CN1963125A - 闩锁装置 - Google Patents

Abstract

闩锁装置，其包括可在通电情况下通过控制闩锁内释放机构的运动来防止门闩锁被打开的电力控制装置。该闩锁装置设置有传感器来监测门闩锁释放机构的操作状态。在传感器检测到未经允许就企图打开门的情况下，电力控制装置通电，从而防止未经允许就打开闩锁。传感器能监测门把手的直接运动。进一步地或选择性地，可设置传感器以监测闩锁释放机构内部的内部件，从而监测表明门把手发生运动的那些运动。

Description

闩锁装置

技术领域

本发明涉及一种闩锁装置，更具体地但非排他性地，本发明涉及一种在机动车车门内部使用的闩锁装置。

背景技术

公知的车门包括将门可释放性地保持在关闭位置的闩锁。在车辆无人照看或甚至是在车内有人时，都可将这类闩锁锁上，以防止未经允许的人员进入车内。

可通过手动方式，如通过操作内部窗栏按钮或外部钥匙栓而使这类闩锁在锁定状态和开锁状态之间转换，或者可通过遥控方式的动力致动器，例如以红外设备遥控的动力致动器驱动这类闩锁在锁定状态和开锁状态之间转换。

这类动力锁定/开锁方式存在的问题是在不能提供动力的情况下，例如在道路交通事故期间或者是由于电池没电而不能改变锁定状态。因此，如果车辆在门锁定的情况下进行驱动然后又发生了严重的撞车事件，此时车内乘客会发现他们被锁在车内，很清楚地，这存在安全方面的问题。

解决这一问题的门闩锁的一种已知方式在EP 1217153中有所描述，其中利用电磁体来防止车辆在运转过程中被手动打开。更具体地，当通电时，电磁体吸引控制杆的铁磁体端，从而防止控制杆移向开锁位置。然而，在发生碰撞的情况下，电磁体的断电使得控制杆移向开锁位置，从而使门能被手动打开。但这种锁定结构的提供需要持续的电力消耗，这是不利的。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种改进形式的闩锁装置。

本发明的一方面提供了一种闩锁装置，其包括闩锁，可手动致动元件，释放机构，以及电力控制装置，所述闩锁可***作而在使用状态下可释放地保持撞针，所述释放机构能受到手动可致动元件的驱动而从闭锁位置移动到开闩位置，在开闩位置处释放机构打开闩锁，进一步地，其中所述电力控制装置具有防止释放机构打开闩锁的主动状态以及允许释放机构打开闩锁的被动状态，其特征在于，所述电力控制装置被设定为响应手动可致动元件的运动而从被动状态转换为主动状态，以防止未经允许就打开闩锁。

附图说明

根据从属权利要求和随后说明书的描述，本发明的其他方面和特征将变得明白易懂。随后的说明书参照附图而仅以示例性的方式给出，其中：

图1是本发明闩锁装置的视图；

图1A是图1局部的放大图；

图1B是类似于图1A的视图，其示出了不同位置的磁性制动杆；

图2示出了在开锁但未开闩的状态下打开操作进行到一半时的图1闩锁装置；

图3示出了在开闩状态下打开操作结束时的图1闩锁装置；以及

图4示出了在锁定状态下试图打开闩锁时的图1闩锁装置。

具体实施方式

参见图1-4，闩锁装置总体以10表示。闩锁装置10包括闩锁12(图中仅示出了闩锁的一部分)、释放机构16、电力控制装置18和以内把手20和外把手21形式存在的手动可致动元件。

尽管未示出，闩锁12安装在门上且可***作而可释放地保持安装在车的某一固定结构上的撞针，所述固定结构例如为B柱或C柱。而且，闩锁包括旋转爪形式的碰簧销，从而可与撞针结合而将门保持为关闭位置。设置制动杆装置(pawl arrangement)而将旋转爪偏置为与撞针结合，从而将碰簧销保持在关闭位置。制动杆装置包括闩锁释放元件，其在图1中以14表示。

闩锁释放元件14，在本实施方式中为爪销，可在位置A和B之间移动，如图1所示。闩锁释放元件14处于位置A时，关闭门将会导致旋转爪旋转并与撞针相接合。然后，制动杆装置会将撞针保持在关闭位置。闩锁释放元件14随后运动到位置B，使制动杆装置脱离与旋转爪的接合，从而导致旋转爪脱离撞针，进而允许门被打开。因此，闩锁释放元件14处于位置A时，闩锁可被“锁”到撞针上，而闩锁释放元件14处于位置B时，闩锁可从撞针上“脱开”。

释放机构包括释放杆26、复位杆28、接头连杆30和锁定/开锁杆32。

释放杆26以枢接方式绕闩锁装置10底盘上的枢轴C安装。释放杆26的端部26A通过连杆机构34(示意性地示出)连接到内门把手20形式的第一手动可致动元件。端部26A还被另一个连杆机构35(示意性地示出)连接到外门把手21形式的手动可致动元件。对把手20或21的操作导致释放杆绕枢轴C顺时针方向旋转。

在本实施方式中，设置传感器23而在外门把手和电力控制装置18之间进行工作通讯。传感器23设置成检测把手21的运动并产生表明所述运动的信号，以供控制装置18处理，这将在下文中详细描述。

在某些实施方式中，把手21包括杆，而传感器23包括开关或运动传感器，该运动传感器可***作而检测杆离开正常静止位置的初始位移，例如2mm的移动，以及产生表明所述移动的输出信号。

应该注意到也可设置一类似的传感器而在内门把手和电力控制装置18之间进行工作通讯。

释放杆26相反侧的端部26B通过枢轴D连接到复位杆28的端部28A。

复位杆28相反侧的端部28B包括用于与爪销14相接合的抵接部22，以下将会对其展开进一步描述。

复位杆28通过枢轴E连接到定位在复位杆两个端部28A和28B之间的接头连杆30的端部30A。接头连杆30的端部30B则通过枢轴F连接到锁定/开锁杆32第一臂32A的端部。

锁定/开锁杆32还包括具有销37的第二臂32B，以及在其上面具有抵接部38而在其下面具有抵接部39的第三臂32C。锁定/开锁杆32以枢接方式绕闩锁装置10底盘24上的枢轴G安装。

抵接部38由铁磁体材料制成。

由动力驱动的控制装置18包括电磁体42和磁性制动杆44。

电磁体42安装在底盘24上，包括线圈46，磁芯48和导线50、51。在电磁体42的一侧上设置制动杆止动部52。

磁性制动杆44包括永磁体，并以枢接方式绕枢轴H安装到底盘24上。制动杆44的第一端部44A包括抵接部54、56和58，将在以下对其展开进一步的描述。

拉伸弹簧60连接在底盘24和释放杆26之间，其作用是沿逆时针方向偏置释放杆26，如图1所示。

另一个拉伸弹簧62(为清楚缘故仅在图3中示出)使销37和枢轴38一起被偏置。

在另一实施方式中，可采用不同形式的弹簧，尤其是具有扭转作用的特殊弹簧(表簧)代替拉伸弹簧60和62，从而执行相同的偏置功能。

锁定/开锁杆止动部64安装在底盘24上。

采用拉伸弹簧62的结果是，复位杆28的端部28A被偏置而与销37相接合。在另一些实施方式中，释放杆26的端部就象枢轴D的一部分一样能与销37相接合。

磁性制动杆44的南极在端部44B处，而北极在端部44A处。

如果通过导线50和51向线圈46中通入第一方向的DC电流，则在电磁体48周围产生磁场，这会将磁性制动杆44的北极端44A向左偏置，如图1所示，即沿逆时针方向绕枢轴H转动直至抵接部54与制动杆止动部52相接合。

通入第二方向的DC电流导致在电磁体42周围形成不同的磁场，从而使磁性制动杆44的北极端部44A被向右偏置(如图1所示)，即绕枢轴H顺时针方向旋转直至抵接部56与锁定/开锁杆32的臂32C的端部33相接合(参见图1B)。在此情况下，抵接部58与抵接部39相对，将会防止锁定/开锁杆32绕枢轴G逆时针旋转(参见下文)。

应该注意到：为了将磁性制动杆44在图1A和1B所示的位置之间运动，所必须的仅仅是向线圈46中通入合适方向的短脉冲(如50ms)电流，原因是在正常的环境下，一旦磁性制动杆44已经达到图1A或1B所示的位置之一，则不存在易于使磁性制动杆44偏离所述位置运动的力。

在一种优选的实施方式中，制动杆44的重力中心基本位于枢轴H处，理由是在发生道路交通事故的情况下，这种设置不易使制动杆因事故期间的加速力或减速力而发生旋转。(即防止发生不希望的向阻挡位置的运动，如图1B所示)

在另一个优选实施方式中，设置较轻的掣子(detent)而将磁性制动杆44保持在图1A和1B所示的任意位置处，然而也可例如通过外部钥匙对制动杆44进行手动操作，或通过对电磁体42进行脉冲调制来实现。

也可能通过向线圈46中通入并保持第一方向的DC电流来防止锁定/开锁杆32绕枢轴G逆时针旋转，理由是抵接部38是由铁磁体材料制成的，因而会被吸引到电磁体42上。

控制装置18具有如下的三种状态：

第一状态是线圈46中未通电且磁性制动杆44处于图1B所示的位置；

第二状态是向线圈46供电保持并第一方向的电流，从而吸引抵接部38并确保磁性制动杆44处于图1和1A所示的位置；以及

第三状态是不向线圈46供电，且磁性制动杆44处于如图1和1A所示的位置。

重要的是应注意到在此情况下，当处于第二和第三状态时，各个部件的物理位置都是相同的。因此，第二状态和第三状态的区别仅在于：第二状态下向线圈46供电，而在第三状态下不向线圈供电。

对闩锁装置10的操作如下。

当控制装置18处于第三状态时，门可被手动打开，如下所述：

如前述，当控制装置处于第三状态时，磁性制动杆44设置在图1所示的位置，因此不会限制锁定/开锁杆32沿逆时针方向旋转。而且，线圈46未通电，因此电磁体48也不会限制锁定/开锁杆32沿逆时针方向的运动。

内把手20或外把手21的初始运动使释放杆26绕枢轴C沿顺时针方向运动而到达图2所示的位置。

在图2中，应该注意锁定/开锁杆32已经绕枢轴G沿逆时针方向旋转到臂32A已与抵接部64相抵接的位置。也应该注意到抵接部38已经脱离了电磁体42的作用。

从图2可见，复位杆28的端部28A保持与销37相接触。因而，接头连杆30和复位杆28实质上也已经绕枢轴G旋转。而且，抵接部22与爪销14成一直线。这可与图1所示的抵接部22的位置形成对照：图1中抵接部22与爪销14并不成一直线14。

内或外门把手20，21进一步的运动将释放杆26从图2所示的位置移动至图3所示的位置。

鉴于锁定/开锁杆32的臂32A与抵接部64对抵接合，锁定/开锁杆32不能进一步沿逆时针方向旋转。因此，连接件30被迫相对于锁定/开锁杆32绕枢轴F逆时针旋转。结果是复位杆28的抵接部22发生运动而与爪销14相接合，并从图2所示的位置A运动到图3所示的位置B。

如前述，爪销14从位置A到位置B的运动导致闩锁变成“开闩”状态。

当释放内或外把手20，21时，弹簧60和弹簧62使释放机构16和爪销14返回到如图1所示的位置。

应该注意到，尽管内或外把手20，21的运动以及所导致的释放杆26的运动已经分两阶段进行了描述，但操作门把手的人难以辨明该两阶段运动。而且，该机构被设计成连续从图3所示的位置运动到如图1所示的位置。

当控制装置处于其第二状态时(下文中称为主动状态)，即其中向线圈46通入第一方向的DC电流，且磁性制动杆44处于图1所示的位置时，锁定/开锁杆32受到磁力吸引而保持在图1所示的位置。

因此，对内或外门把手的操作将导致释放杆26沿顺时针方向旋转，如图1所示，这会导致复位杆28的端部28A立即脱离销37，从而使释放杆26、复位杆28和连接件30运动到图4所示的位置。

应该注意到尽管抵接部22已被迫运动，鉴于抵接部22最初并未与爪销14成一直线，这种运动导致了抵接部22绕过爪销14但并不朝向爪销14运动。因此，尽管内或外把手20，21已被移动，但门尚未成为“开闩”状态。注意在另外的实施方式中，可能将抵接部，如抵接部22设置为永久与闩锁释放元件，如爪销14成一直线，但离闩锁释放元件较远，从而当闩锁装置处于锁定状态时抵接部靠近爪销但并未使爪销运动，而当闩锁装置处于开锁状态时，抵接部靠近爪销14，与其接合并使其运动。

可见，控制装置处于主动状态时，门闩锁保持在锁定状态。

根据本发明的优选实施方式，由动力驱动的控制装置18设置成转换到主动状态，即向电磁体42供电，从而防止未经允许就打开闩锁12。

更具体地，如果车辆处于运转状态，即着火状态，不论车辆是在静止时还是行驶时，控制装置18都设置成与和各个把手20，21相关的传感器23进行通讯，以确定是否试图利用把手20、21来打开门。

如果有人企图利用把手20、21打开门，关联的传感器23检测把手21的初始运动，控制装置18同时开始向线圈46供电。因此，在把手21的初始运动期间，控制装置18进行操作而从主动状态转换到被动状态，从而防止未经允许就进入车内。具体地，电力控制装置18设置为在释放杆26已能将复位杆28的抵接部22定位成与处于位置A的爪销14成一直线之前，使锁定/开锁杆32运动到与电磁体48发生磁抵接的位置。

可设置人控功能，以选择性地防止控制装置18在车辆运转时按照上述方式与传感器23进行工作合作。

当控制装置处于第一状态时，即未向线圈46供电但磁性制动杆44处于图1B所示位置时，尽管在此情况下采取的是抵接部39和58的相互合作方式，这也再次防止了锁定/开锁杆的逆时针旋转。因此，驱动内或外把手20、21将再次导致释放杆26、复位杆28和连接件30运动到图4所示的位置。

图2示意性地示出了动力致动器P，其能独立地操作而释放闩锁。

进一步示意性地示出的是编码的安全设备70，其为外部安装的钥匙栓形式，钥匙栓内可***钥匙。通过钥匙致动钥匙栓，能使磁性制动杆44在图1A和1B所示的位置之间运动。

由动力驱动的控制装置18设置成在关联的车辆运转时与传感器23主动通讯，从而可进行操作而在各个门把手20、21发生不希望或未允许的运动时转换到主动状态。

车辆运转且控制装置18处于主动状态时，通过已经通入电磁体42的电力将锁定/开锁杆32保持在图1所示的位置。控制装置18保持为主动状态，直到其通过传感器23检测到各个把手20、21已经返回到正常的静止位置。

在例如随着道路交通事故而发生断电的情况下，控制装置18将被规定转换到第三状态，因此门将变成开锁状态，则车内的乘客可从车内逃出来。

当车辆处于停泊状态且无人照看时，控制装置可被设定为第一状态以锁上闩锁。或者，当车辆停泊但要求处于开锁状态时，控制机构可设置成第三状态。注意在第一或第三状态下，都无电池消耗。通过向线圈通入合适方向的电能脉冲，控制装置可在第一和第三状态之间转换。

当车辆停泊且控制装置处于第一状态时，即车辆被锁上时，如果车辆蓄电池没电，则可能会由于内部的灯还亮着，对电磁体42进行脉冲调制而使控制装置18从第一和第三状态转换为使车辆开锁的状态将是不可能的。然而，仍然可能通过采用钥匙和钥匙栓70而手动地对车辆进行开锁。必要时也可采用钥匙和钥匙栓来锁上车辆。

本发明在为防止车辆运转时未经允许地进入车辆提供有效的装置方面，以及在为防止在车辆运转时不希望地或意外地从车内打开门提供有效的儿童安全锁方面是非常有益的。只需把手20或21发生较小的运动就可诱发电磁体和防止门开闩。

应该注意到仅当车辆运转且控制装置处于主动状态时，即当传感器检测到把手20、21已从其静止位置被移向门的打开位置时，电力被连续地输入线圈46中，从而使驾驶车辆期间的功率消耗降至最低。

注意电磁体42的强度需足够大，从而能在电磁体42处于主动状态即向电磁体42供电时将锁定/开锁杆32保持在图1所示的位置处。因此，电磁体42的强度必须足够大，从而能克服内或外把手20、21初始运动期间存在于拉伸弹簧60中的力，且电磁体必须克服内或外把手20、21随后运动期间拉伸弹簧60和62中的力。而且，电磁体42需要具有足够的强度，从而能使锁定/开锁杆32从图2所示的位置运动到抵接部38与电磁体42相抵接的位置。

应该理解本发明可以应用在任何形式的车门闩锁中，其中在检测到内或外门把手发生未经允许或不希望的运动时，则防止门开闩，因此本发明并不限于所阐述的实施方式。

在可选择的实施方式中，上述的传感器可设置为与闩锁的一部分直接通讯，而不是和各门把手20、21直接通讯。例如，可将开关传感器或运动传感器设置为检测闩锁内连杆机构或杠杆的运动，条件是所述连杆机构或杠杆可响应内或外门把手20、21的典型打开操作而被驱动。在图1的实施方式中，传感器可被设置成检测释放杆26或复位杆28的运动，理由是这些闩锁部件仅在门把手20、21中的一个或两者明显地从其静止位置移开时，例如在拉紧释放杆26和把手20、21之间的松弛之后，才会被致使沿打开方向运动。

因而在这类实施方式中，传感器被设置成与释放把手间接通讯而检测闩锁内的运动，闩锁内的运动表征所述释放把手确定的打开运动。因此，只有当把手之一按照能表明采用该把手试图打开门的方式运动时，闩锁内的连杆机构才会被驱动，从而触发相关传感器发出信号并因而导致由动力驱动的控制装置18转换到其主动状态。然而，在释放杆仅发生微量运动或振动的情况下，例如在车辆行驶通过崎岖不平地区时可能经历的情况下，这种设置方式防止控制装置转换到其主动状态。

在一种优选的实施方式中，闩锁包括与内门把手20直接通讯的第一传感器、与外门把手21直接通讯的第二传感器以及设置成与释放杆26直接通讯的第三传感器(参见图1中的传感器23A，其也被设置成按照与释放把手20、21相关的传感器23相同的方式与由动力驱动的控制装置进行通讯)。

在本实施方式中，仅在响应释放把手20、21中的一个或多个发生离开其正常静止位置的明显运动时，才会致使释放杆26沿打开方向开始运动，即绕枢轴点C沿图1所示的顺时针方向旋转。应当理解在释放把手20、21的正常打开操作期间，释放杆26的打开运动几乎是同时发生的。

在本实施方式中，只有由动力驱动的控制装置18从传感器23A或一个或多个传感器23接收到信号时，即只有当由动力驱动的控制装置18确认释放杆26和一个或多个把手20、21已按照表明有利用释放把手20、21之一企图打开门的方式被移动时，由动力驱动的控制装置18被设置为转换到其主动状态。如果从把手传感器23之一以及从释放杆传感器23A接收到信号，则由动力驱动的控制装置18将向电磁体42供电，从而防止杆32旋转到释放位置。

如上述的方式一样，利用设置成在由动力驱动的控制装置18和一个或多个门把手20之间进行通讯的至少两个传感器，在防止由动力驱动的控制装置不必要地转换到主动状态方面是非常有利的，从而降低了闩锁的整体功率消耗。实际上，释放杆传感器23A充当了远离门把手的安全传感器。应该理解可在闩锁内设置不止一个的这类安全传感器，以检测表明把手20、21之一发生运动的运动，其中由动力驱动的控制装置可被设置成仅在其从每个安全传感器都检测到信号时才转换到其主动状态。

电磁体42可被正向闭锁元件(positive blocking element)代替而与控制杆32进行抗旋转的接合。例如，可将本申请人尚处于审查阶段的英国专利申请GB0522666.7，或要求其作为优先权的相应美国专利申请(以引用方式并入本文)中提及的那类压电梁或双金属片应用到闩锁中，而不采用电磁体。在这些实施方式中，闭锁元件在缺乏供电的情况下处于非阻挡位置，从而杆32可以自由旋转而使闩锁处于可打开状态。然而，如果向闭锁元件供电，如在一个或多个传感器检测到把手20、21发生运动的情况下向闭锁元件供电，则闭锁元件处于与抵接部39相接合的阻挡位置，从而防止杆32旋转并进而防止闩锁被打开。

Claims (10)

1.闩锁装置，其包括：

闩锁(12)，

手动可致动元件(20，21)，

释放机构(16)，和

电力控制装置(18)，

其中所述闩锁可***作而在使用状态下可释放地保持撞针，所述释放机构能受到手动可致动元件的驱动而从闭锁位置移动到开闩位置，在开闩位置处释放机构打开闩锁，其中所述电力控制装置具有防止释放机构打开闩锁的主动状态以及允许释放机构打开闩锁的被动状态，

进一步地，其中所述电力控制装置被设置为响应手动可致动元件的运动而从被动状态转换为主动状态，以防止未经允许就打开闩锁。

2.根据权利要求1所述的闩锁装置，其中设置与所述电力控制装置(18)通讯的传感器(23)，以检测所述手动可致动元件(20，21)的运动，以及其中所述传感器被设置成在检测到所述手动可致动元件运动的情况下产生信号，以使所述电力控制装置转换到主动状态。

3.根据权利要求1或2所述的闩锁装置，其中所述手动可致动元件(20，21)包括具有正常静止位置的杆，以及所述传感器(23)包括可***作而检测所述杆离开所述正常静止位置的初始位移的开关。

4.根据权利要求3所述的闩锁装置，其中，所述传感器(23)与所述杆连接。

5.根据权利要求3或4所述的闩锁装置，其中所述传感器(23)被设置成在所述杆离开所述正常静止位置的位移至少达2mm时产生控制信号。

6.根据前述任意一项权利要求所述的闩锁装置，其中设置与所述电力控制装置(18)通讯的传感器(23)，以检测释放机构(16)内表明所述手动可致动元件(20，21)发生运动的运动。

7.根据前述任意一项权利要求所述的闩锁装置，其包括与所述手动可致动元件(20，21)相关联以检测其运动的第一传感器(23)，与所述释放机构(16)的一部分相关联以检测其运动的第二传感器(23A)，其中所述电力控制装置(18)被设置成响应来自第一传感器和第二传感器两者发出的信号而转换到主动状态。

8.根据前述任意一项权利要求所述的闩锁装置，其中所述电力控制装置(18)包括电磁体(42)，而所述释放机构(16)包括铁磁体部分(38)，该铁磁体部分设置为被所述电力控制装置吸引，以防止闩锁在主动状态下被打开。

9.根据前述任意一项权利要求所述的闩锁装置，其中所述释放机构(16)包括倾向于移向打开位置的杆(32)，而所述电力控制装置(18)包括适于移向阻挡位置而防止杆(32)在主动状态下运动的闭锁装置。

10.根据前述任意一项权利要求所述的闩锁装置，其中所述手动可致动元件构成了用于开门运动的车门把手的一部分。

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