CN113646498B - 电子锁 - Google Patents

Abstract

一种用于紧固门或访问面板的电子锁。所述电子锁包括壳体和柱塞，所述柱塞在所述电子锁的闩锁位置与所述电子锁的解闩锁位置之间能移动地安装到所述壳体。旋转体在解锁位置与锁定位置之间能旋转地安装到所述壳体。在所述旋转体的锁定位置中，所述柱塞被阻止移动到解闩锁位置，并且，在所述旋转体的解锁位置中，所述柱塞被允许移动到解闩锁位置。马达具有输出轴，该输出轴被配置为使所述旋转体在锁定位置与解锁位置之间旋转。弹簧被配置为抵制所述输出轴在锁定位置与解锁位置之间的移动。

Description

电子锁

本申请涉及在2019年2月8日提交的美国临时申请第62/803,016号、题为“ELECTRONIC LOCK(电子锁)”并要求该美国临时申请的优先权，其内容通过引用合并入本文中以用作所有目的。

技术领域

本发明涉及被配置为在相邻部件之间提供机械连接的锁或连接器***的领域，并且具体地，涉及用于将汽车手套箱或附件隔室门紧固在关闭位置中的锁定***。

背景技术

汽车门闭合***(诸如手套箱等)通常包括安装到车辆仪表板的门壳体、能移动地安装到门壳体的门以及能锁定的闩锁，所述能锁定的闩锁与一个或多个撞针协作以将门保持在关闭位置，从而覆盖门壳体。已经发现，存在对现有门闭合***进行改进或提供替代方案的持续需要。

发明内容

根据本发明的第一方面，一种马达组件包括具有输出轴的马达，该输出轴被配置为在第一位置与第二位置之间移动。弹簧直接或间接地联接到输出轴并且被配置为抵制输出轴在第一位置与第二位置之间的移动。

根据本发明的另一方面，电子锁包括壳体，该壳体被配置为连接到门壳体或连接到附接至门壳体的门。柱塞能移动地安装到壳体，其中，柱塞能在对应于电子锁的闩锁(latched)状态的第一位置与对应于电子锁的解闩锁(unlatched，解除闩锁)状态的第二位置之间移动。旋转体(rotator)在第一旋转位置与第二旋转位置之间能旋转地安装到壳体。在旋转体的对应于电子锁的锁定(locked)状态的第一旋转位置中，柱塞被阻止从第一位置移动到第二位置。在旋转体的对应于电子锁的解锁(unlocked)状态的第二旋转位置，柱塞被允许从第一位置移动到第二位置，以解闩锁(unlatching)所述门。具有输出轴的马达被配置为使旋转体在第一旋转位置与第二旋转位置之间旋转。弹簧被配置为抵制输出轴和旋转体在第一旋转位置与第二旋转位置之间的移动。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于操作具有输出轴的马达的方法，该输出轴配置为在第一位置与第二位置之间移动。该方法包括以下步骤：

操作马达以使输出轴在第一位置与第二位置之间移动，从而压缩弹簧，该弹簧被配置为抵制输出轴在第一位置与第二位置之间的移动；

监测在操作步骤期间由马达汲取(drawn)的电流；以及

当马达汲取的电流达到马达的堵转电流(stall current，失速电流)的预定百分比时，停止马达。

根据本发明的又一方面，门或访问面板组件包括：门或访问面板；电子锁，与门或访问面板相关联，所述电子锁具有壳体；柱塞，其被安装为用于相对于壳体移动，其中，柱塞能够在对应于电子锁的闩锁状态的第一位置与对应于电子锁的解闩锁状态的第二位置之间移动；旋转体，其联接到柱塞并且被安装为相对于壳体在第一旋转位置与第二旋转位置之间旋转，其中，在旋转体的对应于电子锁的锁定状态的第一旋转位置中，柱塞被阻止从第一位置移动到第二位置，并且在旋转体的对应于电子锁的解锁状态的第二旋转位置中，柱塞被允许从第一位置移动到第二位置以解闩锁所述门或访问面板；马达，具有安装在壳体中的输出轴，并且所述输出轴被配置为使旋转体在第一旋转位置与第二旋转位置之间旋转；以及弹簧，其直接或间接地联接到马达的轴，并且被配置为抵制输出轴和旋转体在第一旋转位置与第二旋转位置之间的移动。当柱塞处于对应于电子锁的闩锁状态的第一位置中并且旋转体处于对应于电子锁的锁定状态的第一旋转位置时，门或访问面板的移动被阻止。

根据本发明的又一方面，一种用于紧固门或访问面板的电子锁包括：壳体；柱塞，其被安装为用于相对于壳体移动，其中，柱塞能在对应于电子锁的闩锁状态的第一位置与对应于电子锁的解闩锁状态的第二位置之间移动；滑动件，其被安装为用于相对于壳体移动并且联接到柱塞，以使得柱塞从第一位置到第二位置的移动引起滑动件在闩锁位置与解闩锁位置之间的移动；阻挡构件，其联接到柱塞并且被安装为相对于壳体在第一状态与第二状态之间移动，其中，在阻挡构件的对应于电子锁的锁定状态的第一状态下，柱塞被阻止从第一位置移动到第二位置，并且在阻挡构件的对应于电子锁的解锁状态的第二状态下，柱塞被允许从第一位置移动到第二位置以解闩锁所述门或访问面板；以及惯性锁定***，其被配置为在门或访问面板的撞击期间防止滑动件意外地移动到解闩锁位置。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述以及其它方面和特征对于本领域普通技术人员将更加显而易见。

图1为电子锁的等距视图。

图2A为锁的分解视图，其中省略了多个特征。

图2B为锁的另一分解视图，其中，省略了按钮。

图3A-图3C描绘了从各个视角截取的组装的锁的截面图，其中，锁被示出处于锁定状态。

图4A-图4C描绘了从不同视角截取的组装的锁的截面图，其中，锁被示出处于解锁状态。

图5A和图5B描绘了从不同视角截取的组装并且解锁的锁的截面图，其中，锁被示出处于解锁和解闩锁状态。

图6A描绘了穿过锁的旋转体和壳体截取的截面图，其中旋转体的旋转止动件被示出处于锁定状态。

图6B描绘了穿过锁的旋转体和柱塞截取的截面图，其中旋转体被示出处于锁定状态。

图6C描绘了穿过锁的旋转体和壳体截取的另一截面图，其中旋转体被示出为从图6A的锁定状态朝向图6D的解锁状态移动。

图6D描绘了穿过锁的旋转体和壳体截取的截面图，其中旋转体被示出处于解锁状态。

图6E描绘了穿过锁的旋转体和柱塞截取的截面图，其中旋转体被示出处于解锁状态。

图6F描绘了穿过锁的旋转体和壳体截取的另一截面图，其中旋转体被示出为从图6D的解锁状态朝向图6A的锁定状态移动。

图7A和图7B描绘了锁的壳体的等距视图。

图7C描绘了壳体的前正视图。

图7D描绘了壳体的后正视图。

图7E描绘了容纳马达并与旋转体相互作用的壳体的中空安装部的等距视图。

图8A描绘了锁的柱塞的等距视图。

图8B描绘了图8D的沿着线8B-8B截取的柱塞的截面图

图8C描绘了图8D的沿着线8C-8C截取的柱塞的截面图。

图8D描绘了图8A的柱塞的底部平面视图。

图9A和图9B描绘了锁的旋转体的等距视图。

图9C描绘了旋转体的前侧正视图。

图9D描绘了旋转体的右侧正视图。

图9E描绘了旋转体的顶部平面视图。

图9F描绘了旋转体的底部平面视图。

图10描绘了锁的扭力弹簧的等距视图。

图11A描绘了组装的锁的截面图，其示出了枢转到解锁位置的惯性锁杆。

图11B描绘了图11A的组装的锁的截面图，其示出了枢转到锁定位置的惯性锁杆。

图12A-图12G描绘了锁的滑动件的视图。

图13A-图13G描绘了锁的惯性锁杆的视图。

图14描绘了与锁的惯性锁杆相关联的扭力弹簧。

具体实施方式

虽然本文参照特定实施例示出和描述了本发明，但是本发明不旨在限于所示出的细节。相反，可以在权利要求的等同物的范围和范畴内在细节上进行各种修改而不脱离本发明。

在本公开通篇中使用各种术语来描述特征的物理形状或布置。多个这些术语用于描述符合柱形或大体柱形的几何形状的特征，其特征为，半径和垂直于该半径的中心轴线。除非指定了不同的含义，否则这些术语具有以下含义。术语“纵向的”、“纵向地”、“轴向的”以及“轴向地”是指平行于中心轴线的方向、尺寸或定向。术语“径向的”和“径向地”是指垂直于中心轴线的方向、尺寸或定向。术语“向内的”以及“向内地”是指沿径向方向朝向中心轴线延伸的方向、尺寸或定向。术语“向外的”以及“向外地”是指沿径向方向远离中心轴线延伸的方向、尺寸或定向。

在本说明书中，相对术语，诸如“水平的”、“竖直的”、“上”、“下”、“顶部”和“底部”及其衍生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应理解为是指在讨论中的随后描述的或附图中所示的定向。这些相对术语是为了便于描述并且通常不旨在要求特定的定向。

涉及附接、联接等的术语，诸如“安装”、“连接”和“互连”，是指这样一种关系，其中，结构直接地或通过介入结构间接地彼此固定或附接，并且是能移动的或刚性的附接或关系，除非另有明确描述。

图1-图2B示出了根据本发明的一个示例性实施例的电子锁10。锁10被配置为安装到门壳体，门能移动地安装到该门壳体。可替代地，锁10可被配置为安装到门本身。门可以是例如机动车辆的门，诸如手套箱门、中控台门或覆盖车辆中的隔室的任何其它门。福特(Ford)的美国专利第10,081,970号和索斯科(Southco)公司的美国专利第7,004,517号示出了示例性的手套箱门和门壳体，其内容分别通过引用合并入本文中以用作所有目的。尽管在本文中未示出，但是门被安装在形成于门壳体中的开口上。门铰接到开口，并且能够在闩锁位置与解闩锁位置之间移动，如本领域已知的。锁10被配置为将门维持在闩锁位置，以及相对于门壳体选择性地锁定和解锁门。锁10被配置为用于各种类型的门，并且不局限于用于车辆手套箱。

锁10大体上包括：壳体12，该壳体被配置为连接到(例如)门壳体；具有输出轴15的马达(和齿轮箱)14，马达14的本体牢固地安装在壳体12的内部空间内；旋转体16，其能旋转地安装在壳体12的内部空间内并且被配置为由马达14的输出轴15使其旋转；柱塞18，其克服压缩弹簧20的偏压而能平移地安装在壳体12内并且至少部分地延伸到壳体12的外侧，由此旋转体16与柱塞18相互作用以允许或阻止柱塞18平移；用户可访问的按钮22，安装到柱塞18的自由端；扭力弹簧24，用于偏压旋转体16远离锁定位置和解锁位置两者；螺栓、棘爪或滑动件26，其能平移地定位在形成于壳体12中的凹部28内并且具有齿轮齿27；惯性锁25，其能旋转地联接到滑动件26并且被扭转弹簧29偏压到解锁位置；以及具有齿的齿轮30，齿轮的齿与滑动件26的齿27和柱塞18上的齿50接合，使得柱塞18的向内平移(即，下陷(depression，压下))引起齿轮30的旋转，这引起滑动件26的平移，从而导致门的解闩锁。

现对电子锁10的各个部件进行说明。

图7A-图7E描绘了锁10的壳体12。壳体12可选地是整体模制部件，其可以由例如聚合材料或金属材料形成。壳体12包括本体31，该本体包括相对的凸缘32，这些凸缘被配置为例如通过紧固件牢固地安装到门壳体。因此，壳体12相对于门壳体是固定的(stationary，静止的)。在本体31中形成中空区域34以容纳马达14、旋转体16以及压缩弹簧20和柱塞18的至少一部分。中空区域34的内表面的周边形状基本上与柱塞18的外表面的周边形状匹配和互补，从而防止柱塞18在中空区域34内旋转。前述周边形状是非圆形的。换句话说，柱塞18被键接到壳体12的中空区域34。中空区域34沿着与马达14、旋转体16和柱塞18的轴线共线的第一轴线“A”延伸。柱塞18被配置为在中空区域34内沿着轴线A平移。

最佳如图7E所示，壁35形成在中空区域34的基部处。中空柱形桩形式的安装部36沿朝向按钮22的方向从壁35向上延伸。周向延伸的凹部或切口38形成在壁35的顶部边缘的一部分上。两个壁40a和40b被限定在切口38的端部处并且彼此周向间隔开。在锁10的组装形式中，马达14被定位在安装部36的中空内部内。旋转体16的基部端也定位在安装部36的中空内部内，并且旋转体16的旋转止动件42定位在壁40a与40b之间限定的空间内。旋转体16的旋转止动件42(图9A)与壳体12的壁40a、40b之间的相互作用限制旋转体16在两点(这两点对应于锁定状态和解锁状态)之间的旋转，这将在稍后更详细地描述。

最佳如图7A所示，凹部28被设置在壳体12中，以容纳滑动件26。凹部28沿着轴线B延伸，该轴线B不平行于轴线A，并且可选地，垂直于该轴线A。凹部28的周边形状与滑动件26的外表面的周边形状相同并与之互补。周边形状是非圆形的，并且可选地，是具有圆角(rounded corner)的矩形。由于凹部28和滑动件26的几何形状，滑动件26能够在凹部28内沿着轴线B平移，而不会在凹部28内围绕轴线B旋转。

图8A-图8D描绘了锁10的柱塞18。柱塞18包括基本上矩形的本体48。柱塞18是整体模制部件(如这些附图所示的)，其可以由例如聚合材料或金属材料形成。可替代地，柱塞18可以由安装在一起的多个部件组成，如图2B所示。

柱塞18包括在外表面上沿着轴线A间隔开的一组齿50。在锁10的组装形式中，齿50与齿轮30的齿啮合(图2B)。最佳如图3C所示，两个夹子52从柱塞18的顶端延伸，以与形成在按钮22下侧的凹部63配合，从而使柱塞18固定到按钮22。最佳如图8B-图8D所示，中空管54被设置在柱塞18的内部空间内并沿着本体48的大部分从柱塞18的基部壁56向上延伸。管54可以与柱塞18的本体48整体形成，如图8B-图8D所示，或者，可替代地，管54可以是安装到本体48的单独部件，如图2B所示。突起形式的弹簧安装件58沿与管54相同的方向从壁56延伸，并且弹簧安装件58在管54内居中。在锁10的组装形式中，弹簧20的一端安装在弹簧安装件58上。在锁10的操作期间弹簧安装件58有助于沿径向方向稳定弹簧20。一组四个倒钩51沿径向方向从柱塞18的底端向外延伸，以与壳体12上的表面55配合，从而防止柱塞18从壳体12脱离。

两个切口或凹部60被限定在管54的自由端53上。凹部60沿着管54的圆周彼此径向相对地设置。凹部60从管54的自由端53朝向柱塞18的基部壁56延伸。倒角(chamfer)61存在于每个凹部60的边缘与管54的自由端53相交的位置处。尽管柱塞18被示出和描述为具有两个凹部60，但是应该理解，柱塞18可以具有任意数量的凹部60。如稍后将更详细地描述的，自由端53和凹部60选择性地与旋转体16相互作用。

柱塞18可采用除了所示的基本上矩形形状之外的形状，只要旋转体16和柱塞18可以一起作用以在锁10的解锁状态下允许柱塞18平移以及在锁10的锁定状态下阻止柱塞18平移即可。

图10描绘了卷绕的扭力弹簧24，其包括卷绕部57和从卷绕部57延伸的两个腿部59。腿部59从卷绕部57延伸相同的距离(可选地)，并且以预定角度“M”间隔开。如本领域已知的，弹簧24是可弹性变形的。

图9A-图9F描绘了锁10的旋转体16。旋转体16在本文中也可以称为阻挡构件。旋转体16具有基本上柱形的本体62。本体62的下部64包括圆形平台65。平台65的外径小于壳体12的安装部36的内径，使得下部64可以位于安装部36的内径内。如图9F所示，凹部67被设置在平台65的底端上并且被配置为用于接纳马达14的输出轴15并与其啮合。凹部是十字形的(cross-shaped)，以与输出轴15的几何形状互补，然而，可以理解，凹部67的形状可以改变以适应输出轴15的几何形状。

环形侧壁68沿轴向方向延伸并将该平台65连接到另一平台71。矩形形状的旋转止动件42从侧壁68径向延伸以与壳体12的安装部36的壁40a和40b相互作用。下部64具有中空的内部。在下部64的侧壁68的一侧上形成有与下部64的中空内部连通的第一窗口开口66a。在下部64的侧壁68的相对侧上形成有与下部64的中空内部连通的第二和第三窗口开口66b和66c。旋转止动件42与窗口66b和66c相交并将它们分开。在组装锁10的过程中，弹簧24的卷绕部57穿过窗口66a定位并被储存在下部64的中空区域内。弹簧24的腿部59穿过窗口66b和66c定位，以使得腿部59延伸到旋转体16的外部(最佳如图6A所示)。

旋转体16的本体62的中心部70包括大直径圆形平台71。该平台71的直径基本上等于或大于柱塞18的管54的外径。平台71的下侧在壳体12的安装部36的自由端上旋转。在锁10的解锁和解闩锁状态下，平台71接近管54的自由端53并且可以支承在该自由端上。

两个对准肋72从本体62的径向中心延伸到平台71的外部。肋72(在本文中也可以称为突出部)沿径向方向延伸与旋转止动件42相同的距离。在锁10的组装形式中，肋72沿径向方向延伸得比管54的内径更远。肋72彼此径向相对地定位。肋72中的一个沿着旋转体16的周边与旋转止动件42径向对准，最佳如图9A所示，使得止动件42、平台71和肋72中的所述一个的外边缘可以齐平或基本上齐平。每个肋72的厚度“d”略小于柱塞18的每个凹部60的宽度“e”，使得肋72可以被接纳在相应的凹部60中。每个肋72的顶端74被倒角(或倒圆)，以便于肋72***到相应的凹部60中，如将参照锁10的操作所描述的。

提供两个结构肋76(这两个结构肋彼此径向相对地定位并垂直于肋72)，以增强旋转体16的结构整体性。肋76沿径向方向没有延伸得与肋72一样远。

旋转体16的本体62的上端79包括小直径圆形平台80。结构肋76在平台71与80之间沿轴向方向延伸。肋76从本体62的径向中心延伸到平台80的外部范围。平台80的外径小于管54的内径，使得旋转体16的上端79可以位于管54的内径内。

截头圆锥形的突出部形式的弹簧安装件82在平台80上方延伸。在锁10的组装形式中，弹簧20的下端定位在弹簧安装件82之上。弹簧安装件82有助于在锁10的操作期间沿径向方向稳定弹簧20。弹簧安装件82的最大直径小于平台80的直径，从而在它们之间形成肩部84，以接纳弹簧20的下端。

返回参照图1和图3B，用户可访问的按钮22被安装到柱塞18的自由端。壁架(ledge)设置在按钮22的内表面上，以与柱塞18的夹子52接合，从而将按钮22保持于柱塞18。按钮22可以是与柱塞18分开的部件，如图所示，或者，可替代地，按钮22和柱塞18可以一起整体形成。

马达14是电动马达，然而，马达14可以与所示出和描述的马达不同。例如，马达14可以用螺线管代替。马达14在本文中可以更普遍地称为致动器。

现在参照组装锁10的过程，齿轮30安装在壳体12的凹部内。滑动件26定位在壳体12的凹部28内，使得滑动件26上的齿27与齿轮30上的齿接合。

按钮22通过夹子52附接到柱塞18的端部。马达14安装在壳体12的安装部36内。马达14可包括连接到控制马达14操作的控制板(未示出)的电线(wire)(未示出)。控制板可包括例如计算机处理器、控制器、存储器和时钟。

弹簧24的卷绕部57穿过旋转体16的窗口66a定位，并且弹簧24的腿部59穿过窗口66b和66c定位，使得腿部59延伸到旋转体16的外部(最佳如图6A所示)。旋转体16的下部64定位在壳体12的安装部36内，马达14的输出轴15与旋转体16的基部处的凹部67接合。旋转体16定位在安装部36内，使得旋转体16的旋转止动件42和弹簧24的腿部59定位在限定于切口38的壁40a与40b之间的空间内(参见图6A)。弹簧24的腿部59将旋转体16偏压到图6F中示出的部分锁定状态。

弹簧20的上端定位在柱塞18的弹簧安装件58上。柱塞18被定向为，使得柱塞18的齿50与齿轮30的齿对准(并且能够接触)。随后，弹簧20的下端放置在旋转体16的弹簧安装件82之上。随后，柱塞18向下移动通过壳体12的中空区域34，从而压缩安装件58与82之间的弹簧20，直到柱塞18的倒钩51越过(pass over)壳体12上的表面55(图3A)以防止柱塞18从壳体12脱离。随后，壳体12可以附接到门壳体以备使用。

应该理解，上面对组装锁10的描述不局限于任何步骤或步骤顺序，并且在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以与所示和所述的步骤或步骤顺序不同。

现在参照操作锁10的过程，从图3A-图3C、图6A和图6B所示的锁定状态开始，旋转体16的旋转止动件42定位在壳体安装部36的壁40a附近，并且通过附接到马达14的齿轮组或通过马达输出直接保持在那个位置。每个肋72的顶端74抵靠柱塞管54的自由端53定位。并且，肋72与柱塞管54的凹部60错位。弹簧24的一个腿部59抵靠旋转体16的窗口66b定位，另一个腿部59支承在固定壁(stationary wall，静止壁)40a上，并且弹簧24的线圈57处于扭转状态。

在该阶段，如果用户尝试压下按钮22，由于旋转体16的每个肋72的顶端74的存在，柱塞18的自由端53的向下移动被阻止。换句话说，在锁10的锁定状态下，用户不能手动压下按钮22。应该理解，旋转体16被安装到壳体12，使得旋转体16不能向下平移。换句话说，旋转体16不能沿着轴线A平移，然而，旋转体16能够围绕轴线A旋转。

现在转到图4A-图4C和图6C-图6E，当期望解锁所述锁10时，用户将信号传输到马达14，以引起输出轴15沿解锁方向(如图4A和图6C中的箭头所示)旋转预定的旋转距离。输出轴15的旋转引起旋转体16旋转预定的旋转距离到解锁状态，即，到旋转位置，在该位置处，每个肋72与柱塞管54的相应凹部60旋转地对准(即，对齐)。

信号可以通过电线或通过例如密钥卡、按钮、开关、智能电话上的蓝牙应用程序、语音激活***、视网膜扫描***或指纹扫描***或本领域技术人员已知的任何其它机制无线地传输。

当旋转体16朝向解锁状态旋转时，旋转体16的旋转止动件42克服弹簧24的偏压而旋转远离壳体安装部36的壁40a并朝向另一壁40b旋转。当旋转体16进一步朝向解锁状态旋转时，弹簧24增大旋转体16沿解锁方向旋转的阻力，因为当腿部59开始朝向彼此移动时弹簧24处于扭转状态。具体地说，当弹簧24的一个腿部59与旋转体16的窗口66c一起旋转时，另一腿部59支承在固定壁40b上，从而使弹簧24的线圈57处于扭转状态。由于弹簧24而产生的对旋转的阻力引起马达14经受电流尖峰，此时控制板使马达14停用。弹簧24减慢旋转体16的旋转。

旋转体16的旋转止动件42最终到达壳体安装部36的壁40b并且由例如马达14、齿轮传动装置或另一弹簧保持在解锁位置。壁40b阻止旋转体16沿解锁方向进一步旋转。每个肋72现在与切口管54的相应凹部60旋转地对准(即，对齐)。

在旋转体16从锁定状态旋转到解锁状态的过程中，马达14最初以全功率被驱动短暂的持续时间。控制板监测由马达14汲取的电流，并且具体地说，监测接近马达14的预定堵转电流的电流尖峰。如上所述，弹簧24引起马达14经受电流尖峰。当控制板检测到等于堵转电流的预定百分比(例如，30％、80％、90％或95％)的电流汲取形式的电流尖峰时，控制板停止向马达14输送功率(即，停用马达14)。在控制板无法检测到电流尖峰的情况下，控制板被编程为使用超时功能自动地停用马达14，以防止马达14过载。超时功能可以由控制板的时钟监测。该过程减小了马达14的齿轮箱所经受的冲击载荷，延长了齿轮箱的寿命，降低了噪音，防止了旋转止动件42的卡住，并且减小了马达14与旋转体16之间的游隙(backlash，间隙)。

不需要传感器或开关来监测旋转体16或马达14的旋转，但是如果期望的话，可以使用传感器或开关。例如，传感器或开关可以采取限位开关、光学读取器或霍尔效应传感器的形式，以感测马达的状态并基于感测到的状态来控制马达。

现在转到图5A和图5B，一旦锁10移动到上述解锁状态，用户就可以解闩锁所述锁10并打开门。为了解闩锁所述锁10，用户克服弹簧20的偏压手动地压下(参见图5A和图5B中的箭头)按钮22，从而压缩弹簧20。与锁10的锁定状态不同，在解锁状态下，可以压下按钮22和柱塞18，因为柱塞18中的凹部60能够行进到旋转体16的肋72之上。在压下按钮22和柱塞18时，柱塞18上的齿50使齿轮30旋转，并且齿轮30的旋转引起也与齿轮30啮合的滑动件26向外平移/延伸。滑动件26的向外延伸引起门变成从门壳体解闩锁。当用户最终释放按钮22时，弹簧20伸展并引起柱塞18和按钮22向上移动并返回到图4A中示出的位置。

尽管未示出，但是滑动件26与位于手套箱门内的闩锁***的棘爪相互作用，该闩锁***诸如为美国专利第10,081,970号中公开的闩锁***，其内容通过引用合并入本文中。具体地说，在操作中，滑动件26从壳体12延伸以将棘爪推出门壳体上的撞针，这引起门变成从门壳体解闩锁。

现在转到图3A、图3B、图6A和图6F，当期望重新锁定所述锁10时，用户将信号传输到马达14，以引起输出轴15沿锁定方向(如图6F中的箭头所描绘的)旋转预定的旋转距离。可替代地，在经过预定时间段之后，锁10可以自动地重新锁定。应该理解，锁定方向和解锁方向是相反的旋转方向。输出轴15的旋转引起旋转体16旋转预定的旋转距离到锁定状态，即，到每个肋72与柱塞管54的相应凹部60旋转地错位的旋转位置，从而阻止按钮22由用户压下。从解锁状态开始被预加载的弹簧24有助于开始马达14的下一循环。

当旋转体16朝向锁定状态旋转时，旋转体16的旋转止动件42克服弹簧24的偏置而旋转离开壳体安装部36的壁40b并朝向另一壁40a旋转。当旋转体16进一步朝向锁定状态旋转时，弹簧24增大旋转体16沿锁定方向旋转的阻力，因为当腿部59开始朝向彼此移动时弹簧24处于扭转状态。具体地说，当弹簧24的一个腿部59与旋转体66的窗口66b一起旋转时，另一腿部59被压在固定壁40a上，从而使弹簧24的线圈57处于扭转状态。弹簧24减慢旋转体16的旋转。旋转体16的旋转止动件42最终到达壳体安装部36的壁40a，以减小的速度接触壁40a，并且通过例如马达14、齿轮传动装置或另一弹簧保持在锁定位置中。壁40a阻止旋转体16沿锁定方向进一步旋转。

如针对解锁模式所述的，在锁定所述锁10的过程中，由于弹簧24产生的对旋转的阻力引起马达14经受电流尖峰，此时控制板使马达14停用。旋转止动件42最终接触壳体安装部36的壁40a，这阻止旋转体16沿锁定方向进一步旋转。在旋转体16从解锁状态旋转到锁定状态的过程中，马达14最初以全功率被驱动短暂的持续时间。控制板监测由马达14汲取的电流，并且具体地说，监测接近马达14的预定堵转电流的电流尖峰。如上所述，弹簧24引起马达14经受电流尖峰。当控制板检测到等于堵转电流(例如，450mA)的预定百分比(例如，30％、80％、90％或95％)的电流汲取形式的电流尖峰时，控制板停止向马达14输送功率(即，停用马达14)。在控制板无法检测到电流尖峰的情况下，控制板被编程为使用超时功能自动地停用马达14，以防止马达14过载。超时功能可以由控制板的时钟监测。如上所述，该上述过程减小了由马达14的齿轮箱所经受的冲击载荷，防止了卡住，延长了齿轮箱的寿命，降低了噪音，并且减小了马达14与旋转体16之间在两个驱动方向上的游隙。

与没有弹簧的电闩锁相比，弹簧24具有若干商业优点。除了上述益处之外，弹簧24在旋转体16接触壁40a/40b中的一个之前减小了旋转体的动量，并且减小了在旋转体16与壁40a/40b中的一个之间接触时马达14的齿轮箱所经受的由此产生的冲击。在没有弹簧24的情况下，旋转体16的旋转止动件42将直接接触壳体安装部36的壁40a/40b中的一个，且在接触之前不会逐渐减慢。这会导致马达14的齿轮箱承受冲击载荷、缩短齿轮箱寿命、增加噪音以及增大马达14与旋转体16之间的游隙。与类似的机械锁定***相比，弹簧24也不需要大量的空间而是装配在相同的封装空间内。

弹簧24不局限于在本文中示出和描述的扭力弹簧。弹簧24可以与安装部36的壁40a/40b整体形成，或者弹簧24可以与旋转体16整体形成。

现在转到图11A-图14，锁10包括惯性锁定***，以防止在车辆的撞击(即，碰撞)期间锁10意外地从闩锁状态移动到解闩锁状态，即，由此防止在撞击期间手套箱意外地打开。惯性锁定***被特别配置为在附接有锁10的车辆的正面碰撞的情况下防止锁10从闩锁状态意外地移动到解闩锁状态。

惯性锁定***包括惯性锁本体25、扭力弹簧29、滑动件26和形成在壳体12中的开口96。更具体地，惯性锁本体25包括第一端90，该第一端能旋转地连接到滑动件26。具体地说，滑动件26的突出部91延伸通过形成在锁本体25中的开口93。还可以想到用于能旋转地连接锁本体25和滑动件26的其它装置。锁本体25的与第一端90相对的第二端92包括向下延伸的突出部94，该突出部选择性地与壳体12中的开口96接合。

在图11A中所示的锁本体25的解锁状态下，突出部94与开口96分离。并且在图11B所示的锁本体25的锁定状态下，突出部94与开口96接合。扭力弹簧29连接到第一端90，以将锁本体25偏压到图11A的解锁位置。卷绕的扭力弹簧29的一个C形腿部29a支承在设置于锁本体25上的座94上，而扭力弹簧的另一直腿部29b支承在形成于滑动件26上的两个突出部之间的座95上。

在车辆碰撞的情况下，由碰撞产生的惯性力使锁本体25在其自重下克服弹簧29的偏压沿图11B中箭头所示的方向旋转。当锁本体25向下旋转时，突出部94在开口96内移动，从而防止与锁本体25连接的滑动件26向外移动而在惯性力的作用下意外地打开手套箱门。在没有惯性力的情况下弹簧29将使锁本体25返回到图11A的解锁位置。

应该理解，操作所述锁10的上述描述不局限于任何步骤或步骤顺序，并且在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以与所示出和描述的步骤或步骤顺序不同。

尽管已经在本文中示出和描述了本发明的优选实施例，但是应该理解，这样的实施例仅是示例性的。本领域技术人员将想到许多变型、改变和替换而不脱离本发明的精神。因此，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的精神和范围内的所有这样的变型。

Claims (27)

1.一种马达组件，包括：

马达，具有输出轴，所述输出轴被配置为在第一位置与第二位置之间移动；

弹簧，所述弹簧直接或间接地联接到所述马达的轴并且被配置为抵制所述输出轴从所述第一位置向所述第二位置移动以及从所述第二位置向所述第一位置移动，

壳体，所述马达安装到所述壳体；以及

旋转体，所述旋转体能旋转地安装在所述壳体内并且被联接到所述马达的输出轴，以与所述输出轴一起旋转，

其中，所述弹簧偏压所述旋转体远离所述第一位置和所述第二位置两者。

2.根据权利要求1所述的马达组件，其中，所述弹簧被定位为支承在所述旋转体和所述壳体上以抵制所述输出轴的旋转。

3.根据权利要求1所述的马达组件，还包括控制器，所述控制器联接到所述马达并且被配置为，在所述马达汲取的电流达到所述马达的堵转电流的预定百分比时停用所述马达。

4.根据权利要求1所述的马达组件，还包括齿轮组，所述齿轮组附接到所述马达的所述输出轴。

5.一种用于紧固门或访问面板的电子锁，所述电子锁包括：

壳体；

柱塞，所述柱塞被安装为相对于所述壳体移动，其中，所述柱塞能在对应于所述电子锁的闩锁状态的第一位置与对应于所述电子锁的解闩锁状态的第二位置之间移动；

旋转体，所述旋转体联接到所述柱塞并且被安装为在第一旋转位置与第二旋转位置之间相对于所述壳体旋转，其中，在所述旋转体的对应于所述电子锁的锁定状态的第一旋转位置中，所述柱塞被阻止从所述第一位置移动到所述第二位置，并且，在所述旋转体的对应于所述电子锁的解锁状态的第二旋转位置中，所述柱塞被允许从所述第一位置移动到所述第二位置，以解闩锁所述门或所述访问面板；

马达，所述马达具有输出轴，所述输出轴被安装在所述壳体中并且被配置为使所述旋转体在所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间旋转；以及

弹簧，所述弹簧直接或间接地联接到所述马达的轴，并且被配置为抵制所述输出轴和所述旋转体从所述第一旋转位置向所述第二旋转位置移动以及从所述第二旋转位置向所述第一旋转位置移动。

6.根据权利要求5所述的电子锁，还包括滑动件，所述滑动件被安装为相对于所述壳体移动并且被联接到所述柱塞，使得所述柱塞从所述第一位置到所述第二位置的移动引起所述滑动件在闩锁与解闩锁位置之间的移动。

7.根据权利要求5所述的电子锁，还包括联接到所述柱塞的用户操作的按钮。

8.一种车辆手套箱组件，包括权利要求5所述的电子锁。

9.一种车辆中控台组件，包括权利要求5所述的电子锁。

10.一种车辆隔室组件，包括权利要求5所述的电子锁。

11.根据权利要求5所述的电子锁，还包括控制器，所述控制器联接到所述马达并且被配置为，在所述马达汲取的电流达到所述马达的堵转电流的预定百分比时停用所述马达。

12.根据权利要求5所述的电子锁，其中，所述弹簧被配置为，在所述输出轴将所述旋转体(i)从所述旋转体的对应于所述电子锁的锁定状态的第一旋转位置朝向所述旋转体的对应于所述电子锁的解锁状态的第二旋转位置移动时，以及(ii)从所述旋转体的对应于所述电子锁的解锁状态的第二旋转位置朝向所述旋转体的对应于所述电子锁的锁定状态的第一旋转位置移动时，抵制所述输出轴的移动。

13.根据权利要求5所述的电子锁，其中，所述旋转体包括旋转止动件，所述旋转止动件被配置为在设置于所述壳体上的两个止动表面之间旋转，其中，所述两个止动表面中的一个对应于所述电子锁的锁定状态，而所述两个止动表面中的另一个对应于所述电子锁的解锁状态。

14.根据权利要求5所述的电子锁，其中，所述旋转体包括突出部和凹部中的一个，且所述柱塞包括所述突出部和所述凹部中的另一个，并且其中，在所述旋转体的对应于所述电子锁的解锁状态的第二旋转位置中，所述突出部与所述凹部对准和对齐，以使得所述柱塞被允许从所述第一位置移动到所述第二位置以解闩锁所述门或访问面板。

15.根据权利要求14所述的电子锁，其中，在所述旋转体的对应于所述电子锁的锁定状态的第一旋转位置中，所述突出部与所述凹部错位，以使得所述柱塞被阻止从所述第一位置移动到所述第二位置以解闩锁述门或访问面板。

16.根据权利要求5所述的电子锁，其中，所述弹簧是扭力弹簧。

17.根据权利要求16所述的电子锁，其中，所述扭力弹簧具有卷绕部和两个腿部，其中，所述卷绕部联接到所述旋转体，所述两个腿部中的一个定位在所述旋转体与设置在所述壳体上的第一止动表面之间，并且所述两个腿部中的另一个定位在所述旋转体与设置在所述壳体上的第二止动表面之间。

18.根据权利要求5所述的电子锁，其中，所述输出轴不能旋转地连接到所述旋转体。

19.一种操作马达的方法，所述马达具有输出轴，所述输出轴被配置为在第一位置与第二位置之间移动，所述方法包括：

操作所述马达以使所述输出轴在所述第一位置与所述第二位置之间移动，从而压缩一弹簧，所述弹簧被配置为抵制所述输出轴从所述第一位置向所述第二位置移动以及从所述第二位置向所述第一位置移动；

在操作步骤期间监测所述马达汲取的电流；以及

当所述马达汲取的电流达到所述马达的堵转电流的预定百分比时，停止所述马达，

其中，所述弹簧偏压旋转体远离所述第一位置和所述第二位置两者，所述旋转体被联接到所述输出轴以与所述输出轴一起旋转。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述预定百分比为30％或更大。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述预定百分比为90％或更大。

22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述预定百分比为95％或更大。

23.一种门或访问面板组件，包括：

门或访问面板；

电子锁，与所述门或访问面板相关联，所述电子锁具有：

壳体；

柱塞，所述柱塞被安装为用于相对于所述壳体移动，其中，所述柱塞能在对应于所述电子锁的闩锁状态的第一位置与对应于所述电子锁的解闩锁状态的第二位置之间移动；

旋转体，所述旋转体联接到所述柱塞并且被安装为在第一旋转位置与第二旋转位置之间相对于所述壳体旋转，其中，在所述旋转体的对应于所述电子锁的锁定状态的第一旋转位置中，所述柱塞被阻止从所述第一位置移动到所述第二位置，并且，在所述旋转体的对应于所述电子锁的解锁状态的第二旋转位置中，所述柱塞被允许从所述第一位置移动到所述第二位置以解闩锁所述门或访问面板；

马达，所述马达具有输出轴，所述输出轴被安装在所述壳体中并且被配置为使所述旋转体在所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间旋转；以及

弹簧，所述弹簧直接或间接地联接到所述马达的轴，并且被配置为抵制所述输出轴和所述旋转体从所述第一旋转位置向所述第二旋转位置移动以及从所述第二旋转位置向所述第一旋转位置移动；

其中，当所述柱塞位于对应于所述电子锁的闩锁状态的第一位置中并且所述旋转***于对应于所述电子锁的锁定状态的第一旋转位置中时，所述门或访问面板的移动被阻止。

24.一种用于紧固门或访问面板的电子锁，所述电子锁包括：

壳体；

柱塞，所述柱塞被安装为相对于所述壳体移动，其中，所述柱塞能在对应于所述电子锁的闩锁状态的第一位置与对应于所述电子锁的解闩锁状态的第二位置之间移动；

滑动件，所述滑动件被安装为相对于所述壳体移动并且联接到所述柱塞，以使得所述柱塞从所述第一位置到所述第二位置的移动引起所述滑动件在闩锁位置与解闩锁位置之间的移动；

阻挡构件，所述阻挡构件联接到所述柱塞并且被安装为相对于所述壳体在第一状态与第二状态之间移动，其中，在所述阻挡构件的对应于所述电子锁的锁定状态的第一状态下，所述柱塞被阻止从所述第一位置移动到所述第二位置，并且在所述阻挡构件的对应于所述电子锁的解锁状态的第二状态下，所述柱塞被允许从所述第一位置移动到所述第二位置以解闩锁所述门或访问面板；以及

惯性锁定***，所述惯性锁定***被配置为在所述门或访问面板的撞击期间防止所述滑动件意外地移动到所述解闩锁位置。

25.根据权利要求24所述的电子锁，其中，所述惯性锁定***被配置为，在所述阻挡构件处于所述第二状态中时，防止所述滑动件意外地移动到所述解闩锁位置。

26.根据权利要求24所述的电子锁，其中，所述惯性锁定***包括锁本体和弹簧，所述锁本体能枢转地连接到所述滑动件，并且所述弹簧被配置为偏压所述锁本体远离形成于所述壳体中的开口。

27.根据权利要求26所述的电子锁，其中，在碰撞的情况下，所述锁本体克服所述弹簧的偏压而相对于所述滑动件枢转，并且所述锁本体的突出部进入所述壳体的开口，以防止所述滑动件意外地移动到所述解闩锁位置。