CN1409797A - 特别用在汽车上执行锁闭功能的锁闭装置 - Google Patents

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Abstract

锁闭装置的锁筒(10)除了带有制动栓(15)的锁芯(11)外，还包括一个空转套筒(12)和容纳该套筒的外壳(13)。在正常情况下，空转套筒(12)通过一个承受径向弹簧加载的定位控制元件(21)不能转动，但在超载情况下，即施加强力时，则被控制元件(21)释放。执行汽车锁闭功能的工作元件(40)配置了一块连接滑板(30)而不能旋转，但可径向移动，该连接滑板(30)在正常情况下通过一个复位力与锁芯(11)连接，但在超载情况下脱开。在连接滑板(30)和定位控制元件(21)之间存在轴向连接，所以虽然它们一起径向移动，但在使用锁芯(11)的钥匙时可在锁筒(10)的不同旋转位置之间自由旋转。建议锁筒(10)设置两个相互旋转错开的钥匙拔出位置，在这两个位置上，空转套筒(12)分别具有制动栓(15)的锁紧机构。其中，整体的连接滑板(30)通过钥匙旋转而可在至少两个相应于钥匙拔出位置的旋转位置之间进行角度调节。连接滑板(30)在这两个旋转位置的方向上径向移动。设置了多个定位控制元件(21)，其中的至少一个与这两个旋转位置的任一个位置对应。在正常情况和过载情况之间过渡时产生的径向运动与连接滑板(30)的相应旋转位置是方向相同的。

Description

特别用在汽车上 执行锁闭功能的锁闭装置
本发明涉及一种在前序部分中所述的那类锁闭装置。与旧式的类似锁闭装置(DE 44 12 609 A1)比较，这类锁闭装置(DE 198 53543 A1，DE 197 49 329 C1)具有轴向结构长度小的优点。
这类已知装置(DE 198 53 543 A1，DE 197 49 329 C1)的锁筒只有一个钥匙拔出位置，在这个位置内，钥匙可自由***锁芯中并可重新拔出。在DE 198 53 543 A1中，例如钥匙的拔出位置位于在锁筒的起始位置，就锁芯的一定旋转位置而言，该位置是由复位弹簧的一个脉动簧来确定的。通过钥匙旋转可把锁芯转到不同的其他旋转位置，这些旋转位置相当于工作元件的不同的其他工作位置。
在有些使用场合中，要求钥匙在锁芯的其他旋转位置内也能***和拔出。例如汽车的后备箱盖的锁闭装置就希望钥匙既能在锁筒的起始位置，即在锁解锁的情况下拔出，又能在一个表示锁的锁紧位置的锁芯的旋转位置内拔出。上述已知的这类装置看来不可能用可接受的制造费用来实现。
据此，本发明提出一种在前序部分中所述的那类价廉而可靠的装置，该装置具有至少两个相互旋转错开的钥匙拔出位置，且结构紧凑。根据本发明，这个目的是通过权利要求1的特征部分中所述措施来实现的，这些措施具有下列特殊的意义。
在正常情况下，由于锁芯在要求的钥匙拔出位置的至少两个位置之间保持连接啮合，所以连接滑板通过锁芯上的钥匙旋转一起转动并到达相互错开一定角度的旋转位置。此外，本发明配置了多个定位控制元件，它们分别对应一个确定这些不同钥匙拔出位置的旋转位置。在正常情况和过载情况之间过渡时，定位控制元件产生径向运动，如同在前述部分所述的那类装置上所出现的那样，而且该径向运动通过一个轴向连接传递到连接滑板上。在本发明情况下，这些相互错开一定角度的径向滑板的径向运动与不同钥匙拔出位置内的连接滑板的相应旋转位置方向相同。所以本发明装置只用一个连接滑板就足够，该连接滑板根据选择的钥匙拔出位置交替地与这个旋转位置对应的定位控制元件或这些控制元件共同作用，而在过载情况下其余全部定位元件则不参与。
本发明的其它措施和优点可从各项从属权利要求中、从下面的说明中和尤其是从附图中得知。在附图中，表示本发明锁闭装置的一个包括锁筒的组合部件所处的不同工作位置。附图表示：
图1本发明锁筒的组合部件在一个表示起始位置的第一钥匙拔出位置的纵断面图，其中，为清晰起见，这个纵断面中的部件相对于下面各图的横断面转动了一定角度示出；
图2从图1的剖面方向，也就是从垂直于图1观察方向进行观察的，图1所示的处于初始位置的组合部件的侧视图；
图3～7图1所示组合部件在这个起始位置内的不同横断面图，即分别表示从图1中的剖面线III-III、IV-IV、V-V、VI-VI或VII-VII剖开的横断面图；
图8在一个相当于图1的轴向断面内，当组合部件位于其表示锁芯的起始位置内时的组合部件的过载情况；
图9～13在图8所示工作情况下与图3至图7相似的不同横断面图，其中通过用一个在横断面中示出的破门工具强制旋转使锁芯相对于起始位置向左旋转了大约45°，且在图8中的断面位置用剖面线IX-IX、X-X、XI-XI、XII-XII中XIII-XIII表示；
图14在存在第二钥匙拔出位置且旋转运动的部件由此占据一个新的角度位置时，组合部件的一个相当于图1的部分轴向剖开的视图；
图15～19在图14所示第二钥匙拔出位置情况下与图3至7相似的组合部件的横断面图，即分别表示从图14剖面线XV-XV、XVI-XVI、XVII-XVII、XVIII-XVIII或XIX-XIX剖开的断面；
图20做旋转运动的部件通过一个在下面横断面图中示出的破门工具向左强制旋转了大约45°时，图14至19所示的在第二钥匙拔出位置情况下的锁筒的过载情况；
图21～25与图3至图7相似的、沿图20中剖面线XXI-XXI、XXII-XXII、XXIII-XXIII、XXIII-XXIII、XXIV-XXIV或XXV-XXV剖开的五个横断面图，从中可以看出在这种情况中出现的各个状态。
本发明设置了两个钥匙拔出位置45、46，这两个相互错开一定角度49的位置一般相互错开90°。为此，本发明使用至少两个定位控制元件，它们在这里做成辊21、22。辊21、22必须与连接滑板30的连接行程进行方向相同的定位。在表示过载情况(图9，图21)的强制使用时，每次由一个辊21或22承担连接滑板30的运输，而另一个辊22，21则不起作用。不过，在空转套筒12空转开始的一瞬间，两个辊21、22都是参与的(图11，23)。
图1至25所示的锁闭装置特别适用于装在汽车的门上。锁筒10主要由一个空转套筒12和一个旋转支承其中的轴向固定的锁芯11组成。轴向固定的连接通过部件之间的台阶面来产生。锁芯11包括弹性加载的制动片15、15’，一个轴向的延长段23和一个用于容纳一把图中未示出的钥匙的钥匙通道17。当拔出钥匙时，制动片15、15’由于其弹簧加载径向向外压并啮合在制动槽25、25’中，如图5的15、15’所示。这样，锁芯11便与空转套筒12联锁。由于弹簧需要安装位置，制动片15、15’最好象图1所示那样反方向摆放。这样，制动片15便卡入制动槽25中，而相邻的制动片15’则卡入制动槽25’中(图5)。
空转套筒12可旋转地支承在一个固定的圆筒形外壳13中。安装件16卡入外壳13的部分范围并在空转套筒12的一个环形槽中进行导向运动。但在正常情况下(图1至7)，空转套筒12被两个在这里做成辊21、22的定位控制元件阻挡而不能自由旋转。一个整体的环形弹簧20缠绕在这两个辊21、22上，从而引起沿轴14方向上的弹簧加载28、29。环形弹簧20的簧圈58布置在外壳13的圆周槽54中。在正常情况55下，所有的簧圈58都保持在外壳13的圆周范围44内。而在不合理的啮合时，环形弹簧20则通过辊21、22的运动从外壳13的圆周范围44中压出来(图9)。
图1至7表示在垂直的钥匙拔出位置45时的锁筒10的正常情况55。在这个拔出位置45，正常的钥匙可***钥匙通道17中或***。这同样适用于图14至19的水平钥匙拔出位置46，在此无须详述。
在钥匙***状态下，未示出的制动栓15、15’移到锁芯11的圆周上。这样锁芯11便可在空转套筒12内围绕轴14旋转。在锁芯11的轴向延长段23上布置了一个工作元件40，它在这里由一个齿轮组成。
在钥匙操作时，锁芯11可转到不同的角度位置47、48，它们对应于齿轮40和与之保持啮合的锁的一定工作位置。锁芯11的这种旋转按下述方式传递到该齿轮上。已提到过的连接滑板30位于工作元件40和空转套筒12与外壳13的前端之间。在工作元件40的下侧设置了一个径向槽39，它对连接滑板30起径向导向作用(图2，图4)。为此，连接滑板30具有一个满足配合要求的板轮廓59。通过这种配合可在工作元件40和连接滑板30之间建立抗扭连接。连接滑板30在图4的箭头33的方向受力。这同样适用于图22中用箭头33’示出的滑板30’的旋转位置48。其中，从图3看出的连接元件18、38是相互啮合的。属于连接滑板30的、布置在圆形中心凸台34上的连接凸部38卡入锁芯11的轴向延长段23的径向凹槽18中。在钥匙引起锁芯11旋转时，通过啮合的连接元件18、38和39内的连接滑板30的径向导向，使锁筒11的工作元件40一起旋转，从而实施锁元件的要求的锁闭功能。
连接滑板30和外壳13的另一端面50或19配置有第一和第二扇形块31、32以及与之对应的对置扇形块43，这些对置扇形块确定其间的第一和第二扇形块间隙41、42。这些扇形块或间隙是这样定位的，即在过载情况中，在松开工作元件40时，连接滑板30停靠在外壳13上。一方面在图9中和另一方面在图21中示出了两个钥匙拔出位置45、46时的这种情况。
如一方面从图3中和另一方面从图15中的这两个钥匙拔出位置45、46可以看出，当锁芯11在这两个钥匙拔出位置之间旋转时，这些扇形块31、32、对置扇形块43和扇形块间隙41、42也能满足连接滑板30的径向止动功能。在连接滑板30用其第一扇形块31离开辊21的一个起连接作用的轴向凸部35之前，为此设置的径向第二个扇形块32到达一个位于扇形块间隙41外面的中间位置，从该处起，在设置的三个对置扇形块43之一上进行导向运动。这个导向运动一直进行，直至达到从图15看出的终端位置为止。这时，连接滑板30的第一扇形块31位于定位控制元件22的轴向凸部36上。连接滑板的这个位置在图14至25中用30’表示。然后在图14至19中所示的这个第二钥匙拔出位置46时，连接滑板30’的第二扇形块32与设置的三个对置扇形块43的第二扇形块间隙42对准。
在图8至图13和图20至图25中示出了锁闭装置的过载情况56。通过一个作用在锁芯11上的破门工具27把一个强制的旋转作用到锁芯11上。在这种情况下，制动片15、15’与空转套筒12锁紧，如图11或图23所示。所以在强制旋转时，锁芯11带动空转套筒12。一方面在辊21、22的倾斜侧壁和另一方面在径向凹槽51、52之间产生一个轴向的与弹簧加载28、29相抵抗的力，此力把辊21、22从空转套筒12的固定凹槽51、52中举起。这时空转套筒12在外壳13中继续旋转，所以从现在起，辊21、22支撑在空转套筒12的外侧上(图11)，在强制性的继续旋转下，这两个辊沿该外侧滑动。通过这个过程使辊21、22向外移动了一个如图8运动箭头57示出的距离。环绕辊21、22的环形弹簧20越过外壳13的圆周范围44，如图9所示。
通过辊21上的凸部35或辊22上的凸部36，连接滑板30也一起移动了这个距离57并位于图8中用辅助线56示出的轴向错开位置。在图10或22中示出了连接元件30的移动行程37或37’。从图9、10可以看出，连接滑板30的强制运动沿移动行程37是这样进行的，即锁芯11的轴向延长段23从现在起在连接滑板30的长孔64中占据一个新的位置。如图9所示，在这个位置内，连接滑板30的连接凸部38不再与锁芯11轴向延长部23上的凹槽18啮合。锁芯11的强制旋转不传递到连接滑板30上，因而也不传递到工作元件40上。
为了节省空间，最好在空转套筒12中把可从图11中清楚看出的两个辊21、22所对应的两个定位凹槽52、53设置在两对制动槽25、25’和26、26’之间。当然，这种成对设置的制动槽25至26’也在拔出钥匙时一方面在图5和另一方面在图17所示的正常情况下发生的相互反方向工作的制动片15、15’的联锁位置出现。为清晰起见，这两个制动片15、15’在图中分别用细的和粗的阴影部分表示。制动槽25、25’在图1至图13的一个表示起始位置的钥匙拔出位置内有效，而另一对制动槽26、26’则在图14至图25的第二钥匙拔出位置锁闭。
从图6可以看出，在制动槽26和25’之间的空转套筒12的一个径向孔53中设置了一个止动元件60。这个径向孔53在外壳13的内壁上对应一个槽62并在锁芯11的圆周面上对应两个对置槽61、63，在这里做成圆盘的止动元件60可在正常情况和过载情况之间过渡时交替移位。在过载情况下，其中的一个对置槽61在图12所示的起始钥匙拔出位置45有效，而图24所示的另一个对置槽63则在组合部件的另一个钥匙拔出位置46内锁闭。
从在两个钥匙拔出位置45、46中表示过载情况的图8至13和图20至25可以看出，在钥匙通道17中***了一个破门工具27。通过该工具产生的强制作用可把锁芯11和空转套筒12一起旋转到任一位置。在正确的图中未示出的钥匙***时，制动片15、15’不再与空转套筒12啮合。但这时空转套筒12通过止动元件60与锁芯11连接，直至通过钥匙转动达到图6或图18所示的原来的起始位置为止。所以设置了两个对置槽61、63。
除上述的圆盘外，作为止动元件60也可用一个滑块或销。止动元件60在锁芯11、空转套筒12和外壳13之间经受强迫控制。在止动元件60上不需要弹簧或类似元件。在正常情况下在空转套筒12和外壳13之间和在施加强制作用的空转情况下在锁芯11和空转套筒12之间自动进行交替的成对的连接。这是在***的旋转过程中从钥匙拔出位置45、46进行的。只有在两个钥匙拔出位置45、46时，才不需要三个部件11至13的相互连接。正常情况用图1中的辊21的辅助线55表示，而空转情况则用图8中的辅助线56表示。
                     参考号一览表10            锁筒11            锁芯12            空转套筒13            外壳14            10或11的轴线15、15’               制动片16            13和12之间的安装件17            11中的钥匙通道18            11中38的连接凹槽(图3)19            13的端面(图3)20            弹簧元件，环形弹簧，螺旋弹簧21            第一定位控制元件，辊22            第二定位控制元件，辊23            11的轴向延长段(图1)2425、25’              在45时为15、15’在12中设置的制动槽(图1至13)26、26’              在46时为15、15’在12中设置的制动槽(图14至25)27            破门工具28            21的弹簧加载的箭头(图5)29            22的径向弹簧加载的箭头(图5)30            连接滑板(第一旋转位置，图4)31            13的19上的第一扇形块(图3)32            13的19上的第二扇形块(图3)33            作用到30上的复位力(第一旋转位置，图4)33’                       作用到30’上的复位力(第二旋转位置，图22)34            30的圆形中心凸台35            30、21之间的轴向连接，轴向凸部36            22、30之间的轴向连接，轴向凸部37            在47时30的移动行程(图10)37’                       在48时30的移动行程(图10)38       18在30上设置的连接凸部39       30的径向导向，40上的径向槽40       工作元件，齿轮41       在45时，32的43之间的第一扇形块间隙(图3)42       在46时，32的第二扇形块间隙(图15)43       对置扇形块，41、42的踏板44       13的圆周范围(图9)45       第一钥匙拔出位置的辅助线(图3)46       第二钥匙拔出位置的辅助线(图15)47       在45时30的旋转位置48       在46时30’的旋转位置49       30、30'之间的角度调节，21、22之间的角度错开(图9)50       30的端面51       21在12中的径向槽52       22在12中的径向槽53       60在13中的径向孔54       20在44中的圆周槽55       21在正常情况时的辅助线56       21在超载情况时的辅助线57       21在55、56之间的径向运动(图8)58       20的圈59       30的板轮廓(图4)60       止动元件，圆盘61       在45时对应于60的在11中的第一对置槽(图6)62       对应于60的在13中的槽(图6)63       在46时对应于60的在11中的对置槽(图18)64       在30内的长孔(图4)

Claims (16)

1.特别用在汽车上执行锁闭功能的锁闭装置，包括：
一个锁筒(10)，该锁筒包括一个空转套筒(12)和一个旋转支承于其中的带有制动片(15，15’)的锁芯(11)，
其中，制动片(15，15’)可通过一个可***的钥匙进行控制，但在拔出钥匙时，可把锁芯(11)锁定在空转套筒(12)中；
一个固定的、可旋转容纳空转套筒(12)的外壳(13)，在正常情况下(55)，空转套筒(12)通过一个径向弹簧加载(28；29)的定位控制元件(21；22)固定在该外壳内而不旋转(51；52)，但在超载情况(56)中，则被定位控制元件(21；22)释放；
一个在汽车上执行锁闭功能的工作元件(40)；
和一个相对于工作元件(40)不旋转的、但可径向移动(37)的连接滑板(30)，在正常情况下，该连接滑板通过复位力(33；33’)与锁芯(11)保持连接，但在超载情况下脱开，
其中，连接滑板(30；30’)借助于一个轴向连接(35；36)与定位控制元件(21；22)一起进行径向运动(57；37；37’)，但在锁筒(10)的不同旋转位置之间进行锁芯(11)的钥匙旋转时则可自由旋转，
且该定位控制元件的弹簧加载(28；29)最好通过轴向连接(35；36)同时产生作用到连接滑板(30)上的复位力(33；33’)，
其特征为：
锁筒(10)具有至少两个相互旋转错开的(49)钥匙拔出位置(45；46)，在这两个钥匙拔出位置上，钥匙可自由***锁芯(10)中和可重新拔出以及空转套筒(12)分别具有制动片(15，15’)的锁定机构(25或26’)；
连接滑板(30，30’)通过锁芯(11)在至少两个由钥匙拔出位置(45；46)确定的旋转位置(47；48)之间的旋转而可进行角度调节(49)并可在这两个旋转位置(47；48)的任一位置的方向上进行径向移动(37；37’)；
设置了多个定位控制元件，其中至少一个定位控制元件与确定钥匙拔出位置(45；46)的任一个旋转位置(47；48)对应；和
相互错开角度(49)的定位控制元件(21；22)在正常情况(55)和过载情况(56)之间过渡时产生的径向运动是与连接滑板(30；30’)的相应旋转位置(47；48)方向相同的。
2.按权利要求1的装置，其特征为：一方面在连接滑板(30；30’)和另一方面在外壳(13)之间设置了扇形块(31；32)和带有扇形块间隙(41；42)的对置扇形块(43)；
一方面扇形块(31；32)和另一方面扇形块间隙(41；42)成组地在这些确定钥匙拔出位置(45；46)的不同旋转位置中相互对准。
3.按权利要求2的装置，其特征为：连接滑板(30)布置在锁芯(11)具有制动片(15；15’)的区间的一个邻近段内；
扇形块(31；32)、对置扇形块(43)和扇形块间隙(41；42)一方面布置在连接滑板(30)的端面(50；19)和另一方面布置在相对的外壳(13)的端面(50；19)上。
4.按权利要求1至3任一项的装置，其特征为：作用到单个相互错开角度(49)的定位控制元件(21；22)上的不同的复位力(33；33’)相应于表示钥匙拔出位置(45；46)的旋转位置(47；48)相互错开一个角度(49)。
5.按权利要求4的装置，其特征为：在不同角度位置作用的复位力(28；29)总是径向的、朝锁筒(11)的轴线(14)方向的；
且产生这个复位力(28；29)的弹簧元件(20)布置在外壳(13)的圆周范围(44)内。
6.按权利要求5的装置，其特征为：不同定位控制元件(21，22)的弹簧元件由唯一的一个环形弹簧(20)组成，该环形弹簧至少部分地缠绕外壳(13)的圆周(44)。
7.按权利要求6的装置，其特征为：环形弹簧(20)由一条多圈(58)的螺旋线组成，这些圈本身在径向是有弹性的。
8.按权利要求7的装置，其特征为，螺旋弹簧(20)装在圆筒形外壳(13)的一个圆周槽(54)中。
9.按权利要求1至8任一项的装置，其特征为：工作元件(40)同轴(14)可旋转支承在锁芯(11)上并具有连接滑板(30)的径向或直径线上的导向槽。
10.按权利要求9的装置，其特征为：连接滑板(30)由一块最好侧面成型的板组成，该板的轮廓(59)主要根据外壳(13)的横截面确定尺寸；
且该板(30)具有一个长孔(64)，该长孔从锁芯(11)或其轴向延长段(23)轴向通过。
11.按权利要求1至10任一项的装置，其特征为：空转套筒(12)内的径向孔(53)装有一个可自由径向运动的止动元件(60)；
为交替容纳止动元件(60)的内端或径向外端，在锁芯(11)以及外壳(13)中设置有槽(62)和对置槽(61；63)；
止动元件(60)与槽(61至63)属于强制控制，这种强制控制不是使锁芯相对于套筒固定，便是使套筒相对于外壳固定。
12.按权利要求11的装置，其特征为：在过载情况(56)后和接着钥匙旋转时，止动元件(60)与其对应的槽确保外壳(13)内锁芯(11)的自动同步，以便达到一个起始钥匙拔出位置。
13.按权利要求1至12任一项的装置，其特征为：定位控制元件由一个辊(21；22)组成；该定位控制元件和连接滑板之间的轴向连接由辊(21；22)上的一个轴向凸部(35；36)构成。
14.按权利要求1至3任一项的装置，其特征为：止动元件(60)是一个球体。
15.按权利要求1至14任一项的装置，其特征为：工作元件(40)是一个与钥匙轴(14)同心的旋转支承的齿轮。
16.按权利要求1至15任一项的装置，其特征为：设置了两个钥匙拔出位置(45；46)，这两个位置最好布置成大致互为一个直角。
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