣子处实现连接。这样防止在锁定单元的工作期间、和/或在汽车工作期间，挡杆撞击某个区域并产生噪声。

本发明还提供了一种汽车，其包括至少一个上述的锁定单元。

附图说明

以下参考附图进一步解释本发明及其技术背景。应该注意的是，附图仅仅示出本发明的优选实施方式，但本发明并不局限于这些实施方式。

图1示出处于开启位置的锁定单元的第一实施方式。

图2示出图1的锁定单元处于第一位置。

图3示出图1和图2的锁定单元处于关闭位置(主位置)。

图4示出图3锁定单元的后视图。

图5示出处于开启位置的锁定单元的另一个实施方式。

图6示出图5的锁定单元处于第一位置。

图7示出图5和图6的锁定单元处于关闭位置(主位置)。

具体实施方式

图1示出本发明锁定单元1的多部件锁定机构的立体图。锁定单元1的关键构件是卡子2，其可旋转地(弹簧式)安装在卡子转轴18附近。在图的左侧示出用于卡子销的入口开口19。在垂直于卡子转轴18的不同相邻平面上，卡子2在其底部包括紧邻入口开口19的主位置13，以及第一位置14。

当锁定单元1位于开启位置时，第一掣子3和第二掣子6设于卡子2的圆周附近。图示第一掣子3和第二掣子6可旋转地设于公共的掣子转轴4上，并且为冲压构件。第一掣子3和第二掣子6处于不同的平面，这种设置对应于卡子2的主位置13和第一位置14处于不同的平面。第一掣子3和第二掣子6延伸于卡子2和挡杆5之间。

挡杆5也可旋转或枢转地安装，挡杆5的第一起动臂7的侧面紧邻凹槽16中第一掣子3的止动面15，以使第一掣子3可沿卡子2的方向自由枢转，并还可沿相反的方向枢转(克服复位元件的力)。

阻尼器20可设于第二掣子6和挡杆5之间，或设于二者的枢转范围内。以下将描述阻尼器20的功能。

图2示出卡子2，其逆时针移动，直到逆时针偏离的第二掣子6挤压第一位置14为止。在此阶段，第一掣子3朝卡子2枢转，从而第二掣子6相对于第一掣子3移动。如果在此阶段关闭过程不能结束，则通过第二掣子6与第一位置14的紧密配合，防止卡子2沿着顺时针方向被意外开启。为了防止第二掣子6被从卡子2意外抬起，在此阶段，第二掣子6与阻尼器20紧密配合。挡杆5与第一掣子3一样保持在其原有位置。

图3示出处于关闭位置的锁定单元1。第二掣子6的方位在该位置处发生了变化。卡子2进一步逆时针旋转，使得第二掣子6位于卡子2的圆周22上。同样的情况发生在第一掣子3上，第一掣子3进入主位置13处(同样逆时针偏离)，直到转角限位挡块30与卡子2紧密配合为止(用于限定第一掣子3的转角)。挡杆5通过复位元件10枢转，并通过第一起动臂7定位于第一掣子3的止动面15前方。在该位置处，悬臂9与阻尼器紧密配合，以使第二掣子6和挡杆5在该关闭位置处与阻尼器20接触。

为了触发开启机构，并将第一掣子3从卡子2抬起，第二掣子6沿顺时针方向在图示底部的叉形尾部处枢转，以使第二掣子6与挡杆5的第二起动臂8接触，第二起动臂8延伸进入第二掣子6的平面内，并通过这种方式将第一起动臂7从第一掣子3的止动面15移开。

如图4所示，当第一起动臂7从第一掣子3的止动面15移开时，卡子2在其主位置13处压在弯曲的第一阻挡面12上，以推开第一掣子3。收容于入口19中的卡子销24压住卡子2，以使卡子2进一步枢转到开启位置(由于后视图的缘故，图示为逆时针方向)。

图4示出操纵杆23，其也可枢转地起动，并作用于第二掣子6上。此外，图中示出锁定单元1位于外壳28中，并与汽车17的车门29相连。

图5-7示出锁定单元1的另一个实施方式。图5示出卡子2的入口开口19准备在开启位置收容卡子销。第一掣子3和第二掣子6延伸与卡子2的外圆周附近。卡子2的主位置13位于***上，而第一位置14为卡子2的侧面25上的销钉。第一掣子3和第二掣子6位于公共的掣子转轴4上，并延伸于卡子2和挡杆5之间。挡杆5的第一起动臂7同样紧邻第一掣子3的止动面15，以使第一掣子3可枢转。

挡杆5包括至少一个用于第一掣子3的第一起动臂7、用于第二掣子6的第二起动臂8、用于复位元件10的悬臂9。悬臂相对于挡杆转轴11位于第一起动臂7的对面。在此情况下，第一起动臂7和悬臂9位于同一平面内，可为复位元件10的延伸提供悬臂9。

图6示出第二掣子6与第一位置14的啮合。第二掣子6在其外圆周处包括凹槽26，在第二掣子6沿着卡子2的方向枢转后，销钉状的第一位置14紧靠在该凹槽26上。在该位置处，挡杆5紧邻第一掣子3的止动面15，并且挡杆5的位置没有相对于该开启位置显著变化。

图7示出卡子2将卡子销(未示出)牢固固定的情况。在卡子2的主位置13固定以前，位于第一掣子3的止动面15前方的第一起动臂7使第一掣子3在第一阻挡面12上移动。清晰可见的是，第一阻挡面12朝向主位置13的接触区域比第一掣子3的止动面15与挡杆5的第一起动臂7之间的接触区更靠近掣子转轴4。

在锁定单元1中，通过第二掣子6的驱动件27发起开启过程，驱动件27深入到挡杆5的平面中。通过释放杆或释放机构起动第二掣子6，同样发起了通过与第二起动臂8(其为横向悬臂21，图中未示出)的接触来将挡杆5从止动面15移开的操作，以便推开弹簧和卡子销所支撑的卡子2。

在图示的实施方式中，通过第一掣子3与卡子2之间的接触实现了安静的开启/关闭。第一阻挡面12的弯曲结构所导致的微小接触区主要实现了该有益效果。同样，相对于常规的锁定***而言，操纵力得以显著降低(大约40％)。当第一掣子3的止动面15和/或挡杆5的第一起动臂7包括弯曲的阻挡面时，操纵力会进一步降低。此外，通过将转角或枢转角降低到少于40度、甚至少于20度，操纵力会更进一步降低。

元件标号

1.锁定单元

2.卡子

3.第一掣子

4.掣子转轴

5.挡杆

6.第二掣子

7.第一起动臂

8.第二起动臂

9.悬臂

10.复位元件

11.挡杆转轴

12.第一阻挡面

13.主位置

14.第一位置

15.止动面

16.凹槽

17.汽车

18.卡子转轴

19.入口开口

20.阻尼器

21.横向悬臂

22.圆周

23.操纵杆

24.卡子销

25.侧面

26.凹槽

27.驱动件

28.外壳

29.车门

30.转角限位挡块

Claims (7)

1.一种锁定单元(1)，包括至少一个卡子(2)，一具有一掣子转轴(4)的第一掣子(3)，以及一挡杆(5)，其特征在于，在所述锁定单元(1)的一锁定状态下，所述卡子(2)传递转矩至所述第一掣子(3)，所述挡杆(5)阻挡所述第一掣子(3)，一第二掣子(6)可枢转地设于所述掣子转轴(4)上，并可与所述挡杆(5)以及所述卡子(2)啮合，所述第一掣子(3)具有用于所述卡子(2)一主位置(13)的、弯曲的第一阻挡面(12)。

2.根据权利要求1所述的锁定单元(1)，其特征在于，所述挡杆(5)包括至少一个用于所述第一掣子(3)的第一起动臂(7)，一用于所述第二掣子(6)的第二起动臂(8)，以及一用于至少一个复位元件(10)的悬臂(9)。

3.根据权利要求2所述的锁定单元(1)，其特征在于，所述挡杆(5)具有一挡杆转轴(11)，所述悬臂(9)相对于挡杆转轴(11)设于所述第一起动臂(7)和所述第二起动臂(8)的对面。

4.根据权利要求2或3所述的锁定单元(1)，其特征在于，具有所述悬臂(9)的所述挡杆(5)仅在某些时候与所述复位元件(10)接触。

5.根据上述权利要求中任意一项所述的锁定单元(1)，其特征在于，所述第一掣子(3)具有一用于所述卡子(2)的所述主位置(13)的第一阻挡面(12)，以及一用于所述挡杆(5)的止动面(15)，所述第一阻挡面(12)和所述止动面(15)与所述掣子转轴(4)的距离不同。

6.根据上述权利要求中任意一项所述的锁定单元(1)，其特征在于，所述第一掣子(3)具有一用于所述第一起动臂(7)的凹槽(16)。

7.一种包括至少一个根据上述权利要求中任意一项所述锁定单元(1)的汽车(17)。

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