用于致动开关或传感器的装置和方法
【专利摘要】本文提供一种锁闩组件。锁闩组件具有：锁杆，其可旋转地安装至锁闩组件以便在第一位置和第二位置之间运动；开关，其布置成用于探测锁杆在第一位置和第二位置之间的运动，该开关位于承座内；致动杆，其可旋转地安装至该承座以便在第一位置和第二位置之间运动，其中该致动杆操作性联结至该锁杆，以便该锁杆的从第一位置至第二位置的运动引起该致动杆从第一位置运动至第二位置；并且该开关与至少一个其它开关一同位于第一平面内，而该锁杆在不同于第一平面的第二平面内旋转。
【专利说明】
用于致动开关或传感器的装置和方法
技术领域
[0001]本发明各实施例涉及用于致动开关或传感器的装置和方法。特别是，本发明各实施例涉及用于致动车辆锁闩的开关或传感器的装置和方法。
【背景技术】
[0002]当前车门锁闩设计的趋势涉及使电气结构所使用的材料最少化以降低成本。另一趋势是减小质量，其涉及减小锁闩组件的封装尺寸，同时保留原始设备制造商(OEM)所希望得到的特征。这些趋势共同给位置感应装置的设计和在锁闩组件内的布置带来了挑战。再者，当电气结构位于垂直于供所布置的传感器感应的旋转特征的平面上时也会形成挑战。
[0003]据此，希望提供一种改进的用于致动车辆锁闩内的开关或传感器的方法和装置。
【发明内容】
[0004]在一个实施例中，提供一种锁闩组件。锁闩组件具有:锁杆，其可旋转地安装至锁闩组件以便在第一位置和第二位置之间运动;开关，其被布置成用于探测锁杆在第一位置和第二位置之间的运动，该开关位于承座内；致动杆，其可旋转地安装至该承座以便在第一位置和第二位置之间运动，其中该致动杆操作性地联结至该锁杆以使该锁杆的从第一位置至第二位置的运动引起该致动杆从第一位置运动至第二位置;该开关与至少一个其它开关一同位于第一平面内，而该锁杆在不同于第一平面的第二平面内旋转。
[0005]在另一实施例中，提供一种用于车门的锁闩。锁闩具有:锁杆，其可旋转地安装至锁闩组件以便在对应于锁定位置的第一位置和对应于解锁位置的第二位置之间运动，其中该锁杆操作性联结至锁定机构;开关，其被布置成用于探测该锁杆在第一位置和第二位置之间的运动，该开关位于承座内；致动杆，其可旋转地安装至该承座以便在第一位置和第二位置之间运动，其中该致动杆操作性联结至该锁杆，以使该锁杆的从第一位置至第二位置的运动引起该致动杆从第一位置运动至第二位置，其中该致动杆被弹簧偏压至第一位置；该开关与至少两个其它开关一同位于第一平面内，而该锁杆在不同于第一平面的第二平面内旋转。
[0006]在又一实施例中，提供一种用于确定锁闩锁杆的位置的方法。该方法包括下列步骤:将锁杆可旋转地安装至锁R以便在对应于锁定位置的第一位置和对应于解锁位置的第二位置之间运动;设置开关以探测该锁杆在第一位置和第二位置之间的运动，该开关位于承座内；将该致动杆可旋转地安装至承座以便在第一位置和第二位置之间运动，其中该致动杆操作性联结至该锁杆，以使该锁杆的从第一位置至第二位置的运动引起该致动杆从第一位置运动至第二位置，其中该致动杆被弹簧偏压至第一位置;该开关与至少两个其它开关一同位于第一平面内，而该锁杆在与不同于第一平面的第二平面内旋转，并且该开关给电子控制单元提供信号。
【附图说明】
[0007]在参照附图阅读以下详细描述之后，本发明的上述和/或其它特征、方面和优点将变得更容易理解，在所有附图中，相同的标记代表相同的零部件，其中:
[0008]图1是示出车辆锁闩的锁杆的至少三个位置和被布置成用于探测锁杆运动的锁开关和开关承座的立体图；
[0009]图2是示出锁杆旋转所在的平面和锁开关所位于的平面的端面图；
[0010]图3是示出锁杆、锁开关承座和使锁杆运动操作性耦联至锁开关的锁开关致动器的立体图，其中锁杆和锁开关致动器处于第一位置；
[0011]图4示出锁开关致动器安装至锁开关承座中的安装结构；
[0012]图5是第一位置中的锁开关致动器、锁开关和锁开关承座的剖视图；
[0013]图6是第二位置中的锁开关致动器、锁开关和锁开关承座的剖视图；以及
[0014]图7是第二位置中的锁开关致动器、锁开关和锁开关承座的立体图。
[0015]虽然附图展现了本发明的不同实施例和特征，但附图并不一定是按比例绘制的，某些特征可能被夸大以便示出和解释本发明的实施例。本文给出的范例以一种形式说明了本发明的多个方面，这种范例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
【具体实施方式】
[0016]现在参见附图，示出总成或锁闩组件10，其包括锁杆12和用于探测锁杆12相对于(示意所示的)车辆锁闩16的运动的传感器或开关14。在一个实施例中，车辆锁闩16可安装在车门内。
[0017]在一个实施例中，如图1所示，锁杆、杆或外锁杆12可枢转安装至车辆锁闩16以绕轴线18运动。图1示出锁杆12的至少三个不同位置。如至少图1所示，锁杆能位于锁定位置、中间位置和解锁位置。如在相关领域中所知，锁杆12至锁定位置的运动将通过例如操作性联结至锁闩16的释放手柄15的致动而防止锁闩16从闩锁位置转变至解闩位置。另一方面，锁杆12至解锁位置的运动将通过例如操作性联结至锁闩的释放手柄15的致动而允许锁闩从闩锁位置转变至解R位置。
[0018]如在相关领域中所知，当锁闩16处于解锁状态时，释放手柄15通过锁杆12运动所产生的运动将导致锁止杆或棘爪(未示出)与叉栓或掣爪(未示出)脱开，以使锁闩可从闩锁状态转变至解闩状态。在一个非限制性实施例中，锁杆12被操作性联结至锁杆12的锁定机构17驱动而在其各位置之间运动。在一个实施例中，锁定机构17可以是被构造成使锁杆12运动至其至少如图1所示的各位置的锁芯、马达或任何其它等同机构。在一个实施例中，锁定机构17或锁芯可从安装有锁闩16的车辆的外部接近。
[0019]由于锁闩的锁杆12的操作位置能指示锁闩16状态，故希望使耦联至传感器或开关14的电子控制单元(ECU)或任何其它等同装置18获知所述位置，以使对应于锁杆12位置的开关或传感器14的状态显示给E⑶18。
[0020]在一个实施例中，电子控制单元18包括微处理器、微控制器或其它等同处理装置，其能执行计算机可读的数据或程序的命令，以便执行控制算法而实现预定功能和所希望的处理过程、继而实现运算(例如执行(多种)傅里叶分析算法、预定的控制过程等等)。控制器可包括但不限于(多个)处理器、(多个)计算机、存储器、储存、(多个)记录器、计时器、(多个)断续器、通信接口、输入/输出信号接口以及包括至少一个前述装置的组合。
[0021]图1示出锁杆12的几何形态，在一个实施例中，当锁杆处于解锁位置时，希望提供来自传感器或开关14的位置感应电信号。开关或传感器14位于包括锁闩组件或总成10的电气结构的开关承座20中。在一个实施例中，开关承座20可由易模制材料如塑料模制形成或构成。如图所示，所示开关承座20如此安装有位置锁开关或传感器14，即其能够优化锁闩组件10的整体封装尺寸并减少用于开关承座20电路的材料量，从而优化承座子组件20的零部件成本。
[0022]至少如图1和图2所示，给出一个非限制性实施例中的锁杆12和承座20的位置。如图所示，锁开关或传感器14的位置并不处于用于引导锁杆12通过其旋转运动而进行的致动的最佳位置。为使开关或传感器14运动至用于引导锁杆12的致动的最佳位置，这需要将开关或传感器14重新布置在位于承座20中的两个其它开关24、26的平面22之外。如此，使开关或传感器14移动成更靠近锁杆12同时保持开关24和26的位置以使它们可被其它部件致动，这会增加组件10的制造成本并增大锁闩组件10所需的总封装空间，因为需要更复杂的电路和结构且须改造和扩大承座。
[0023]图2示出杆12旋转所在的平面28和锁开关14、开关24和26以及承座或壳体20的平面22之间的关系。
[0024]构想出本发明各实施例的原因是希望减小微开关为感应锁杆12在锁闩组件10中旋转时的位置所需要的封装空间或占用面积。尽管开关14的替代位置是存在或可行的，但这些位置会使组件10的电气结构(如承座20等)极其复杂化，从而增加组件成本且需要附加或更大的封装空间。
[0025]根据本发明的一个非限制性实施例，设置附加的致动杆30。致动杆30可运动或可旋转地安装至承座20，以实现最佳封装设计并大幅降低开关承座20的电气结构或电路的复杂性，因为多个开关位于单一平面内，这优化了承座子组件20的部件成本。换言之，开关14在承座20中可与至少一个其它开关、在一些情况下与多于一个的其它开关(如两个或更多)保持在同一平面内，以使开关承座或承座子组件20的封装可被优化(如多个开关位于单个平面内)，从而开关可被锁闩16的许多活动部件致动。
[0026]现在参见至少图3，示出外锁杆12和外锁开关致动器或致动杆30。外锁开关致动器或致动杆30包括致动凸轮从动件结构32和一体复位弹簧、弹簧特征或弹簧34。在一个实施例中，致动器或致动杆30或者至少一体复位弹簧、弹簧特征或弹簧34由具有弹力或弹性特征的材料制成，以使当弹簧特征或弹簧34沿第一方向挠曲时提供一个反向的偏压力。换言之，一旦弹簧或弹簧特征34因受力偏离开第一位置，那么弹簧或弹簧特征在该力消除后将复位至第一位置。
[0027]在外锁杆12在其各位置(如锁定位置、中间位置和解锁位置)之间运动期间，凸轮从动件结构32被与外锁杆12—体形成或位于外锁杆12上的对应凸轮表面36接触，并且当外锁杆12枢转或旋转时，外锁开关致动器或致动杆30沿箭头40的方向围绕轴线38枢转或旋转。
[0028]当外锁杆12沿箭头42的方向围绕轴线43旋转时，表面36与结构32的接触引起外锁开关致动器或致动杆30沿箭头44的方向旋转。当外锁开关致动器或致动杆30沿箭头44的方向旋转时，一体复位弹簧、弹簧特征或弹簧34被保持抵靠与开关承座20—体形成的定位结构46。
[0029]现参见图4，外锁开关致动器或致动杆30的旋转轴线38通过可旋转地接纳在承窝50中的毂部或轴杆部分48实现，所述承窝也与开关承座20—体形成。
[0030]通过将外锁开关致动器或致动杆30的控制结构布置在开关承座20上或使其与开关承座20—体形成，这还允许外锁开关14被布置在开关承座20中，从而能以更尚的精度控制这种子系统的公差，由此提供更坚实的解决方案。
[0031]图5是至少外锁开关致动器或致动杆30、承座组件20和外锁开关14的剖视图。在这里，外锁开关致动器或致动杆30和相关的锁杆12处于第一位置。该图还示出可旋转接纳在开关承座20的承窝50中的毂部或轴杆部分48。在图5所示的位置中，一体复位弹簧臂34明显受力压靠在开关承座20的对应止挡结构46上。据此，外锁开关致动器或致动杆30的接触表面52通过由复位弹簧34沿箭头54方向产生的复位力被偏压至所示位置。外锁开关致动器或致动杆30沿箭头54方向的进一步旋转被阻止，因为外锁开关致动器或致动杆30的结构或突起56接触与开关承座20—体形成的对应止挡结构或表面58。
[0032]定位结构或突起56通过复位弹簧或偏压结构34沿箭头54方向的偏压力被保持抵靠对应的止挡表面58。如图3和图5所示，当锁杆12的凸轮表面36沿箭头42方向旋转时，该凸轮表面与外锁开关致动器或致动杆30的凸轮从动件结构32发生接触，造成外锁开关致动器30沿箭头44方向旋转，从而引起开关启动结构或表面52朝外锁开关14移动，同时结构或突起56离开表面58。
[0033]图6和图7示出从第一位置旋转或运动至第二位置的外锁开关致动器或致动杆30和锁杆12，在第二位置中，锁杆12位于其围绕轴线43沿箭头42方向运动的满程位置，该满程位置由位于外锁杆凸轮表面36的最高表面上的凸轮从动件32标示。在此位置(如锁杆12和外锁开关致动器或致动杆30的第二位置)上，开关启动结构或表面52将外锁开关14压至其启动位置，一体复位弹簧特征34的挠曲被从图3和图5所示位置弯曲至图6和图7所示位置，由此对致动器或致动杆30的接触锁杆12的部分产生沿箭头54方向的偏压力。另外，外锁开关致动器或致动杆30的定位结构或突起56已沿与弹簧34偏压力相反(例如与箭头54相反)的方向旋转或运动离开对应的止挡表面58。
[0034]据此，当锁杆12从图6和图7所示的第二位置旋转至至少图3和图5所示的第一位置时，开关14不再受压且不同的信号被发送至ECU18，该信号与当锁杆和致动器30位于第二位置时发送至E⑶18的信号相反。
[0035]如本文所述，根据本发明各实施例，与锁杆12相关的开关或传感器14的位置可位于与其它开关和包含其它开关的承座20相同的平面内，以使开关所需的电气线路或结构最小化，并使开关及其承座所需的占用面积或所占空间量最小化。在一个实施例中，这可通过设置致动杆30实现，该致动杆可旋转安装至承座20以使锁杆12在至少两个位置之间的旋转运动通过致动杆30被传递至开关或传感器14，而未不利地影响到开关所需的电气线路或结构和开关及其承座所需的占用面积或所占空间量。
[0036]本文所用术语“第一”、“第二”等在这里并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于使一个元件与另一个元件相互区分，术语“一”和“某”在这里并不表示对数量的限制，而是表示存在至少一个所引物体。另外应注意，本文所用术语“底”和“顶”除非另有说明否则仅是为了便于描述，并且不限于任何一个位置或空间方位。
[0037]与数量连用的修饰词“约”是指包含所述量值并具有上下文所指出的含义(例如包括与特定数量的测量有关的错误的程度)。
[0038]尽管本发明已参照示例性实施例进行了说明，但本领域技术人员应理解，可以对本发明的要素进行改变或用等同形式替代，而没有背离本发明的范围。再者，可以做出许多改进以使特定情形或材料适应于本发明的教导，而没有背离其实质范围。因此，本发明不打算被限制于作为实施本发明的最佳模式而公开的特别实施例，而是本发明将包括所有落入所附权利要求书的范围的实施例。
【主权项】
1.一种锁闩组件，包括: 锁杆，其可旋转地安装至所述锁R组件以便在第一位置和第二位置之间运动； 开关，其布置成用于探测所述锁杆在所述第一位置和所述第二位置之间的运动，所述开关位于承座内； 致动杆，其可旋转地安装至所述承座以便在第一位置和第二位置之间运动，其中所述致动杆操作性联结至所述锁杆以便所述锁杆的从所述第一位置至所述第二位置的运动引起所述致动杆从所述第一位置运动至所述第二位置;以及 其中所述开关与至少一个其它开关一同位于第一平面内，并且所述锁杆在不同于所述第一平面的第二平面内旋转。2.如权利要求1所述的锁闩组件，其中，所述开关操作性联结至电子控制单元(ECU)，且所述开关的状态对应于所述锁杆的位置。3.如权利要求1所述的锁闩组件，其中，所述致动杆还包括凸轮从动件结构和一体复位弹簧，当所述锁杆从所述第一位置运动至所述第二位置时，所述凸轮从动件结构接触所述锁杆的凸轮表面。4.如权利要求3所述的锁闩组件，其中，当所述锁杆从所述第一位置运动至所述第二位置时，所述一体复位弹簧接触所述承座的定位结构。5.如权利要求4所述的锁闩组件，其中，所述致动杆具有可旋转接纳在承窝中的轴杆部分，所述承窝也与所述承座一体形成。6.如权利要求1或2所述的锁闩组件，其中，当所述致动杆位于所述第一位置时，所述致动杆的突起接触所述承座的止挡结构。7.如权利要求6所述的锁闩组件，其中，当所述致动杆朝所述第二位置运动时，所述致动杆的突起运动离开所述承座的止挡结构。8.如权利要求1或2所述的锁闩组件，其中，所述锁闩组件是车辆锁闩的一部分。9.如权利要求5所述的锁闩组件，其中，所述开关被可操作地联结至电子控制单元(ECU)，且所述开关的状态对应于所述锁杆的位置。10.如权利要求5所述的锁闩组件，其中，当所述致动杆位于所述第一位置时，所述致动杆的突起接触所述承座的止挡结构。11.如权利要求10所述的锁闩组件，其中，当所述致动杆朝所述第二位置运动时，所述致动杆的突起运动离开所述承座的止挡结构。12.如权利要求11所述的锁闩组件，其中，所述开关被可操作地联结至电子控制单元(ECU)，且所述开关的状态对应于所述锁杆的位置。13.如权利要求12所述的锁闩组件，其中，所述锁闩组件是车辆锁闩的一部分。14.如权利要求1或2所述的锁闩组件，其中，所述锁杆被可操作地联结至锁定机构。15.一种用于车门的锁闩，所述锁闩包括: 锁杆，其可旋转地安装至锁R组件以便在对应于锁定位置的第一位置和对应于解锁位置的第二位置之间运动，其中所述锁杆操作性联结至锁定机构； 开关，其布置成用于探测所述锁杆在所述第一位置和所述第二位置之间的运动，所述开关位于承座中； 致动杆，其可旋转地安装至所述承座以便在第一位置和第二位置之间运动，其中所述致动杆操作性联结至所述锁杆，以便所述锁杆的从所述第一位置至所述第二位置的运动引起所述致动杆从所述第一位置运动至所述第二位置，其中所述致动杆被弹簧偏压至所述第一位置；以及 其中所述开关与至少两个其它开关一同位于第一平面内，且所述锁杆在不同于第一平面的第二平面中旋转。16.如权利要求15所述的锁闩，其中，所述开关被可操作地联结至电子控制单元(ECU)，且所述开关的状态对应于所述锁杆的位置。17.如权利要求15或16所述的锁闩，其中，所述致动杆还包括凸轮从动件结构和用于将所述致动杆偏压至所述第一位置的一体复位弹簧，当所述锁杆从所述第一位置运动至所述第二位置时，所述凸轮从动件结构接触所述锁杆的凸轮表面。18.如权利要求17所述的锁闩，其中，当所述锁杆从所述第一位置运动至所述第二位置时，所述一体复位弹簧接触所述承座的定位结构。19.如权利要求18所述的锁闩，其中，所述致动杆具有可旋转接纳在承窝中的轴杆部分，所述承窝也与所述承座一体形成。20.一种用于确定锁闩的锁杆的位置的方法，包括: 将所述锁杆可旋转地安装至所述锁R以便在对应于锁定位置的第一位置和对应于解锁位置的第二位置之间运动； 设置开关以探测所述锁杆在所述第一位置和所述第二位置之间的运动，所述开关位于承座内； 将致动杆可旋转地安装至所述承座以便在第一位置和第二位置之间运动，所述致动杆操作性联结至所述锁杆，以便所述锁杆的从所述第一位置至所述第二位置的运动引起所述致动杆从所述第一位置运动至所述第二位置，其中所述致动杆被弹簧偏压至所述第一位置；以及 其中所述开关与至少两个其它开关一同位于一平面内，所述锁杆在不同于第一平面的第二平面内旋转，且所述开关给电子控制单元提供信号。
【文档编号】E05B81/24GK105863405SQ201610081992
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】D·M·珀金斯
【申请人】因特瓦产品有限责任公司