專利名稱：驅動機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及閂鎖，具體地但不限于汽車車門動力關閉閂鎖。
背景技術：
現代乘用汽車內部的精致對于汽車乘客而言變得越來越重要。因此，制造商對乘客艙與例如噪音、震動和周圍溫度等外部環境的隔離越來越重視。為了將乘客艙與周圍環境因素相隔離，近年來車門的密封壓力(sealpressure)穩定地增加。
與常規的手動關門相比，密封壓力的增加對車門操作者帶來了不能接受的負載要求。其中一個解決方法是提供一種閂鎖，該閂鎖包括動力驅動碰簧銷，該動力驅動碰簧銷將閂鎖從第一安全狀態(或中間狀態)驅動到完全關閉狀態而不需要操作者的幫助。
術語“第一安全”或“中間”表示當操作者將門推向關閉位置以使閂鎖與車門撞針相嚙合但是車門尚未完全關閉時的閂鎖狀態。在這個位置上車門沒有完全關閉，但是車門在不操作閂鎖的情況下不能打開。
在動力關閉閂鎖中，關閉行程(在該行程中，電動機驅動閂鎖從中間位置到關閉位置)期間所需的動力大于返回行程(在該行程中，電動機返回到休息位置，準備下一次關門)期間所需的動力。這意味著為了關閉閂鎖，電動機必須具有足夠的動力來克服閂鎖機構中的密封載荷和摩擦力。在返回行程中，電動機僅需要克服閂鎖機構中的摩擦力。因此，返回行程僅需要比在關閉行程中克服密封載荷所需動力少得多的動力。因此，電動機只在閂鎖關閉/返回周期的一半時間中使用其全部動力，從而在沒有使用的返回行程中仍然具有動力。
如在EP0325464.7和EP01300813.1中所公開的，在返回行程中使用可用的動力來將能量存儲在彈簧中是已知的，這里的能量能夠被釋放以便在關閉行程期間幫助電動機進行工作。
EP’464使用安裝在閂鎖底盤上的板簧來在齒輪上的抵接部(abutment)上進行動作。齒輪由電動機驅動，并且經過一系列的齒輪驅動碰簧銷。EP’813同樣使用彈簧，在這個例子中使用的是卷簧，經過輸出端向齒輪施加輔助負載。齒輪由電動機驅動，并且輸出端在碰簧銷上動作以關閉閂鎖。
將會理解，關閉行程期間由電動機作用的最大負載在行程結束的方向上出現，在這里封條的壓縮對關門動作產生了最大的阻力。相反，在返回行程中擠壓的彈簧在關閉行程的開始為電動機提供最大的輔助作用，這時彈簧的擠壓也是最大的。在前面所述的現有技術中的設備中，彈簧在關閉行程的結尾處于最少擠壓狀態，因此可用于幫助電動機的負載最小。因此，彈簧輔助負載和電動機負載不能相匹配以最有效地利用電動機動力。
本發明的目的在于克服或者至少緩和上述問題。
發明內容
本發明提供一種用于動力關閉閂鎖的驅動機構，其包括閂鎖底盤，固定于所述底盤的動力驅動器，彈性裝置，其第一端上具有基座，第二端上連接有驅動部件，所述基座被固定到所述底盤，所述驅動部件可以由動力驅動器驅動以壓縮所述彈性裝置，拉桿，其包括輸入端和輸出端，所述輸入端可以由所述驅動部件在第一方向上驅動，以便在第一位置和第二位置之間拉動所述輸出端，所述動力驅動器驅動所述驅動部件以將所述輸出端從其第一位置移動到第二位置，使得所述彈性裝置在第二方向上壓縮，以及所述彈性裝置的伸展所產生的彈簧負載幫助所述動力驅動器驅動所述驅動部件將所述輸出端從其第二位置移動到第一位置，以便傳遞輸出負載用于驅動相連的動力關閉閂鎖，其中，所述第二方向基本上與所述第一方向垂直，從而在所述彈簧負載和所述輸出負載的彈簧輔助分量之間獲得機械增益。
本發明將僅以舉例的方式并參照以下附圖進行描述，其中圖1是處于打開位置或休息位置的本發明機構的示意圖，圖2是處于關閉位置或啟動位置的圖1所示機構的示意圖，圖3是處于打開位置或休息位置的本發明機構的第二個實施例的示意圖，圖4是處于關閉或啟動位置的圖3所示機構的示意圖，圖5是表示現有技術中已知的動力關閉閂鎖的輔助負載和本發明中的輔助負載的比較示意圖。
具體實施例方式
參照圖1和圖2，特別是參照圖1，驅動機構10具有電動機12形式的動力驅動器。電動機12安裝在機構底盤14上，以便允許閂鎖底盤和電動機之間一定程度的移動，其目的將在后面進行描述。這種移動是使用襯套(為清楚起見沒有顯示)或其它現有技術中已知的可變形系統來安裝電動機12所允許的。
電動機12通過軸18以外部螺桿16的方式驅動螺釘。在本實施例中采用電動機12通過軸18直接驅動外部螺桿16的同時，可以想象到螺桿16由電動機12通過一系列齒輪或類似驅動傳遞裝置來驅動落入了本發明的范圍中。在機構底盤14上相對于電動機12的相對端上安裝有彈簧20形式的彈性裝置。彈簧20在通過基座22固定到閂鎖底盤14。彈簧22的第二端24與螺母(nut)26抵接。應當理解，螺桿16用作彈簧20的引導裝置，以穩定使用中的彈簧。
螺母26在其上端限定了一個彈簧座28，彈簧20的第二端24靠在彈簧座28上。彈簧座28沿徑向向內設置有螺紋孔30，螺紋孔30與蝸輪16通過螺紋相嚙合。螺母26具有面向外面的表面32，表面32限定了用于接收支撐臂36和拉桿38的樞軸34，將在后面對其進行詳細描述。在本發明的范圍內可以想象，該樞軸可以在螺母的槽溝中動作。槽溝的延長軸設置為與彈簧的壓縮軸線呈90度交錯。在這種方式下，樞軸能夠相對于螺母橫向移動。這一替代手段的目的將在下文詳細描述。螺母的上述兩種形式構成彈簧20、支撐臂36和拉桿38之間的活動連接。
支撐臂36具有安裝來在底盤14上旋轉的第一端36A。支撐臂36的第二端36B安裝在樞軸34上以便在其上面進行旋轉。
拉桿38的第一端38A限定了在槽溝40中動作的輸出端39。在這里所披露的實施例中，槽溝由閂鎖底盤14限定。然而，很清楚的是，槽溝40由閂鎖底盤14以外的部件限定落入本發明的范圍，只要這些部件相對閂鎖底盤14固定。拉桿的第二端38B與支撐臂的第二端36B一起被安裝在螺母樞軸34上。
在使用中，驅動機構10構成動力關閉汽車車門閂鎖的一部分。輸出端39用于操作動力關閉碰簧銷(為清楚起見沒有顯示)。輸出端39能夠將碰簧銷從第一安全位置移動到完全關閉位置，并且能夠用來直接驅動碰簧銷或通過一個機構來驅動碰簧銷。
現在參照圖1和圖2來進行比較，將會理解，拉桿的輸出端39在圖1中位于第一位置A，在圖2中位于第二位置B。在第一位置A和第二二位置B之間拉動時，拉桿38的輸出端39在C方向上沿著槽溝40移動。
閂鎖機構的操作如下所示。當驅動機構10位于圖1中的位置時，閂鎖(為清楚起見沒有顯示)處于打開狀態或者位于第一安全位置，這取決于車門是否已經被操作者關閉。如果車門打開然后被操作員關閉，則閂鎖將移到第一安全狀態，而閂鎖機構10仍然處于其休息狀態，如圖1中所示。當將車門關閉到第一安全狀態時，發送一個信號到中央控制單元(CCU)(為清楚起見沒有顯示)，以便指示電動機12關閉閂鎖。當接收到來自CCU的指示時，電動機在彈簧20的幫助下使螺母26向下往電動機12的方向移動，如圖1中所示。因為支撐臂36的第一端36A被固定以便在閂鎖底盤14上進行旋轉，螺母向電動機12的移動使得輸出端39沿著槽溝40從開始點A向位置B移動。從而輸出端39能夠將碰簧銷從第一安全位置驅動到關閉位置以關閉閂鎖。
這使得驅動機構10移動到圖2中所示的位置，在該位置上碰簧銷已經被驅動到關閉位置，從而閂鎖被關閉。當閂鎖位于關閉位置時，CCU命令電動機12停止運轉，這使得螺母26被直接設置在支撐臂繞樞軸轉動的第一端36A和拉桿的第一端38A之間，如圖2中所示。
電動機12然后驅動螺母26壓縮彈簧20，并使驅動機構10返回到如圖1中所示的休息狀態，為下次動力關閉操作做準備。螺母26借助于機構(主要位于電動機12中)中的摩擦力保持在該位置，抵抗著彈簧30的作用力。
在這種方式中，當需要負載來壓縮彈簧20時，該負載在不需要電動機12來驅動碰簧銷關閉閂鎖的時候由電動機12在返回行程中傳遞。存儲在壓縮彈簧中的能量然后在動力關閉行程期間被釋放，以便輔助電動機12驅動碰簧銷。
應當理解，因為支撐臂36的第一端36A和彈簧20的基座22被固定到閂鎖底盤，并且輸出端39在由閂鎖底盤14限定的槽溝中動作，所以需要允許電動機12在驅動輸出端39在其第一和第二位置移動時相對于閂鎖底盤移動。因為電動機12和閂鎖底盤14之間的移動范圍很小，這個相對移動通過提供安裝襯套(為清楚起見沒有顯示)來實現。可選擇地，電動機12被嚴格地固定到底盤14上，并且采用如前所述的可選擇的螺母形式。在可選擇的結構中，樞軸在槽溝中的動作能夠適應幾何形狀的變化，這使得電動機保持不動。
本發明與已知的彈簧輔助閂鎖相比具有以下優勢。
如前所述，在圖1和圖2的驅動機構10中，彈簧產生的輔助負載由拉桿38的輸出端39將其傳遞到碰簧銷(為清楚起見沒有顯示)來進行調整。然而，在現有技術的設備中，彈簧產生的輔助負載和傳遞給碰簧銷的輔助負載之間具有線性關系。與現有技術設備中不同的是，彈簧20產生的彈簧輔助負載由于拉桿38和支持臂36的設置而獲得機械增益。同樣，電動機12所施加的驅動負載具有相同的機械增益，以便在關閉行程的結尾提供最高的負載來匹配封條在其被進一步向關閉位置壓縮時所提供的最大阻力。
對于彈簧20在其如圖2中所示的位置上所產生的彈簧輔助負載而言，該機構特別有效。彈簧20產生的彈簧輔助負載在這個位置最弱，但是該機構產生更高的輸出輔助負載傳遞給輸出端39。
然而，如前面所述，最大的密封載荷出現在驅動機構10接近關閉位置時動力關閉行程的末尾處。拉桿的作用是當機構10接近關閉位置時在輸出端39處產生最大的輸出輔助負載。
這個作用在圖5中所示的示意圖中可以很好地看出來。
在圖5中，在碰簧銷處測得的彈簧20產生的輸出輔助力繪于y軸上，標注為F，彈簧的自由端到其壓縮位置間的距離，即伸長量，繪于x軸上，標注為X。
當X等于零時，本發明的彈簧20位于壓縮位置，因此輸出端39位于位置A。因此，位置A標注在圖5中X等于零的位置上。當X最大時，彈簧位于其完全伸展的位置。從而，輸出端39位于位置B。因此，位置B標注在圖5中x軸上X值最大的位置上。
第一條曲線50表示彈簧的自由端直接作用在碰簧銷上的情形，正如現有技術的設備中的情形。應當理解，當彈簧的伸長量減少時，輔助力減小。
第二條曲線52表示在本發明拉桿38的輸出端39處產生的輸出輔助力。應當理解，拉桿的動作允許在彈簧20的伸展范圍上重新分配輸出輔助力。在這種方式中，在伸展極限處產生了相對高的力，此時密封載荷最大。
雖然圖5中所繪的曲線50和52并非按比例繪制，但是，從理論上說，第一條曲線50和第二條曲線52下方的面積是相等的，這是因為對于給定的伸展位置，存儲在彈簧中的能量是相同的。因此，本發明的拉桿機構對輔助負載形式的能量的釋放進行了重新分配。
在圖3中，顯示了驅動機構110，其包括固定在機構底盤114上的電動機112。電動機112通過軸118驅動蝸輪116形式的螺釘。彈簧120包括與機構底盤114相連的基座122。彈簧120的第二端124由螺母126接收，螺母126與第一個實施例的螺母26的不同之處在于螺母126沒有設定螺紋孔。驅動機構110具有類似于第一個實施例的拉桿38的拉桿138。拉桿138的輸出端139在槽溝140中動作，并且可沿著第一位置A和第二位置B之間移動。螺母126支撐拉桿138的第二端138B和驅動臂142的第二端142B。驅動臂142的第一端142A限定了驅動齒輪144，驅動齒輪144包括與蝸輪116相嚙合的齒146。
如圖3中的位置所示，彈簧120處于完全壓縮的狀態，因此驅動機構110處于可以將碰簧銷(為清楚起見沒有顯示)從第一安全位置驅動到關閉位置的位置。
在第二個實施例中，電動機112在驅動臂142上動作以便使拉桿138的第一端138A在位置A和B之間移動，而不是如第一個實施例中所述地在螺母126上動作。
應當理解，在第二個實施例的驅動機構110中，電動機112能夠被固定到閂鎖底盤114上而不需要在它們之間提供相對移動。
除了前面所述的不同之外，圖1和圖2的實施例以及圖3和圖4的實施例以相同的方式操作，并且提供了以相同方式改變輔助負載所具有的優勢。因此，兩個實施例都提供了由圖5的示意性曲線所表示的輔助負載的變化。
應當理解，彈簧20和120僅作為彈性裝置的示例。在本發明可替換的實施例中，可以想象彈簧20和120能夠用橡皮襯套、氣體或空氣或類似的彈性體來替換。
權利要求
1.一種用于動力關閉閂鎖的驅動機構，包括閂鎖底盤，固定到所述底盤的動力驅動器，彈性裝置，其第一端上具有基座，第二端上連接有驅動部件，所述基座被固定到所述底盤，所述驅動部件可以由所述動力驅動器驅動以壓縮所述彈性裝置，拉桿，其包括輸入端和輸出端，所述輸入端可以由所述驅動部件驅動而在在第一位置和第二位置之間拉動所述輸出端，第二臂，其第一端具有固定到所述底盤的樞軸，第二端具有用于連接到所述驅動部件的輸入端，其中，所述動力驅動器驅動所述驅動部件以將所述輸出端從其第一位置移動到第二位置，使得所述彈性裝置被壓縮，以及所述彈性裝置的伸展所產生的彈簧負載幫助所述動力驅動器驅動所述驅動部件將所述輸出端從其第二位置移動到第一位置，以便傳遞輸出負載用于驅動相連的動力關閉閂鎖。
2.根據權利要求1所述的驅動機構，其中，所述驅動部件為螺母，該螺母由所述動力驅動器旋轉的螺釘驅動。
3.根據權利要求2所述的驅動機構，其中，所述螺母限定了所述拉桿的輸入端、所述第二臂的輸入端和所述彈性裝置之間的活動連接。
4.根據權利要求3所述的驅動機構，其中，所述第二臂為支撐臂，用于防止所述驅動部件在所述輸出負載的作用下發生偏轉。
5.根據權利要求4所述的驅動機構，其中，所述動力驅動器包括電動機，所述電動機被設置成使其旋轉軸與所述彈性裝置的壓縮/伸展軸共存。
6.根據權利要求5所述的驅動機構，其中，所述電動機安裝在活節上。
7.根據前面任一權利要求所述的驅動機構，其中，所述拉桿的輸入端可由所述驅動部件在第一方向上驅動，以便在第一位置和第二位置之間拉動所述輸出端，以及所述彈性裝置在第二方向上進行壓縮，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向，從而在所述彈簧負載和所述輸出負載的彈簧負載分量之間獲得機械增益。
8.根據權利要求1-3所述的驅動機構，其中，所述第二臂是驅動臂，其包括在所述底盤上繞樞軸轉動的第一端以及連接到所述驅動部件的第二端上的輸入端。
9.根據權利要求7所述的驅動機構，其中，所述驅動臂還包括齒輪部分。
10.根據權利要求8所述的驅動機構，其中，所述動力驅動器驅動蝸輪，而所述蝸輪又驅動所述驅動臂的齒輪部分。
11.根據前面任一權利要求所述的驅動機構，其中，所述彈性裝置為卷簧。
12.一種用于動力關閉閂鎖的驅動機構，包括閂鎖底盤，固定于所述底盤的動力驅動器，彈性裝置，其第一端上具有基座，第二端上連接有驅動部件，所述基座被固定到所述底盤，所述驅動部件可以由動力驅動器驅動以壓縮所述彈性裝置，拉桿，其包括輸入端和輸出端，所述輸入端可以由所述驅動部件在第一方向上驅動，以便在第一位置和第二位置之間拉動所述輸出端，所述動力驅動器驅動所述驅動部件以將所述輸出端從其第一位置移動到第二位置，使得所述彈性裝置在第二方向上壓縮，以及所述彈性裝置的伸展所產生的彈簧負載幫助所述動力驅動器驅動所述驅動部件將所述輸出端從其第二位置移動到第一位置，以便傳遞輸出負載用于驅動相連的動力關閉閂鎖，其中，所述第二方向基本上與所述第一方向垂直，從而在所述彈簧負載和所述輸出負載的彈簧負載分量之間獲得機械增益。
13.一種動力關閉閂鎖，其包括根據前面任一權利要求所述的驅動機構，其中，所述拉桿的輸出端驅動碰簧銷，使其從第一安全位置移動到關閉位置，在該關閉位置處，所述碰簧銷保持相關的撞針以便使所述閂鎖保持在所選擇的狀態。
全文摘要
一種用于動力關閉閂鎖的驅動機構，包括閂鎖底盤和固定到所述底盤的動力驅動器；彈性裝置，其第一端上具有基座，第二端上連接有驅動部件，所述基座被固定到所述底盤，所述驅動部件可以由動力驅動器驅動以壓縮所述彈性裝置；拉桿，其包括輸入端和輸出端，所述輸入端可以由所述驅動部件驅動以在第一位置和第二位置之間拉動所述輸出端；第二臂，其第一端具有固定到所述底盤的樞軸，第二端具有用于連接到所述驅動部件的輸入端，其中，所述動力驅動器驅動所述驅動部件以將所述輸出端從其第一位置移動到第二位置，使得所述彈性裝置被壓縮，以及，所述彈性裝置的伸展所產生的彈簧負載幫助所述動力驅動器驅動所述驅動部件將所述輸出端從其第二位置移動到第一位置，以便傳遞輸出負載用于驅動相連的動力關閉閂鎖。
文檔編號H02K7/06GK1963127SQ20061013862
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月8日 優先權日2005年11月9日
發明者多米尼克·貝諾伊特, 奈杰爾·V·斯伯, 保羅·杰弗里·斯科特 申請人:英國阿文美馳輕型車系統有限公司