CN103174340A - 检测机动车辆门闭锁装置的操作状态的***及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于检测机动车辆的门的闭锁装置（1）的操作状态的***（100），该***（100）包括：磁场产生元件（102），该磁场产生元件（102）适于产生与闭锁装置（1）的操作状态相关联的磁场；支承件（52），该支承件（52）限定用于磁场产生元件（102）的壳体（111）；以及传感器（103），该传感器（103）与磁场产生元件（102）磁磁性地联接并且适于感测所述磁场；所述产生元件（102）卡扣配合到所述壳体（111）。

Description

检测机动车辆门闭锁装置的操作状态的***及其组装方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测机动车辆的门的闭锁装置的操作状态的***。

本发明还涉及一种用于组装用于检测机动车辆的门的闭锁装置的操作状态的***的方法。

背景技术

在以下描述以及所附权利要求中，术语“门”广义地用于指代能够在打开位置与关闭位置之间运动从而相应地打开和关闭车辆的内厢室的接近开口的任何分隔物，并且因此除了在描述中完全以示例的方式进行参照的车辆的侧门之外，还包括行李箱盖、发动机罩、后窗口、遮阳天窗以及可拆合车顶。

如已知的，车门通常包括：限定窗口框架的框架状顶部，当可动的车窗升起时窗口框架被该可动的车窗封闭；以及包括外面板和内面板的箱状底部，外面板和内面板通过端部边缘在一个端部处结合并且在两者之间限定空腔，当车窗降下时该空腔通常对车窗进行容纳；以及固定至面板的各种组成部件，例如闭锁装置和车窗调节装置。

该闭锁装置基本上包括：

固定到车门的支承体；

闭合组件，其由支承体承载并且适于可释放地接合与固定门柱成一体的撞击部；以及

释放与锁定组件，其能够选择性地启动以将所述闭合组件从撞击部释放或将闭合组件锁定成与撞击部接合的状态。

很简要地，闭锁装置能够至少设定成闭合组件接合撞击部的闭合操作状态和撞击部从闭合组件释放的第二打开操作装态。

已知的闭锁装置包括用于检测该闭锁装置的操作状态的***。

该***包括：

磁体，该磁体固定到闭合组件的、基于闭锁装置的相应的操作状态呈现不同的位置的支承元件；

安装在闭锁装置的支承体上并且靠近支承元件的印刷电路板；以及

安装在印刷电路板上的霍尔效应传感器。

很简要地，传感器输出电信号，该电信号随着由该传感器检测到的磁场并因此随着磁体的位置和闭锁装置的操作状态而变化。

例如，上述元件能够为齿轮系的齿轮，该齿轮为释放与锁定组件的一部分并且在功能上置于电动马达与闭合组件之间。

根据第一已知方案，磁体通过使用粘合剂或树脂固定到可旋转元件的塑料部分。

然而，该第一已知方案需要较长的时间以允许粘合剂或树脂变干，因而增加了组装闭锁装置所必需的时间。

根据第二已知方案，磁体包覆模制在塑料可旋转元件内部。

然而，该第二已知方案需要在磁体被包覆模制后执行磁化步骤。

因此，第二已知方案也增加了组装闭锁装置所必须的时间。

在本行业需要获得一种特别是能够快速和廉价地进行组装的用于检测闭锁装置的操作状态的***。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种设计成满足上述需要的用于检测闭锁装置的操作状态的***。

该目的通过一种用于检测机动车辆的门的闭锁装置的操作状态的***实实现，该***包括：

磁场产生元件，该磁场产生元件适于产生与闭锁装置的操作状态相关联的磁场；

支承件，该支承件限定用于所述磁场产生元件的壳体；以及

传感器，该传感器与磁场产生元件磁性地联接并且适于感测所述磁场；

该***的特征在于，产生元件卡扣配合到所述壳体。

在另一实施方式中，壳体限定围绕轴线延伸的空腔；该壳体包括至少一个保持元件，所述保持元件延伸到空腔中，当产生元件***到空腔内部时，所述保持元件能够弹性地变形，并且所述保持元件弹性地回复以将产生元件卡扣锁定在空腔内部。

空腔由内表面关于所述轴线界定；内表面能够弹性地变形以允许***产生元件；空腔包括***伸展部以及座部，***伸展部适于允许***产生元件并且保持元件设置在***伸展部内部，产生元件通过保持元件卡扣锁定在座部内部。

在另一方面中，保持元件在与产生元件***到空腔内部的方向一致地延伸的情形下是渐缩的。

在另一方面中，壳体包括：

围绕轴线延伸的管状第一壁，该第一壁界定座部的第一开口端部；以及

横向于所述轴线的第二壁，该第二壁在座部的开口端部的相反侧封闭座部。

在另一实施方式中，壳体限定至少一个贯通通道，所述通道用于在产生元件的***过程中允许包含在座部内的空气离开；所述通道由第一壁限定，或由第二壁限定，或由第一壁和第二壁两者限定。

在另一实施方式中，第一壁由座部的相反侧上的外表面界定。

该外表面包括至少一个减弱部，所述减弱部适于在产生元件的***过程中允许第二壁变形。

特别地，减弱部平行于座部的轴线延伸。

在另一实施方式中，减弱部的至少一部分限定所述通道。

在另一实施方式中，支承件可以呈现与闭锁装置的相应的操作状态相关联的不同的操作位置。

此外，产生元件为永磁体、所述磁场传感器包括印刷电路板；或者所述产生元件为永磁体并且所述磁场传感器包括印刷电路板。

在另一实施方式中，传感器为霍尔传感器。

本发明还涉及一种机动车辆的门的闭锁装置，该闭锁装置包括：

***，该***包括：磁场产生元件，该磁场产生元件适于产生与闭锁装置的操作状态相关联的磁场；支承件，该支承件限定用于所述磁场产生元件的壳体；以及传感器，该传感器与磁场产生元件磁性地联接并且适于感测所述磁场，其中，磁场产生元件卡扣配合到壳体；

支承体，产生元件或磁场传感器中的一个配合到该支承体；以及

闭合组件，该闭合组件包括可动元件，产生元件或磁场传感器中的另一个配合到该可动元件。

本发明还涉及一种用于组装用于检测机动车辆的门的闭锁装置的操作状态的***的方法；

该***包括：

磁场产生元件，该磁场产生元件适于产生与闭锁装置的操作状态相关联的磁场；

支承件，该支承件限定用于所述磁场产生元件的壳体；以及

传感器，该传感器与磁场产生元件磁性地联接并且适于感测所述磁场；

该方法的特征在于，包括将产生元件卡扣配合至壳体的步骤。

在一个实施方式中，该方法包括以下步骤：

将产生元件***到由壳体限定的空腔的***伸展部内部；

当产生元件***到***伸展部内部时，使至少一个保持元件相对于空腔的轴线弹性地移开；以及

当保持元件弹性地回复到基本上非变形的状态时，将产生元件卡扣锁定到空腔的座部内部。

附图说明

将参照附图以示例的方式对本发明的优选的非限制性实施方式进行描述，在附图中：

图1至图3为根据本发明的设定在不同操作位置中的闭锁装置以及用于检测闭锁装置的状态的***的前视立体图，其中，为清楚起见而将部件移除；

图4和图5为放大立体图，其示出了图1至图3的***的组装；

图6和图7为放大前视图，其示出了图1至图3的***的组装；以及

图8为沿着图6的线VIII-VIII截取的截面图。

具体实施方式

图2至图7中的附图标记100总体上表示用于检测机动车辆的车门的闭锁装置1（图1至图3）的操作状态的***。

在示出的实施方式中，***100为闭锁装置1的一部分。

***100基本上包括（图4至图8）：

支承元件，该支承元件呈现与闭锁装置1的相应的操作状态相关联的不同的位置；

磁场产生元件，在示出的实施方式中为配合至支承元件的永磁体102；以及

磁场传感器103，该磁场传感器103适于感测由磁体102产生的磁场并且因此适于检测支承元件的位置以及因而闭锁装置1的操作状态。

如将在本说明书的下文中清楚的，支承元件为作为闭锁装置1的一部分的齿轮52。

在示出的实施方式中（图6和图7），传感器103包括设置在永磁体102附近的印刷电路板104。

在示出的实施方式中，传感器103为安装在印刷电路板104上的霍耳效应传感器。

很简要地，传感器103输出电信号，该电信号随着由传感器103自身检测到的磁场的强度而变化，并且因此该电信号与齿轮52的位置以及闭锁装置1的操作状态相关联。

在示出的实施方式中，磁体102为圆柱形。

磁体102有利地卡扣配合至齿轮52。

齿轮52基本上包括（图6和图7）：

圆板58，该圆板58安装成绕轴线A旋转并且具有与轴线A垂直的平面上的主延伸部；以及

壳体111，该壳体111沿着与轴线A平行的轴线B从圆板58突出。

在示出的实施方式中，轴线B与轴线A错开。

从圆板58朝向该圆板58的相反侧延伸的情形下，壳体111基本上包括（图6）：

起始于圆板58的根部壁113；

与轴线B垂直并且与圆板58相对的壁114；以及

居于壁113与壁114之间的壁115。

壳体111还包括：设置在轴线B侧的内管状表面116；以及与表面116相反并且设置在轴线B的相反侧的外管状表面117。

表面116限定空腔120。空腔120在圆板58侧具有敞开的轴向开口端部121并且在圆板58的轴向相反侧上由壁114界定。

从端部121朝向壁114延伸的情形下，空腔120又包括：

***伸展部122，磁体102通过施加沿着轴线B并且指向壁115的作用力穿过该***伸展部122***；以及

座部123，磁体102卡扣配合到该座部123内部（图6和图7）。

伸展部122从端部121延伸至端部125，端部125与端部121相反并且轴向地居于端部121与壁114之间。

伸展部122包括：

主圆筒部；以及

多个保持扇形部124，所述多个保持扇形部124从表面116朝向轴线B径向地突出并且适于对***到座部123内部的磁体102（图7）进行卡扣锁定。

详细地，扇形部124从端部121朝向座部123渐缩并且在示出的实施方式中是锥形的。

扇形部124通常设置在静止非变形的位置中，在该位置中，扇形部124限定用于磁体102的、具有比磁体102的直径小的直径的通道。

当磁体102进入伸展部122时，扇形部124通过磁体102弹性地变形，以呈现允许磁体102通过的弹性地移开的位置。

在示出的实施方式中，保持扇形部124围绕轴线B等角度地间隔开，并且数量为两个。

一旦磁体102容纳到座部123内部，扇形部124即弹性地回复到静止位置，以将磁体102卡扣锁定在座部123内部。

座部123为圆筒形的。

座部123的直径小于磁体102的直径。

壳体111还限定了适于在磁体102的***过程中允许空气离开座部123的多个贯通的开口130、131。

详细地，开口130由壁114限定。

在示出的实施方式中，开口130为与轴线B同轴的圆形通孔。

开口131由表面117限定并且基本上平行于轴线B延伸。

开口131从壁114延伸直至伸展部122的大致一半处。

开口131等角度地间隔开，并且在示出的实施方式中数量为两个。

表面117限定了多个减弱部135，所述多个减弱部135减小了壳体111的厚度，从而允许将磁体102***到伸展部122内部并且卡扣配合到座部123内部。

减弱部135周向地且径向地围绕相应的开口131并且平行于轴线B延伸大于开口131的长度。

在示出的实施方式中，减弱部135围绕轴线B等角度地间隔开并且数量为两个。

此外，减弱部135从壁114延伸至根部壁113。

减弱部135和保持扇形部124围绕轴线B交替分布。

在示出的实施方式中，齿轮52由塑料材料制成。

***100通过沿着轴线B并且穿过端部121将磁体102***到空腔120的伸展部122内部而进行组装。

磁体102的***使扇形部124相对于轴线B并且朝向变形位置弹性地移开，从而允许磁体102进入座部123。

扇形部124朝向轴线B弹性回复并且回复成非变形位置，从而将磁体102卡扣锁定在座部123内部。

当磁体进入座部123时，包含在座部123内部的空气通过开口130、131离开。

参照图1至图3，在示出的实施方式中，齿轮52结合到闭锁装置1的电操作的释放与锁定组件6中。

齿轮52能够结合到机械操作或电操作的任何种类的闭锁装置中。

因此，在本说明书中，闭锁装置1作为仅仅在理解本发明所必须的范围内的示例进行描述。

闭锁装置1为欧洲申请No.12164511.3中所描述的类型，该申请的内容通过参引并入本申请中。

闭锁装置1基本上包括（图1至图3）：

支承体2，该支承体2固定到车门并且承载传感器103和印刷电路板104；

闭合组件3，该闭合组件3由支承体2承载并且适于可释放地接合与固定门柱（未示出）成一体的撞击部4（在图1中仅局部地示出）；

电操作的释放与锁定组件6，该释放与锁定组件6能够选择性地进行启动以从撞击部4释放闭合组件3或将闭合组件6锁定成与撞击部4接合的状态；

内部紧急释放杆5，该内部紧急释放杆5能够在释放与锁定组件6失效的情况下由使用者从车辆的内部手动地操作以释放闭锁装置1；以及

备用机构7，该备用机构7能够在释放与锁定组件6失效的情况下由使用者从车辆的外部手动地操作以释放或锁定闭锁装置1。

支承体2限定了适于当关闭车门时接纳撞击部4的C形横向开口12。

参照图1和图2，闭合组件3基本上包括：叠置在开口12上用以接纳撞击部4的棘轮15；以及未示出的可释放的锁定机构，其与棘轮15协作以防止撞击部4与棘轮15之间的脱开。

棘轮15绕与轴线A、B平行的轴线C铰接，棘轮15限定由两个齿横向地界定并且适于接纳撞击部4的C形外周座部18，并且棘轮15包括第一肩部和第二肩部。

此外，棘轮15由未示出的弹簧推动到释放位置中，在该释放位置中座部18面对支承体2中的开口12，从而允许撞击部4的接合和释放。

当车门被关上时，棘轮15绕轴线C被撞击部4转动以在两个不同的位置中锁定或卡锁到锁定组件6上：部分地、或第一卡锁位置（未示出），以及完全地、或第二卡锁位置（图1、图2）。

很简要地，锁定机构包括：

主棘爪，该主棘爪能够在棘轮止挡位置与棘轮释放位置之间运动，在棘轮止挡位置中，主棘爪被定位成将棘轮15保持在部分锁定位置中或完全锁定位置中，在棘轮释放位置中，主棘爪允许棘轮15运动离开锁定位置；

辅助棘轮，该辅助棘***作性地连接到主棘爪并且能够在启用位置与停用位置之间运动，在启用位置中，主棘爪被启用以运动到主棘爪的棘轮止挡位置，在停用位置中，辅助棘轮将主棘爪定位到主棘爪的棘轮释放位置；以及

副棘爪，该副棘爪能够在辅助棘轮保持位置与辅助棘轮释放位置之间运动，在辅助棘轮保持位置中，副棘爪定位成将辅助棘轮保持在辅助棘轮的启用位置，在辅助棘轮释放位置中，副棘爪定位成允许辅助棘轮运动到辅助棘轮的停用位置。

参照图3，释放与锁定组件6基本上包括：电动马达46；由马达46旋转地驱动的蜗轮传动装置48；与蜗轮传动装置48啮合的第一齿轮50；适于以未示出的方式与辅助棘轮相互作用的致动杆51；以及与齿轮50啮合并且适于与副棘爪以及与致动杆51相互作用的齿轮52。

齿轮50安装成绕轴线D旋转。齿轮52在功能上置于齿轮50与致动杆51之间：这意味着齿轮52由齿轮50驱动并且齿轮52驱动致动杆51。

如在图3中清楚地示出的，齿轮52包括：圆板58；沿着圆板58的外周延伸并且与齿轮50的相应的齿啮合的多个齿59；以及第一凸轮装置（未示出）和第二凸轮装置61，该第二凸轮装置61设置在圆板58的相反表面上用以分别与副棘爪和致动杆51相互作用。

在实际使用中，从图1和图2的闭合状态开始，闭锁装置1通过启动电动马达46从而实现齿轮52绕轴线A的逆时针旋转而被释放（通过对比图2和图3而可以看到）。在该旋转的第一部分的过程中，凸轮装置61的推块65朝向致动杆51的臂67运动，并且第二凸轮装置以未示出的方式使副棘爪运动到辅助棘轮释放位置中（图2以及图4至图7）。

因此，辅助棘轮自由地朝向其停用位置旋转。

因此，由电动马达46的启动给予的运动以及齿轮52的旋转的结果为辅助棘轮旋转到停用位置中。该旋转产生了主棘爪的相应的旋转以放开棘轮15，棘轮15能够在未示出的弹簧的推力下旋转到释放位置中。在这种状态下，能够实现棘轮15与撞击部4之间的脱开。

在闭锁装置1刚被打开后，电动马达46即沿相反方向再次启动，以产生齿轮52的顺时针旋转，因而产生第二凸轮装置61的推块66与致动杆51的臂67的相互作用。这样，致动杆51使辅助棘轮运动到启用位置中。在该旋转的过程中，副棘爪运动到辅助棘轮保持位置，在该位置中，副棘爪将辅助棘轮保持在辅助棘轮的启用位置。

当车门被关上时，撞击部4的冲击作用产生在棘轮15的其它齿上，因而使棘轮15逆着未示出的弹簧绕轴线A顺时针旋转。随着棘轮15的第一肩部被推过主棘爪，主棘爪进一步朝向棘轮15进行卡锁，使主棘爪的自由端部定位在肩部22的前方；因而，通过第一肩部搁置靠在主棘爪的自由端部上，防止了棘轮15通过未示出的弹簧移位到释放位置中，并且因此棘轮15在完全锁定的位置中保持锁定，在该位置中，一个齿封闭支承体2的开口12以防止撞击部4从开口12撤出（图1和图2）。

通过将图1和图2与图3进行地比并且从以上描述中明显的是，例如闭锁装置1被设定在打开位置或闭合位置的闭锁装置1的操作状态与齿轮52的角度位置相关联。

相反地，传感器103相对于支承体2保持静止。

齿轮52的旋转引起磁体102的旋转，从而产生由传感器103感测到的磁场变化。

这样，传感器103能够检测闭锁装置1的操作状态。

***100的优点以及根据本发明的方法的优点将从以上描述中变得清楚。

特别地，磁体102卡扣配合到壳体111中。

这样，在齿轮52的生产之后，磁体102能够通过相对较小的作用力并且自动地***到座部123内部。

因此，与在本说明书的引导部分中描述的已知的方案相比，***100的组装需要相对较短的时间。

当磁体102***到座部123内部时，扇形部124弹性地彼此移开，然后弹性地回复到静止位置，在静止位置中，扇形部124将磁体102卡扣锁定在座部123内部。

这样，扇形部124有效地将磁体102保持在座部123中。

当磁体102进入座部123时，开口130、131允许包含在座部123内部的空气离开。

减弱部135减小了壳体111的刚度，从而当磁体102进入伸展部122和座部123时允许壳体111弹性地变形。

清楚地，在不脱离所附权利要求中限定的范围的情况下，本文所描述和示出的***100可以做出各种改变。

特别地，***100可以结合到不同种类的闭锁装置中，例如传统的完全机械式的闭锁装置。

支承元件可以由闭锁装置1的与齿轮52不同的构件来形成。

可以将磁体102配合到支承体，并且能够将印刷电路板104配合到支承件102。

此外，传感器103可以为利用与霍尔效应不同的物理原理的磁场传感器。

而且，可以将撞击部4固定到车门，而可以将支承体2与闭锁装置1一起固定到门柱。

Claims (10)

1.一种用于检测机动车辆的门的闭锁装置（1）的操作状态的***（100），包括：

磁场产生元件（102），所述磁场产生元件（102）适于产生与所述闭锁装置（1）的操作状态相关联的磁场；

支承件（52），所述支承件（52）限定用于所述磁场产生元件（102）的壳体（111）；以及

传感器（103），所述传感器（103）与所述磁场产生元件（102）磁性地联接并且适于感测所述磁场；

所述***（100）的特征在于，所述产生元件（102）卡扣配合到所述壳体（111）。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述壳体（111）限定围绕轴线（B）延伸的空腔（120）；

所述壳体（111）包括至少一个保持元件（124），所述保持元件（124）延伸到所述空腔（120）中，当所述产生元件（102）被***到所述空腔（120）内部时，所述保持元件（124）能够弹性地变形，并且所述保持元件（124）弹性地回复以将所述产生元件（102）卡扣锁定在所述空腔（120）内部。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述空腔（120）由内表面（116）关于所述轴线（B）界定；

所述内表面（116）能够弹性地变形以允许***所述产生元件（102）；

所述空腔（120）包括：

***伸展部（122），所述***伸展部（122）适于允许***所述产生元件（102）并且所述保持元件（124）设置在所述***伸展部（122）内部；以及

座部（123），所述产生元件（102）通过所述保持元件（124）卡扣锁定在所述座部（123）内部。

4.根据权利要求2或3所述的***，其特征在于，所述保持元件（124）在与所述产生元件（102）***到所述空腔（120）内部的方向一致地延伸的情形下是渐缩的。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的***，其特征在于，所述壳体（111）包括：

围绕所述轴线（B）延伸的管状第一壁（115），所述第一壁（115）界定所述座部（123）的第一开口端部（121）；以及

横向于所述轴线（B）的第二壁（114），所述第二壁（114）在所述座部（123）的所述开口端部（121）的相反侧封闭所述座部（123）。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述壳体（111）限定至少一个贯通通道（130、131），所述通道（130、131）用于在所述产生元件（102）的***过程中允许包含在所述座部（123）内的空气离开；

所述通道由所述第一壁（114）限定，或由所述第二壁（115）限定，或由所述第一壁（114）和所述第二壁（115）两者限定。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述第一壁（115）由所述座部（123）的相反侧上的外表面（117）界定；

所述外表面（117）包括至少一个减弱部（135），所述减弱部（135）适于在所述产生元件（102）的***过程中允许所述第二壁（115）变形。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的***，其特征在于，所述支承件（52）能够呈现与所述闭锁装置（1）的相应的操作状态相关联的不同的操作位置；

和/或所述***的特征在于，

所述产生元件（102）为永磁体；所述磁场传感器（103）包括印刷电路板（104）；

或者，所述产生元件（102）为永磁体并且所述磁场传感器（103）包括印刷电路板（104）；

和/或所述***的特征在于，所述传感器（103）为霍尔传感器（103）。

9.一种用于组装用于检测机动车辆的门的闭锁装置（1）的操作状态的***（1）的方法；

所述***（1）包括：

磁场产生元件（102），所述磁场产生元件（102）适于产生与所述闭锁装置（1）的操作状态相关联的磁场；

支承件（52），所述支承件（52）限定用于所述磁场产生元件（102）的壳体（111）；以及

传感器（103），所述传感器（103）与所述磁场产生元件（102）磁性地联接并且适于感测所述磁场；

所述方法的特征在于，包括将所述产生元件（102）卡扣配合至所述壳体（111）的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于包括以下步骤：

将所述产生元件（102）***到由所述壳体（111）限定的空腔（120）的***伸展部（122）内部；

当所述产生元件（102）被***到所述***伸展部（122）内部时，使至少一个保持元件（124）相对于所述空腔（120）的轴线（B）弹性地移开；以及

当所述保持元件（124）弹性地回复到基本上非变形的状态时，将所述产生元件（102）卡扣锁定到所述空腔（120）的座部（123）内部。

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