闩锁组件释放力控制装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种闩锁组件释放力控制装置及其方法。用于覆盖隔室的盖的闩锁组件包括叉栓、棘爪、叉栓弹簧和棘爪弹簧。盖可在主要锁定位置、次要锁定位置和打开位置之间运动。叉栓和棘爪配置为在主要锁定位置和次要锁定位置中可释放地彼此接合。叉栓弹簧和棘爪弹簧分别操作地附接到叉栓和棘爪，且配置为沿相反的旋转方向偏压叉栓和棘爪。叉栓和棘爪可分别经由施加在棘爪上的第一线性力和第二线性力从主要锁定位置和次要锁定位置释放。第二线性力在第一线性力的预定公差内。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于覆盖隔室的盖的闩锁组件，且涉及其方法。 闩锁组件释放力控制装置及其方法
【背景技术】
[0002] 大多数车辆包括盖，以提供对车辆隔室的关闭，例如覆盖发动机舱的发动机罩和/ 或覆盖后备箱隔室的后备箱盖。盖可在打开位置（允许进出隔室）和抵靠车辆车身的闩锁 位置（关闭向车厢的入口）之间运动。通常，闩锁组件将盖保持在锁定位置，且可以被释放 以允许盖运动到打开位置。
[0003] -种常见类型的闩锁组件包括用于将发动机罩闩锁在主要锁定位置的主要闩锁、 可从车辆的内部操作以释放主要闩锁的线缆释放器，和弹出式弹簧，所述弹出式弹簧将发 动机罩运动到次要锁定位置，在该位置中发动机罩被次要闩锁保持。次要闩锁通常通过在 车辆前部的入口而被手动地操作，以允许发动机罩从次要位置解锁且朝向打开位置运动。
【发明内容】
[0004] 提供一种用于覆盖隔室的盖的闩锁组件。盖可在主要锁定位置、次要锁定位置和 打开位置之间运动。闩锁组件包括叉栓和棘爪，其配置为在主要锁定位置和次要锁定位置 中的至少一个中彼此接合。叉栓和棘爪可分别经由施加在棘爪上的第一线性力和第二线性 力从主要锁定位置和次要锁定位置释放。第二线性力在第一线性力的预定公差内。
[0005] 闩锁组件还包括叉栓弹簧和棘爪弹簧。叉栓弹簧操作地附接到叉栓且配置为沿第 一旋转方向偏压叉栓。闩锁组件进一步包括操作地附接到棘爪的棘爪弹簧，棘爪弹簧被配 置为沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向偏压棘爪，以使叉栓和棘爪能够在主要锁定位 置和次要锁定位置中的至少一个中可接合。
[0006] 还提供一种车辆。该车辆包括限定隔室的多个壁、覆盖隔室的盖和如上所述的闩 锁组件。如上所述，盖可在关闭位置、半释放位置和打开位置之间运动。
[0007] 提供一种将盖从关闭位置经由如上所述的闩锁组件和释放机构运动到打开位置 的方法。释放机构附接到闩锁组件的棘爪。该方法包括通过释放机构将第一线性力施加到 棘爪以将叉栓和棘爪从主要锁定位置释放到次要锁定位置，从而盖从主要锁定位置运动到 次要锁定位置中。该方法随后包括通过释放机构将第二线性力施加到棘爪，以将叉栓和棘 爪从次要锁定位置运动到打开位置。第二线性力在第一线性力的预定公差内。
[0008] 当结合附图时，本发明的上述特征和优点以及其他的特征和优点将从下面对实施 本发明的较佳模式做出的详尽描述容易地理解。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是具有覆盖隔室的盖的车辆的示意性侧视图，其中盖通过闩锁组件在主要锁 定位置、次要锁定位置和打开位置之间运动；
[0010] 图2A、2B和2C是根据本发明的一个实施例分别在主要锁定位置、次要锁定位置和 打开位置中的图1的闩锁组件的示意性侧视图；
[0011] 图3A和3B是根据本发明的另一实施例分别在主要锁定位置和打开位置中的图1 的闩锁组件的示意性侧视图；且
[0012] 图4是显示了操作图2A-2C的闩锁组件的示例性方法的示意性流程图。
【具体实施方式】
[0013] 本领域技术人员应理解例如"上"、"下"、"向上、"向下"等是用于描述附图的，而不 代表对本发明范围的限制，本发明的范围通过所附权利要求限定。任何数字名称，例如"第 一"或"第二"仅是说明性的且目的不是以任何方式限制本发明的范围。
[0014] 参见附图，其中在尽可能的情况下在几幅图中相同的附图标记指示相同或类似的 部件，车辆10在图1中示出。车辆10具有限定隔室14的多个壁11和覆盖隔室14的盖 12。盖12可以处于主要锁定位置、次要锁定位置和打开位置中的一个中。打开位置通常在 盖12被完全释放从而可进入隔室14的任何位置。盖12可以具有刚性地附接到其的撞针 杆28。车辆10还可以沿具有沿隔室14的至少一部分的密封件（未示出）和/或位于隔 室14中的缓冲器（未示出），所述缓冲器在主要锁定位置中接合盖12,在该主要锁定位置 中，密封件和/或缓冲器被挤压。这形成作用在盖12上且因此作用在撞针杆28上的向上 力（如图2A中的箭头23所示）。
[0015] 盖12通过闩锁组件16、116而被保持在主要锁定位置和次要锁定位置中。闩锁组 件16、116可以通过被附接了闩锁组件16、116的释放机构20释放。释放机构20可以包括 经由线缆22或类似的机构附接到闩锁组件16、116的杆件21。闩锁组件16、116的释放使 得盖12能够被从主要锁定位置运动到次要锁定位置、从次要锁定位置运动到打开位置和/ 或从主要锁定位置运动到打开位置。杆件21可以位于车辆10的乘客车厢18中，在其中杆 件21可以由车辆10的乘客操作。应理解，配置为启动释放机构20的任何装置（包括但不 限于按钮）可以代替杆件21使用。应该进一步理解，闩锁组件16、116可以以电子方式释 放，在该实施例中杆件21 (或其他释放启动装置）可以经由电导线等连接到闩锁组件16。
[0016] 尽管闩锁组件16、116被显示在图1中，其正被用于覆盖车辆的发动机舱的发动机 罩，但是应理解闩锁组件16、116可以与覆盖任何隔室的任何盖，包括但不限于，用于车辆 行李箱的行李箱盖一起使用。
[0017] 现在参见图2A-2C，闩锁组件16通常包括闩锁框架17、叉栓24和棘爪26。闩锁框 架17可以限定鱼嘴槽19,在盖12在这些位置之间运动时撞针栓28可在该鱼嘴槽19中滑 动。叉栓24和棘爪26配置为彼此接合，从而它们可释放地将盖12保持在主要定锁位置中 (如图2A所示）和/或保持在次要锁定位置中（如图2B所示）。在车辆10的乘客操作闩 锁组件16以将盖12从次要锁定位置运动到打开位置，从而叉栓24和棘爪26彼此脱开，如 图2C所示时，闩锁组件16可以为乘客提供反馈。反馈可以是但不限于触觉反馈（如下所 述）、声音反馈等。
[0018] 叉栓24也可以被配置为与撞针杆28接合，以将盖12保持在主要锁定位置和/或 次要锁定位置中。叉栓24可以限定叉栓槽30,撞针杆28也可在该槽中滑动。在盖12处 于主要锁定位置中时，撞针杆28在叉栓24上施加上面所述的从压缩密封件和/或缓冲器 产生的向上力23。在叉栓24旋转时，叉栓槽30引导撞针杆28,以在鱼嘴槽19中垂直地运 动，从而盖12可以在不同位置之间运动。
[0019] 叉栓24操作性地附接到叉栓弹簧32。叉栓弹簧32配置为偏压叉栓24(在图2A 和2B中是逆时针偏压33)到释放位置（如图2C所示）。叉栓弹簧偏压33具有向上力分 量，其与向上力23 -起作用在叉栓24上。类似地，棘爪26操作地附接到棘爪弹簧34。棘 爪弹簧34配置为沿与叉栓弹簧32相反的旋转方向偏压（在图2A和2B中顺时针偏压35) 棘爪26到锁定位置（如图2C所示）。棘爪弹簧偏压35具有横向力分量。偏压33和35的 相反方向允许叉栓24和棘爪26锁在一起，如在下文详细描述的。叉栓弹簧32和棘爪弹簧 34可以是但不限于扭簧。应理解可以在闩锁组件16中使用配置为将叉栓24偏压到其释放 位置和将棘爪26偏压到其锁定位置的任何其他机构。
[0020] 叉栓24可以包括第一叉栓咬合齿36和第二叉栓咬合齿38,且棘爪26可以包括棘 爪咬合齿40。第一叉栓咬合齿36配置为接合棘爪咬合齿40以将叉栓24和棘爪26在主 要锁定位置中保持在一起，如图2A所示。在主要锁定位置中，叉栓槽30取向为使得撞针杆 28在鱼嘴槽19中的其最低垂直位置，且被限制不能垂直地运动。
[0021] 叉栓弹簧32的偏压与向上力23组合产生第一叉栓咬合齿36和棘爪咬合齿40之 间的摩擦力，该摩擦力通常防止棘爪26运动。摩擦力的大小可以取决于各种因素，包括但 不限于，叉栓弹簧32的输出，叉栓24和棘爪26的几何结构和尺寸，它们相对于彼此的位置 和向上力23的大小。
[0022] 第二叉栓咬合齿38配置为接合棘爪咬合齿40以将叉栓24和棘爪26在次要锁定 位置中保持在一起，如图2B所示。在次要锁定位置中，叉栓槽30取向为使得撞针杆28在 鱼嘴槽19中的中间垂直位置中。不同于主要锁定位置，密封件和/或缓冲器可以不再被挤 压，且如此，向上力23可以小至没有。因此，第二叉栓咬合齿38和棘爪咬合齿40仅通过从 叉栓弹簧偏压33和棘爪弹簧偏压35产生的它们之间的摩擦力而锁定在一起。
[0023] 为了将叉栓24和棘爪26从主要锁定位置释放到次要锁定位置，第一叉栓咬合齿 36和棘爪咬合齿40之间的摩擦力以及棘爪弹簧偏压35的横向力分量必须被克服，从而叉 栓咬合齿36和棘爪咬合齿40彼此脱开。槽30随后可以引导撞针杆28垂直地运动到中间 垂直位置。这通过在棘爪26上施加第一线性力44而实现，在棘爪26上施加第一线性力44 可以通过拉动乘客车厢18中的杆件21来进行，如上所述。结果，张力被施加到线缆22,且 因此施加到棘爪26。随后，叉栓弹簧32使叉栓24朝向其释放位置运动，直到棘爪咬合齿 40和第二叉栓咬合齿38彼此接合以将叉栓24和棘爪26锁在次要锁定位置中。
[0024] 为了将叉栓24和棘爪26从次要锁定位置释放，由此去除撞针杆28上的垂直运动 限制，第二叉栓咬合齿38和棘爪咬合齿40之间的摩擦力以及棘爪弹簧偏压35的横向力分 量必须被克服，从而第二叉栓咬合齿38和棘爪咬合齿40彼此脱开。这通过在棘爪26上施 加第二线性力46实现，在棘爪26上施加第二线性力46可以再次经由杆件21和线缆22施 力口，如上所述。
[0025] 当第二线性力46被施加以将棘爪咬合齿40从第二叉栓咬合齿38脱开时，棘爪咬 合齿40沿着第二叉栓咬合齿38的接触路径41移动。第二叉栓咬合齿38和/或棘爪咬合 齿40以及因此接触路径41可以倾斜，从而在棘爪咬合齿40沿接触路径41行进时，叉栓24 沿与叉栓弹簧偏压33的旋转方向相反的旋转方向旋转（如图2B的箭头48示出的顺时针 旋转）。这增大第二叉栓咬合齿38和棘爪咬合齿40之间的摩擦力，由此增大将它们彼此脱 开所需的第二线性力46。在车辆10的乘客操作杆件21以将盖12从次要锁定位置经由释 放机构20释放时，第二线性力46中的增大为车辆10的乘客提供触觉反馈。这使得乘客知 道该动作实际上正将闩锁释放到打开位置。
[0026] 接触路径41可以弯曲，从而倾斜度沿接触路径41增大，或可以成角度，从而倾斜 度不变。第二线性力46通常随着接触路径41的倾斜度增大而增大。从而接触路径41的 形状可以被校准，以使第二线性力46的大小和分布可以在第一线性力44的预定公差以内， 尽管没有向上力23。
[0027] 在叉栓24和棘爪26从次要锁定位置释放之后，叉栓24经由叉栓槽30垂直地沿 鱼嘴槽19引导撞针杆28,由此使盖12运动到打开位置中。
[0028] 现在参见图3A和3B，显示了根据本发明另一实施例的闩锁组件116。闩锁组件116 包括闩锁框架117、叉栓124和棘爪26。闩锁框架117限定撞针杆28可在其中滑动的鱼嘴 槽119。叉栓124仅包括第一叉栓咬合齿136。第一叉栓咬合齿136形状类似于图2A-2C 的实施例中的第二叉栓咬合齿38,且以相似的方式与棘爪咬合齿40相互作用。叉栓124和 棘爪26从主要锁定位置（如图3A所示）运动到打开位置（如图3B所示）。叉栓124还包 括叉栓弹簧132,其以如上所述同样的方式操作。叉栓124进一步可以限定叉栓槽130,其 与撞针杆28相互作用，以将盖12保持在主要锁定位置中。
[0029] 现在参见图4,提供一种用于使盖12从主要锁定位置经由闩锁组件16和释放机构 20运动到打开位置的方法200。如上所述，闩锁组件16为用户提供盖12已经转变到打开 位置的触觉反馈。在方法200开始之前，盖12和闩锁组件16在主要锁定位置中，如上所述 且如图2A所示。
[0030] 方法200开始于步骤202,在该步骤中第一线性力44经由释放机构20施加到棘爪 26,从而棘爪咬合齿40从第一叉栓咬合齿36脱离。结果，盖12和闩锁组件16转变到次要 锁定位置中。如上所述，在次要锁定位置中，棘爪咬合齿40接合第二叉栓咬合齿38以将叉 栓24和棘爪26保留在次要锁定位置中。
[0031] 在步骤202之后，方法200随后前进到步骤204。在步骤204,第二线性力46经由 释放机构20施加到棘爪26,从而棘爪咬合齿40从第二叉栓咬合齿38脱离，且叉栓24和棘 爪26从次要锁定位置释放。如上所述，第二叉栓咬合齿38和棘爪咬合齿40之间的接触路 径41倾斜，由此需要的第二线性力46的大小能为用户提供盖12已经释放进入打开位置中 的触觉反馈。在叉栓24和棘爪26从次要锁定位置释放之后，盖12运动进入打开位置中。 方法在步骤204之后结束。
[0032] 详细的描述和附图或图是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要 求限定。尽管已经对实现本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是仍存在用来实施所附 权利要求中限定的本发明的许多替换设计和实施例。
[0033] 相关申请的交叉引用
[0034] 本申请要求于2013年4月29日递交的美国临时申请N0. 61/817,292的权益，该 申请通过引用全部合并于此。
【权利要求】
1. 一种用于覆盖隔室的盖的闩锁组件，盖可在主要锁定位置、次要锁定位置和打开位 置之间运动，闩锁组件包括：， 叉栓和棘爪，配置为在主要锁定位置和次要锁定位置中的至少一个中可释放地彼此接 合； 叉栓弹簧，操作地附接到叉栓，叉栓弹簧被配置为沿第一旋转方向偏压叉栓；和 棘爪弹簧，操作地附接到棘爪，棘爪弹簧被配置为沿与第一旋转方向相反的第二旋转 方向偏压棘爪，以使叉栓和棘爪能够在主要锁定位置和次要锁定位置中的至少一个中可接 合； 其中叉栓和棘爪可分别经由施加在棘爪上的第一线性力和第二线性力从主要锁定位 置和次要锁定位置释放；和 其中第二线性力在第一线性力的预定公差中。
2. 如权利要求1所述的闩锁组件，其中叉栓和棘爪分别包括配置为彼此接合的第一叉 栓咬合齿和棘爪咬合齿，从而叉栓和棘爪可保持在主要锁定位置中并且可从主要锁定位置 释放。
3. 如权利要求2所述的闩锁组件，其中叉栓进一步包括第二叉栓咬合齿，其配置为接 合棘爪咬合齿从而叉栓和棘爪可保持在次要锁定位置中并且从次要锁定位置释放，叉栓咬 合齿和棘爪咬合齿形成接触路径，在叉栓和棘爪从次要锁定位置释放时，棘爪咬合齿沿该 接触路径运动，该接触路径倾斜，从而第二线性力在第一线性力的公差内。
4. 如权利要求3所述的闩锁组件，其中接触路径是弯曲的。
5. 如权利要求3所述的闩锁组件，其中接触路径是成角度的。
6. -种车辆，包括： 多个壁，限定隔室； 盖，配置为覆盖隔室，盖可在主要锁定位置、次要锁定位置和打开位置之间运动；和 闩锁组件，具有： 叉栓和棘爪，配置为在主要锁定位置和次要锁定位置中的至少一个中可释放地彼此接 合； 叉栓弹簧，操作性地附接到叉栓，叉栓弹簧被配置为沿第一旋转方向偏压叉栓；和 棘爪弹簧，操作地附接到棘爪，棘爪弹簧被配置为沿与第一旋转方向相反的第二旋转 方向偏压棘爪，以使叉栓和棘爪能够在主要锁定位置和次要锁定位置中的至少一个中可接 合； 其中叉栓和棘爪分别经由施加在棘爪上的第一线性力和第二线性力可从主要锁定位 置和次要锁定位置释放；和 其中第二线性力在第一线性力的预定公差中。
7. 如权利要求6所述的车辆，其中闩锁组件的叉栓和棘爪分别包括配置为彼此接合的 第一叉栓咬合齿和棘爪咬合齿，从而叉栓和棘爪可保持在主要锁定位置中并且可从主要锁 定位置中释放。
8. 如权利要求7所述的车辆，其中叉栓进一步包括第二叉栓咬合齿，其配置为接合棘 爪咬合齿，从而叉栓和棘爪可保持在次要锁定位置中并且可从次要锁定位置释放，叉栓咬 合齿和棘爪咬合齿形成接触路径，在叉栓和棘爪正在被从次要锁定位置释放时，棘爪咬合 齿沿该接触路径运动，接触路径被倾斜，从而第二线性力在第一线性力的公差内。
9. 如权利要求8所述的车辆，接触路径是弯曲的。
10. 如权利要求8所述的车辆，接触路径是成角度的。
【文档编号】E05B83/18GK104120927SQ201410176219
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2013年4月29日
【发明者】J.P.范农 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司