用于致動開關或傳感器的裝置和方法
【專利摘要】本文提供一種鎖閂組件。鎖閂組件具有：鎖桿，其可旋轉地安裝至鎖閂組件以便在第一位置和第二位置之間運動；開關，其布置成用于探測鎖桿在第一位置和第二位置之間的運動，該開關位于承座內；致動桿，其可旋轉地安裝至該承座以便在第一位置和第二位置之間運動，其中該致動桿操作性聯結至該鎖桿，以便該鎖桿的從第一位置至第二位置的運動引起該致動桿從第一位置運動至第二位置；并且該開關與至少一個其它開關一同位于第一平面內，而該鎖桿在不同于第一平面的第二平面內旋轉。
【專利說明】
用于致動開關或傳感器的裝置和方法
技術領域
[0001]本發明各實施例涉及用于致動開關或傳感器的裝置和方法。特別是，本發明各實施例涉及用于致動車輛鎖閂的開關或傳感器的裝置和方法。
【背景技術】
[0002]當前車門鎖閂設計的趨勢涉及使電氣結構所使用的材料最少化以降低成本。另一趨勢是減小質量，其涉及減小鎖閂組件的封裝尺寸，同時保留原始設備制造商(OEM)所希望得到的特征。這些趨勢共同給位置感應裝置的設計和在鎖閂組件內的布置帶來了挑戰。再者，當電氣結構位于垂直于供所布置的傳感器感應的旋轉特征的平面上時也會形成挑戰。
[0003]據此，希望提供一種改進的用于致動車輛鎖閂內的開關或傳感器的方法和裝置。

【發明內容】

[0004]在一個實施例中，提供一種鎖閂組件。鎖閂組件具有:鎖桿，其可旋轉地安裝至鎖閂組件以便在第一位置和第二位置之間運動;開關，其被布置成用于探測鎖桿在第一位置和第二位置之間的運動，該開關位于承座內；致動桿，其可旋轉地安裝至該承座以便在第一位置和第二位置之間運動，其中該致動桿操作性地聯結至該鎖桿以使該鎖桿的從第一位置至第二位置的運動引起該致動桿從第一位置運動至第二位置;該開關與至少一個其它開關一同位于第一平面內，而該鎖桿在不同于第一平面的第二平面內旋轉。
[0005]在另一實施例中，提供一種用于車門的鎖閂。鎖閂具有:鎖桿，其可旋轉地安裝至鎖閂組件以便在對應于鎖定位置的第一位置和對應于解鎖位置的第二位置之間運動，其中該鎖桿操作性聯結至鎖定機構;開關，其被布置成用于探測該鎖桿在第一位置和第二位置之間的運動，該開關位于承座內；致動桿，其可旋轉地安裝至該承座以便在第一位置和第二位置之間運動，其中該致動桿操作性聯結至該鎖桿，以使該鎖桿的從第一位置至第二位置的運動引起該致動桿從第一位置運動至第二位置，其中該致動桿被彈簧偏壓至第一位置；該開關與至少兩個其它開關一同位于第一平面內，而該鎖桿在不同于第一平面的第二平面內旋轉。
[0006]在又一實施例中，提供一種用于確定鎖閂鎖桿的位置的方法。該方法包括下列步驟:將鎖桿可旋轉地安裝至鎖R以便在對應于鎖定位置的第一位置和對應于解鎖位置的第二位置之間運動;設置開關以探測該鎖桿在第一位置和第二位置之間的運動，該開關位于承座內；將該致動桿可旋轉地安裝至承座以便在第一位置和第二位置之間運動，其中該致動桿操作性聯結至該鎖桿，以使該鎖桿的從第一位置至第二位置的運動引起該致動桿從第一位置運動至第二位置，其中該致動桿被彈簧偏壓至第一位置;該開關與至少兩個其它開關一同位于第一平面內，而該鎖桿在與不同于第一平面的第二平面內旋轉，并且該開關給電子控制單元提供信號。
【附圖說明】
[0007]在參照附圖閱讀以下詳細描述之后，本發明的上述和/或其它特征、方面和優點將變得更容易理解，在所有附圖中，相同的標記代表相同的零部件，其中:
[0008]圖1是示出車輛鎖閂的鎖桿的至少三個位置和被布置成用于探測鎖桿運動的鎖開關和開關承座的立體圖；
[0009]圖2是示出鎖桿旋轉所在的平面和鎖開關所位于的平面的端面圖；
[0010]圖3是示出鎖桿、鎖開關承座和使鎖桿運動操作性耦聯至鎖開關的鎖開關致動器的立體圖，其中鎖桿和鎖開關致動器處于第一位置；
[0011]圖4示出鎖開關致動器安裝至鎖開關承座中的安裝結構；
[0012]圖5是第一位置中的鎖開關致動器、鎖開關和鎖開關承座的剖視圖；
[0013]圖6是第二位置中的鎖開關致動器、鎖開關和鎖開關承座的剖視圖；以及
[0014]圖7是第二位置中的鎖開關致動器、鎖開關和鎖開關承座的立體圖。
[0015]雖然附圖展現了本發明的不同實施例和特征，但附圖并不一定是按比例繪制的，某些特征可能被夸大以便示出和解釋本發明的實施例。本文給出的范例以一種形式說明了本發明的多個方面，這種范例不應被解釋為以任何方式限制本發明的范圍。
【具體實施方式】
[0016]現在參見附圖，示出總成或鎖閂組件10，其包括鎖桿12和用于探測鎖桿12相對于(示意所示的)車輛鎖閂16的運動的傳感器或開關14。在一個實施例中，車輛鎖閂16可安裝在車門內。
[0017]在一個實施例中，如圖1所示，鎖桿、桿或外鎖桿12可樞轉安裝至車輛鎖閂16以繞軸線18運動。圖1示出鎖桿12的至少三個不同位置。如至少圖1所示，鎖桿能位于鎖定位置、中間位置和解鎖位置。如在相關領域中所知，鎖桿12至鎖定位置的運動將通過例如操作性聯結至鎖閂16的釋放手柄15的致動而防止鎖閂16從閂鎖位置轉變至解閂位置。另一方面，鎖桿12至解鎖位置的運動將通過例如操作性聯結至鎖閂的釋放手柄15的致動而允許鎖閂從閂鎖位置轉變至解R位置。
[0018]如在相關領域中所知，當鎖閂16處于解鎖狀態時，釋放手柄15通過鎖桿12運動所產生的運動將導致鎖止桿或棘爪(未示出)與叉栓或掣爪(未示出)脫開，以使鎖閂可從閂鎖狀態轉變至解閂狀態。在一個非限制性實施例中，鎖桿12被操作性聯結至鎖桿12的鎖定機構17驅動而在其各位置之間運動。在一個實施例中，鎖定機構17可以是被構造成使鎖桿12運動至其至少如圖1所示的各位置的鎖芯、馬達或任何其它等同機構。在一個實施例中，鎖定機構17或鎖芯可從安裝有鎖閂16的車輛的外部接近。
[0019]由于鎖閂的鎖桿12的操作位置能指示鎖閂16狀態，故希望使耦聯至傳感器或開關14的電子控制單元(ECU)或任何其它等同裝置18獲知所述位置，以使對應于鎖桿12位置的開關或傳感器14的狀態顯示給E⑶18。
[0020]在一個實施例中，電子控制單元18包括微處理器、微控制器或其它等同處理裝置，其能執行計算機可讀的數據或程序的命令，以便執行控制算法而實現預定功能和所希望的處理過程、繼而實現運算(例如執行(多種)傅里葉分析算法、預定的控制過程等等)。控制器可包括但不限于(多個)處理器、(多個)計算機、存儲器、儲存、(多個)記錄器、計時器、(多個)斷續器、通信接口、輸入/輸出信號接口以及包括至少一個前述裝置的組合。
[0021]圖1示出鎖桿12的幾何形態，在一個實施例中，當鎖桿處于解鎖位置時，希望提供來自傳感器或開關14的位置感應電信號。開關或傳感器14位于包括鎖閂組件或總成10的電氣結構的開關承座20中。在一個實施例中，開關承座20可由易模制材料如塑料模制形成或構成。如圖所示，所示開關承座20如此安裝有位置鎖開關或傳感器14，即其能夠優化鎖閂組件10的整體封裝尺寸并減少用于開關承座20電路的材料量，從而優化承座子組件20的零部件成本。
[0022]至少如圖1和圖2所示，給出一個非限制性實施例中的鎖桿12和承座20的位置。如圖所示，鎖開關或傳感器14的位置并不處于用于引導鎖桿12通過其旋轉運動而進行的致動的最佳位置。為使開關或傳感器14運動至用于引導鎖桿12的致動的最佳位置，這需要將開關或傳感器14重新布置在位于承座20中的兩個其它開關24、26的平面22之外。如此，使開關或傳感器14移動成更靠近鎖桿12同時保持開關24和26的位置以使它們可被其它部件致動，這會增加組件10的制造成本并增大鎖閂組件10所需的總封裝空間，因為需要更復雜的電路和結構且須改造和擴大承座。
[0023]圖2示出桿12旋轉所在的平面28和鎖開關14、開關24和26以及承座或殼體20的平面22之間的關系。
[0024]構想出本發明各實施例的原因是希望減小微開關為感應鎖桿12在鎖閂組件10中旋轉時的位置所需要的封裝空間或占用面積。盡管開關14的替代位置是存在或可行的，但這些位置會使組件10的電氣結構(如承座20等)極其復雜化，從而增加組件成本且需要附加或更大的封裝空間。
[0025]根據本發明的一個非限制性實施例，設置附加的致動桿30。致動桿30可運動或可旋轉地安裝至承座20，以實現最佳封裝設計并大幅降低開關承座20的電氣結構或電路的復雜性，因為多個開關位于單一平面內，這優化了承座子組件20的部件成本。換言之，開關14在承座20中可與至少一個其它開關、在一些情況下與多于一個的其它開關(如兩個或更多)保持在同一平面內，以使開關承座或承座子組件20的封裝可被優化(如多個開關位于單個平面內)，從而開關可被鎖閂16的許多活動部件致動。
[0026]現在參見至少圖3，示出外鎖桿12和外鎖開關致動器或致動桿30。外鎖開關致動器或致動桿30包括致動凸輪從動件結構32和一體復位彈簧、彈簧特征或彈簧34。在一個實施例中，致動器或致動桿30或者至少一體復位彈簧、彈簧特征或彈簧34由具有彈力或彈性特征的材料制成，以使當彈簧特征或彈簧34沿第一方向撓曲時提供一個反向的偏壓力。換言之，一旦彈簧或彈簧特征34因受力偏離開第一位置，那么彈簧或彈簧特征在該力消除后將復位至第一位置。
[0027]在外鎖桿12在其各位置(如鎖定位置、中間位置和解鎖位置)之間運動期間，凸輪從動件結構32被與外鎖桿12—體形成或位于外鎖桿12上的對應凸輪表面36接觸，并且當外鎖桿12樞轉或旋轉時，外鎖開關致動器或致動桿30沿箭頭40的方向圍繞軸線38樞轉或旋轉。
[0028]當外鎖桿12沿箭頭42的方向圍繞軸線43旋轉時，表面36與結構32的接觸引起外鎖開關致動器或致動桿30沿箭頭44的方向旋轉。當外鎖開關致動器或致動桿30沿箭頭44的方向旋轉時，一體復位彈簧、彈簧特征或彈簧34被保持抵靠與開關承座20—體形成的定位結構46。
[0029]現參見圖4，外鎖開關致動器或致動桿30的旋轉軸線38通過可旋轉地接納在承窩50中的轂部或軸桿部分48實現，所述承窩也與開關承座20—體形成。
[0030]通過將外鎖開關致動器或致動桿30的控制結構布置在開關承座20上或使其與開關承座20—體形成，這還允許外鎖開關14被布置在開關承座20中，從而能以更尚的精度控制這種子系統的公差，由此提供更堅實的解決方案。
[0031]圖5是至少外鎖開關致動器或致動桿30、承座組件20和外鎖開關14的剖視圖。在這里，外鎖開關致動器或致動桿30和相關的鎖桿12處于第一位置。該圖還示出可旋轉接納在開關承座20的承窩50中的轂部或軸桿部分48。在圖5所示的位置中，一體復位彈簧臂34明顯受力壓靠在開關承座20的對應止擋結構46上。據此，外鎖開關致動器或致動桿30的接觸表面52通過由復位彈簧34沿箭頭54方向產生的復位力被偏壓至所示位置。外鎖開關致動器或致動桿30沿箭頭54方向的進一步旋轉被阻止，因為外鎖開關致動器或致動桿30的結構或突起56接觸與開關承座20—體形成的對應止擋結構或表面58。
[0032]定位結構或突起56通過復位彈簧或偏壓結構34沿箭頭54方向的偏壓力被保持抵靠對應的止擋表面58。如圖3和圖5所示，當鎖桿12的凸輪表面36沿箭頭42方向旋轉時，該凸輪表面與外鎖開關致動器或致動桿30的凸輪從動件結構32發生接觸，造成外鎖開關致動器30沿箭頭44方向旋轉，從而引起開關啟動結構或表面52朝外鎖開關14移動，同時結構或突起56離開表面58。
[0033]圖6和圖7示出從第一位置旋轉或運動至第二位置的外鎖開關致動器或致動桿30和鎖桿12，在第二位置中，鎖桿12位于其圍繞軸線43沿箭頭42方向運動的滿程位置，該滿程位置由位于外鎖桿凸輪表面36的最高表面上的凸輪從動件32標示。在此位置(如鎖桿12和外鎖開關致動器或致動桿30的第二位置)上，開關啟動結構或表面52將外鎖開關14壓至其啟動位置，一體復位彈簧特征34的撓曲被從圖3和圖5所示位置彎曲至圖6和圖7所示位置，由此對致動器或致動桿30的接觸鎖桿12的部分產生沿箭頭54方向的偏壓力。另外，外鎖開關致動器或致動桿30的定位結構或突起56已沿與彈簧34偏壓力相反(例如與箭頭54相反)的方向旋轉或運動離開對應的止擋表面58。
[0034]據此，當鎖桿12從圖6和圖7所示的第二位置旋轉至至少圖3和圖5所示的第一位置時，開關14不再受壓且不同的信號被發送至ECU18，該信號與當鎖桿和致動器30位于第二位置時發送至E⑶18的信號相反。
[0035]如本文所述，根據本發明各實施例，與鎖桿12相關的開關或傳感器14的位置可位于與其它開關和包含其它開關的承座20相同的平面內，以使開關所需的電氣線路或結構最小化，并使開關及其承座所需的占用面積或所占空間量最小化。在一個實施例中，這可通過設置致動桿30實現，該致動桿可旋轉安裝至承座20以使鎖桿12在至少兩個位置之間的旋轉運動通過致動桿30被傳遞至開關或傳感器14，而未不利地影響到開關所需的電氣線路或結構和開關及其承座所需的占用面積或所占空間量。
[0036]本文所用術語“第一”、“第二”等在這里并不表示任何順序、數量或重要性，而是用于使一個元件與另一個元件相互區分，術語“一”和“某”在這里并不表示對數量的限制，而是表示存在至少一個所引物體。另外應注意，本文所用術語“底”和“頂”除非另有說明否則僅是為了便于描述，并且不限于任何一個位置或空間方位。
[0037]與數量連用的修飾詞“約”是指包含所述量值并具有上下文所指出的含義(例如包括與特定數量的測量有關的錯誤的程度)。
[0038]盡管本發明已參照示例性實施例進行了說明，但本領域技術人員應理解，可以對本發明的要素進行改變或用等同形式替代，而沒有背離本發明的范圍。再者，可以做出許多改進以使特定情形或材料適應于本發明的教導，而沒有背離其實質范圍。因此，本發明不打算被限制于作為實施本發明的最佳模式而公開的特別實施例，而是本發明將包括所有落入所附權利要求書的范圍的實施例。
【主權項】
1.一種鎖閂組件，包括: 鎖桿，其可旋轉地安裝至所述鎖R組件以便在第一位置和第二位置之間運動； 開關，其布置成用于探測所述鎖桿在所述第一位置和所述第二位置之間的運動，所述開關位于承座內； 致動桿，其可旋轉地安裝至所述承座以便在第一位置和第二位置之間運動，其中所述致動桿操作性聯結至所述鎖桿以便所述鎖桿的從所述第一位置至所述第二位置的運動引起所述致動桿從所述第一位置運動至所述第二位置;以及 其中所述開關與至少一個其它開關一同位于第一平面內，并且所述鎖桿在不同于所述第一平面的第二平面內旋轉。2.如權利要求1所述的鎖閂組件，其中，所述開關操作性聯結至電子控制單元(ECU)，且所述開關的狀態對應于所述鎖桿的位置。3.如權利要求1所述的鎖閂組件，其中，所述致動桿還包括凸輪從動件結構和一體復位彈簧，當所述鎖桿從所述第一位置運動至所述第二位置時，所述凸輪從動件結構接觸所述鎖桿的凸輪表面。4.如權利要求3所述的鎖閂組件，其中，當所述鎖桿從所述第一位置運動至所述第二位置時，所述一體復位彈簧接觸所述承座的定位結構。5.如權利要求4所述的鎖閂組件，其中，所述致動桿具有可旋轉接納在承窩中的軸桿部分，所述承窩也與所述承座一體形成。6.如權利要求1或2所述的鎖閂組件，其中，當所述致動桿位于所述第一位置時，所述致動桿的突起接觸所述承座的止擋結構。7.如權利要求6所述的鎖閂組件，其中，當所述致動桿朝所述第二位置運動時，所述致動桿的突起運動離開所述承座的止擋結構。8.如權利要求1或2所述的鎖閂組件，其中，所述鎖閂組件是車輛鎖閂的一部分。9.如權利要求5所述的鎖閂組件，其中，所述開關被可操作地聯結至電子控制單元(ECU)，且所述開關的狀態對應于所述鎖桿的位置。10.如權利要求5所述的鎖閂組件，其中，當所述致動桿位于所述第一位置時，所述致動桿的突起接觸所述承座的止擋結構。11.如權利要求10所述的鎖閂組件，其中，當所述致動桿朝所述第二位置運動時，所述致動桿的突起運動離開所述承座的止擋結構。12.如權利要求11所述的鎖閂組件，其中，所述開關被可操作地聯結至電子控制單元(ECU)，且所述開關的狀態對應于所述鎖桿的位置。13.如權利要求12所述的鎖閂組件，其中，所述鎖閂組件是車輛鎖閂的一部分。14.如權利要求1或2所述的鎖閂組件，其中，所述鎖桿被可操作地聯結至鎖定機構。15.一種用于車門的鎖閂，所述鎖閂包括: 鎖桿，其可旋轉地安裝至鎖R組件以便在對應于鎖定位置的第一位置和對應于解鎖位置的第二位置之間運動，其中所述鎖桿操作性聯結至鎖定機構； 開關，其布置成用于探測所述鎖桿在所述第一位置和所述第二位置之間的運動，所述開關位于承座中； 致動桿，其可旋轉地安裝至所述承座以便在第一位置和第二位置之間運動，其中所述致動桿操作性聯結至所述鎖桿，以便所述鎖桿的從所述第一位置至所述第二位置的運動引起所述致動桿從所述第一位置運動至所述第二位置，其中所述致動桿被彈簧偏壓至所述第一位置；以及 其中所述開關與至少兩個其它開關一同位于第一平面內，且所述鎖桿在不同于第一平面的第二平面中旋轉。16.如權利要求15所述的鎖閂，其中，所述開關被可操作地聯結至電子控制單元(ECU)，且所述開關的狀態對應于所述鎖桿的位置。17.如權利要求15或16所述的鎖閂，其中，所述致動桿還包括凸輪從動件結構和用于將所述致動桿偏壓至所述第一位置的一體復位彈簧，當所述鎖桿從所述第一位置運動至所述第二位置時，所述凸輪從動件結構接觸所述鎖桿的凸輪表面。18.如權利要求17所述的鎖閂，其中，當所述鎖桿從所述第一位置運動至所述第二位置時，所述一體復位彈簧接觸所述承座的定位結構。19.如權利要求18所述的鎖閂，其中，所述致動桿具有可旋轉接納在承窩中的軸桿部分，所述承窩也與所述承座一體形成。20.一種用于確定鎖閂的鎖桿的位置的方法，包括: 將所述鎖桿可旋轉地安裝至所述鎖R以便在對應于鎖定位置的第一位置和對應于解鎖位置的第二位置之間運動； 設置開關以探測所述鎖桿在所述第一位置和所述第二位置之間的運動，所述開關位于承座內； 將致動桿可旋轉地安裝至所述承座以便在第一位置和第二位置之間運動，所述致動桿操作性聯結至所述鎖桿，以便所述鎖桿的從所述第一位置至所述第二位置的運動引起所述致動桿從所述第一位置運動至所述第二位置，其中所述致動桿被彈簧偏壓至所述第一位置；以及 其中所述開關與至少兩個其它開關一同位于一平面內，所述鎖桿在不同于第一平面的第二平面內旋轉，且所述開關給電子控制單元提供信號。
【文檔編號】E05B81/24GK105863405SQ201610081992
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月5日
【發明人】D·M·珀金斯
【申請人】因特瓦產品有限責任公司