构件数目降低的储箱盖锁设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于车辆中的储箱盖或充电盖的锁设备，具有能够通过打开和关闭储箱盖或充电盖而在打开位置与关闭位置之间移动的锁销（1）。所述锁销在锁设备的壳体（2）中被以抵抗压簧（4）的力沿锁销的纵轴（6）的方向并且围绕该锁销的纵轴的方式强制引导。
【专利说明】构件数目降低的储箱盖锁设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于车辆中的储箱盖/燃料箱盖或充电盖的锁设备，其具有能通过打开和关闭储箱盖或充电盖而在打开位置和关闭位置之间移动的锁销。
【背景技术】
[0002]例如DE102011076810公开了用于储箱盖的锁设备。在储箱操作过程结束后手动关闭储箱盖，其中向锁销施加力以使锁销从其移出的打开位置移动到其移入的关闭位置。在操作储箱盖时，使(锁)销同时绕其纵轴转动并因此在其面对储箱盖的端部处固定在储箱盖中，从而产生闭锁。在此情况下，此前所使用的机构在结构上非常复杂并具有多个构件。结果还导致:需要较强的驱动装置来实现通常通过中心锁设备控制的关闭过程。多种结构复杂的零件还导致装配成本高以及易受干扰。“充电盖”尤其是指在电动车辆中用于给电池充电的充电接口的遮蔽物。
【发明内容】
[0003]因此本发明的目的是，提供一种构件数目最小化的、用于车辆中的储箱盖或充电盖的锁设备，从而简化安装、提高抗干扰性以及能够使用较小的驱动装置实现对该锁设备的操作。
[0004]该目的按照本发明的第一实施方式以如下方式实现:使锁销在锁设备的壳体中以抵抗压簧的力沿锁销的纵轴的方向并且围绕该锁销的纵轴的方式被强制引导。
[0005]通过锁销的这种构造和布置，实现了一种用于车辆中的储箱盖或充电盖的非常紧凑的锁设备，该锁设备的构件数目最小化。为此，在从打开位置向关闭位置移动以及再返回移动时，在锁设备的壳体中强制引导所述能在移出的打开位置和移入的关闭位置之间移动的锁销。在与该强制引导结构的共同作用下，沿锁销的纵轴方向起作用的压簧使锁设备在不同的位置之间直接、有效地移动。
[0006]所述强制引导结构位于锁销和壳体之间，并且具有分派给锁销和/或壳体的滑引部的形式。合理的是，在锁销方面在该锁销周面上用作强制引导结构部分的是内含/内嵌/闭合的(in sich geschlossene)、环闭延伸的滑引部。
[0007]用作该滑引部的壳体侧配合件，在壳体方面用作强制引导结构的是在位于锁销周面上的滑引部中被引导的栓件。该栓件在内含的、轨道式设计的滑引部中始终被强制引导，使得该栓件在锁销移动时始终再次运动通过滑引部。
[0008]当锁销在打开位置和关闭位置之间移动时，该栓件在预先规定的、环闭延伸的滑引部上滑动，为此该滑引部具有两个彼此对置的、基本上倾斜延伸的区段。因为这些倾斜延伸的区段形成了锁销——在与沿纵轴方向取向的压簧的共同作用下——在打开位置和关闭位置之间最终经过的路径，所以这些倾斜延伸的区段比较长。
[0009]如果仅抵抗一沿锁销的纵轴方向作用的压簧的力便能实现锁销在其两个位置之间的移动，则使根据本发明的锁设备的构件数最小化。通过滑引部在其角点方面具有斜置/倒角设计，通过滞回结构/滑引部的轮廓在与壳体侧的栓件的共同作用下预先规定锁销的转动。这些斜置部因此近似承担了所省略的扭簧的作用。在手动操作使锁销运动时，栓件始终与滑引部中的轮廓或斜面相接触，所述轮廓或斜面便引发锁销的转动。
[0010]如果在所述两个倾斜延伸的区段之间设有一用于在锁销的关闭状态中对该锁销的保持位置进行固定的滑引部区段，则可靠地避免了储箱盖或充电盖被意外打开。该滑引部区段尤其在对盖部的操作过于牢固或时间过长时是有利的，这是因为在此盆状设计的滑引部区段使在滑引部中被引导的栓件能处于一种中间位置。这样便避免了锁销在打开储箱盖或充电盖的同时意外地从对应于其关闭位置的移入位置移动。
[0011]因为在锁销处于关闭位置时栓件位于滑引部的上端部，所以将所述滑引部区段设置在滑引部的上端部处是有必要的。该区段因此在所述两个倾斜延伸的滑引部区段之间的上部的过渡部处延伸。
[0012]本发明的一个尤其优选的实施方式规定，所述滑引部区段基本上是“V”形的。也就是说，用于固定的滑引部区段具有两个倾斜的V形布置的侧面，这两个侧面在它们的下端部处还可以具有一横向延伸的过渡部，栓件在锁销处于关闭位置时位于该过渡部中。
[0013]换句话说，为了在滑引部中实现这种额外的固定位置，滑引部区段应当具有彼此错开设置的两个倾斜区段和一个连接这两个倾斜区段的水平区段。
[0014]一种补充方案规定，所述储箱盖或充电盖与滑引部区段相匹配地设计。也就是说，例如在储箱盖上设有密封件、优选是橡胶密封件或塑料密封件，该密封件将锁销保持在滑引部区段中的该固定的位置上。
[0015]此外，根据本发明的目的还以如下方式实现:一带有驱动装置的锁定爪用于锁定储箱盖或充电盖，该锁定爪在储箱盖或充电盖锁定时锁死锁销。
[0016]锁定爪能够在储箱盖锁定时锁死锁销，使锁销不会意外移动。该机构也具有相对简单并因此有效的结构，因为通过该有利的制造得特别小的驱动装置仅须将该锁定爪从非作用位置切换到阻止锁销移动的位置。
[0017]附加于此规定:锁定爪由一弹簧加载，该弹簧朝向锁销方向对锁定爪施加力。该弹簧将锁定爪压向锁销。一方面，弹簧可以阻止移入的锁销运动，另一方面，锁定爪借助于该弹簧能够仅压向处于其它位置的锁销，使得锁定爪贴靠锁销。尤其是在这种情况下得到本发明的如下优点:在储箱盖仍打开时能够锁定储箱盖。如果在储箱盖仍打开时激活锁设备，那么驱动装置将锁定爪驱动至一位置，在该位置中并不是使锁定爪阻止锁销运动、而是使锁定爪贴靠锁销表面。锁设备在该状态下起作用，但储箱盖是打开的。只有在关闭储箱盖后，锁销才运动到锁定爪阻止锁销运动的位置。
[0018]本发明的一种实施方式是，锁定爪具有一与锁销对应构造的摆臂和/或一与弹簧对应构造的摆臂。该优选单体设计的锁定爪因此具有至少一个第一摆臂，该第一摆臂在锁定位置中使锁销不能运动，其例如通过中心锁定装置控制。此外该锁定爪还具有至少一个与弹簧相关的第二摆臂，该弹簧由此对锁定爪施加一朝向锁销的力。根据第二摆臂在弹簧上的贴靠，第一摆臂摆向或摆离锁销。锁定爪的位置在此由作用于锁定爪的马达决定。如果锁定爪尚未处在与锁定爪对应构造的、在锁定件(锁销)中的开口前方，即锁定爪还不能处于其锁死位置，仍可以有利地致动锁定爪。而是，如果储箱盖是打开的并且锁销位于其移出位置，则由弹簧将锁定爪压向锁定件的外轮廓。如果这时关闭储箱盖或锁销移动至其移入位置，那么锁定爪就以在一定程度上自动的方式落入到锁销的开口中并锁死锁销。
[0019]在此意义上，所述方案应理解为:根据该方案锁销应当在其下端部处具有与锁定爪对应构造的开口。其中在一优选的变型方案中涉及到的是与锁销纵轴并行延伸的槽，一旦锁销占据其移入位置——锁定爪的设置与该移入位置相协调，锁定爪就落入或压入该槽中。
[0020]一种补充性的方案是，锁设备配设有用于使锁定爪从其锁死锁销的位置抬离的紧急解锁装置。该紧急解锁装置可以被手动致动和/或通过驱动装置致动。该紧急解锁装置在此以如下形式作用于锁定爪:使锁定爪从其锁死锁销的位置抬离，以便使锁销能够返回到与储箱盖的打开位置相对应的移出位置。
[0021]另一种实施方式的主题是，锁定爪具有与紧急解锁装置相关的第三摆臂。也就是说，通过紧急解锁装置操作锁定爪的第三摆臂、并因此使锁定爪从其锁死锁销的位置抬离。
[0022]本发明的另一有利的实施方式是，锁设备配备有用于探测储箱盖或充电盖的打开状态的探测装置。通过该探测装置可以判定:储箱盖或充电盖是打开的还是关闭的。与光学和/或声学指示器相结合一一该指示器必要时具有报警功能并且例如集成到车辆的仪表板中，由此便可以给驾驶员提供关于盖部是打开还是关闭的信号，尤其是他是否在盖部无意打开或未完全关闭的情况下开始行驶。
[0023]在此，在成本较低的实施方案范围中考虑:用作所述探测装置的是开关装置，该开关装置获取锁销的位置。通过例如设计为微动开关的开关装置能够直接或间接地特别是得知:锁销是处于移入位置还是移出位置。锁销的位置转换以已知的方式伴随有操作储箱盖所导致的锁销转动，所以仅通过开关装置获取锁销位置就能够得出储箱盖是打开还是关闭的结论。
[0024]合理的是，开关装置连同致动该开关装置的开关布置成与锁销直接相邻。也就是说，根据锁销的位置来致动所述开关装置。特别是在一种其中开关装置的开关贴靠在锁销轮廓上的、尤其合适的本发明实施方式中便是如此。
[0025]为进行转换锁销具有一开口，该开口定位成当锁销处于关闭位置时与开关装置相邻。也就是说，开关在一定程度上在锁销的轮廓上滑动。在锁销处于重要位置、即在其移入位置中时，锁销中的开口与开关是相邻设置的。开关装置的开关运动到或滑动到该开口中，使得通过设计为开关装置的探测装置能够给出一关于锁销位于其移入的关闭位置的相应信号。
[0026]为了简化锁销中的开口与开关之间的共同作用而规定，所述开口具有用于开关的导向滑引部，也就是说，开关应该能够处于其在开口中的位置并且能够同样简单地再次离开该位置。
[0027]这种开关装置的一替代方案是，用作所述探测装置的是霍尔传感器连同一共同作用的永磁体。通过霍尔传感器获取永磁体的运动。据此进行相应的信号生成，该信号生成在与上述发明的共同作用下给出关于储箱盖的打开状态的消息。在此，霍尔传感器连同共同作用的永磁体的优点是:在传感器和磁体之间的无接触的工作方式。
[0028]在将霍尔传感器或永磁体分派给锁销时尤其如此。如上所述，锁销位置给出关于储箱盖的打开状态的消息，所以对锁销进行检测特别有利，尤其是这一点可以以受保护的方式在锁设备的壳体中进行。[0029]如果使探测装置与设置在储箱盖区域中的发光单元相配合，这种控制也可以以其他方式得到有利的利用。因为探测装置能够探测到储箱盖是否恰好是打开的、以及对该周围区域进行照明是否有意义，所以可以通过探测装置还控制发光单元，其开关装置例如通过引线框架集成到指示系统中。这一点正是在能见度条件不利时使加充燃料或电动车电池充电更容易。补充或替代于此，该发光单元可以例如——尤其是与这种电池相关地——给出关于荷电状态的信息。也就是说，能够在储箱盖打开时为驾驶员指示出电池的荷电状态。
[0030]本发明的突出之处尤其在于:提供一种用于车辆中的储箱盖或充电盖的锁设备，该锁设备所需构件不仅在数目方面、而且在尺寸方面都实现了最小化。对此起决定作用的是能在移出的打开位置与移入的关闭位置之间移动的锁销，该锁销通过滑引部相对于锁设备的壳体被强制引导。用于该强制引导的是:在锁销方面的内含的、环闭延伸的滑引部和在壳体方面的在滑引部中被引导的栓件。在同压簧的共同作用下，通过该强制引导结构控制栓件在滑引部中的运动，并确保返回到起始位置。充电盖尤其是指在电动车中用于给电池充电的充电接口的遮蔽物，它在电动车中替代储箱盖使用。根据本发明的锁设备还可以用于在电动车的充电过程中对充电插头与充电插座之间的连接进行锁定。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]本发明主题的其他细节和优点由下面对附图的描述给出，附图中示出了优选的实施例以及为此所需的细节和零件。附图中:
[0032]图1示出在锁销处于打开状态时的锁设备的壳体的内视图；
[0033]图2示出在锁销处于关闭状态时根据图1的视图；
[0034]图3示出在锁销处于关闭位置时处于关闭状态的锁结构；
[0035]图4示出在锁销处于关闭位置时处于未闭锁状态的锁结构；
[0036]图5示出在锁销处于关闭位置时处于关闭状态的锁结构；
[0037]图6示出在锁销处于打开位置时处于未闭锁状态的锁结构；
[0038]图7示出具有滑弓丨部的锁销；
[0039]图8示出具有开口的锁销；
[0040]图9示出锁销移动的示意图；
[0041]图10示出在储箱盖或充电盖关闭时，带有微动开关的锁设备的壳体；
[0042]图11示出在储箱盖或充电盖打开时，带有微动开关的锁设备的壳体；
[0043]图12示出在储箱盖或充电盖打开时，带有霍尔传感器的锁设备的壳体；
[0044]图13示出在在储箱盖或充电盖关闭时，带有霍尔传感器的锁设备的壳体；
【具体实施方式】
[0045]图1示出锁设备的内部的视图，该锁设备具有处在打开位置的锁销I。为使视图更直观，仅示出了壳体2的标有相应附图标记的一部分。锁销I在其周面7上具有滑引部5，该滑引部5在与栓件18的共同作用下被用作在锁销I和壳体2之间的强制引导结构8。附图标记24代表用于锁定爪25的、马达形式的驱动装置，通过该锁定爪使锁销I固定在闭锁位置上以使之不被另外地操作。
[0046]在根据图2的示意图中，锁销I被置于其关闭位置，也就是说被沿其纵轴6向下压。这一点通过在此不可见的储箱盖或充电盖来实现，锁销I在其上端部19处与储箱盖或充电盖接触。为此起作用的是具有两个翼部31、32的机构30，通过该机构使锁销I与储箱盖或充电盖相接合。如果关闭储箱盖或充电盖，那么锁销I便沿纵轴方向6移动并同时绕该纵轴6转动到图2所示的位置。
[0047]图3至图6以四种不同的位置示出了根据本发明的锁定机构。在图3中首先示出了在储箱盖或充电盖关闭时的锁结构和处在移入的关闭位置的锁销I。图中可以看出，能由在此隐藏的驱动装置控制的锁定爪25，该锁定爪利用其摆臂77锁死锁销I ;锁设备是关闭的。在此锁定爪25支撑在弹簧26上，或锁定爪25借助弹簧26的力保持受载。栓件18位于滑引部5的上部区域中。附图标记80表示紧急解锁装置，该紧急解锁装置能作用在锁定爪25的摆臂79上。该紧急解锁装置能够手动操纵或通过驱动装置86操纵。在此情况下，杆件87作用于摆臂79。
[0048]在根据图4的示意图中，锁设备不是关闭的，但锁销I还位于下方的关闭位置。但锁定爪25不与摆杆22接合，因此不再有对摆杆的阻力；锁设备在锁销I处于关闭位置时不是闭锁的。栓部18位于滑引部5的上部区域中。
[0049]图5示出了闭锁的锁定机构，但锁销I位于其上部的打开位置，亦即盖部在锁设备闭锁的情况下被打开。虽然锁定爪25位于基本与图3 —致的位置处，但是鉴于锁销I是打开的，所以事实上锁定爪是不起作用的。栓件18位于滑引部5的下部区域处。
[0050]最后，图6示出了在锁设备打开、锁销I位于上部的打开位置时的锁结构。只有在其中操作锁销I的盖部关闭(过程)之后，锁定爪25才能与摆杆22实现接合。在关闭的过程中，摆杆22进行转动运动，锁定爪25滑动经过摆杆22，直至在锁销I的下端部处的开口84与锁定爪25相叠并且锁定爪25卡入开口 84中。在该卡入位置中锁定爪25便锁定锁销1，从而锁定关闭的储箱盖。栓件18位于滑引部5的下部区域中。
[0051]图7用于解释在锁销I移动时的机制并且示出起固定作用的附加滑引部区段48。附图标记36、39、64、65、66、63、40和41示出了总共8个在滑引部5上的位置，这些位置与在此未示出的壳体侧栓件共同作用构成了(锁)销侧的强制引导结构。位于滑引部5的下端部处的位置用36表示。如果在从移出的打开位置向移入的关闭位置操作锁销I时栓件运动通过倾斜的区段10，那么该栓件——具体地通过抵抗扭簧和压簧的力的致动——而到达位置39。然后在仅抵抗压簧的力的情况下，栓件沿箭头方向67到达附图标记64所示的点。滑引部区段48在该处开始，该滑引部区段用于对锁销在其关闭状态下的保持位置进行固定。该滑引部区段的路线由箭头68、69和70表示。滑引部区段48大约具有“V”形形状，其中该滑引部区段48的两个侧面70和68通过水平的区段69彼此相连。在该图中明显可以看出，只要不是以相应的方式有意地操纵锁销1，栓件在实际上就不能离开盆状的滑引部区段48。没有示出的是:栓件基本上是在储箱盖或充电盖上的例如橡胶密封件的辅助下从位置64到达位置65的。在此，这样便通过扭簧使锁销I沿箭头方向66从位置65运动到位置66。
[0052]图8示出了具有两个开口 81、84的锁销I。开口 81与开关装置的开关相配合，也就是说，该开口精确地设置在锁销I中，以使其在锁销I处在移入位置时与开关相配合。更确切地说，开关可以由于开口 81中的导向滑引部82而运动到该开口中并且还能再次离开该开口。这个过程伴随有关于锁销I这时位于其移入的下方位置中的相应信号生成。在锁销I的下端部85处的下开口 84的目的是确保锁定爪的卡入，也就是说，锁定爪沿锁销I的轮廓运动，直至其由于锁销I的转动或纵向移动而能卡入到开口 84中并阻止锁销I进一步运动。
[0053]图9单独示出了具有固定区段的锁定件。在此，也用附图标记36、39、64、65、66、63,40和41示出了总共8个位置。如果在此未示出的栓件在锁销移入时运动经过倾斜的区段，那么该栓件首先到达位置39，然后经由水平的区段67到达位置64。与之相邻的是用于固定的滑引部区段48，该滑引部区段包括两个彼此“V”形设置的侧面68和70，这两个侧面通过过渡部76相连，该过渡部表示被固定的关闭位置。与滑引部区段48的侧面70相邻的是位置63和40，然后栓件经由倾斜(区段)11又到达滑引部5的下端部13处的位置41。
[0054]图10的对象是锁设备的壳体2的内视图。给锁销I配设有起到探测装置54作用的开关装置55——微动开关。储箱盖或充电盖I是关闭的，锁销I或者说锁柱位于移入的、被压下的位置。
[0055]而在图11的示意图中盖部是打开的，锁销I位于移出的位置。开关56处于锁销I中的被开关装置55遮盖的开口中，其进行关于锁销I位于其移出的打开位置中的相应信号生成。
[0056]图12示出了一种替代方案，其具有通过霍尔传感器57和永磁体58形成的探测装置54。在根据图14的示意图中，锁销I位于移出位置；在此未示出的储箱盖是打开的。霍尔传感器57与集成到锁销I中的永磁体58不接触。
[0057]这一点在根据图13的示意图中有所改变。在此不能看到的储箱盖或充电盖是关闭的，也就是说，锁销I在绕其纵轴6转动后位于移入位置。霍尔传感器57尽可能遮盖住永磁体58。亦即，霍尔传感器57通过对磁体58的定位获取到锁销I在其移出位置和其移入位置之间的移动，在此，如果需要结构较小的探测装置，那么霍尔传感器57和永磁体58之间的这种作为探测装置54的无接触的共同作用是非常合适的。附图标记62还示出了机械式的紧急解锁装置。
[0058]此外还示出了引线框架60、61，这些引线框架例如用于控制在此未示出的发光装置，该发光装置在盖部打开的区域中位于锁销I的位置的上方。由此可以将该发光装置的使用限制到储箱盖14打开并且锁销I处于如图14所示的移出位置的状态。
【权利要求】
1.一种用于车辆中的储箱盖或充电盖的锁设备，具有能够通过打开和关闭储箱盖或充电盖而在打开位置与关闭位置之间移动的锁销(I )，其特征在于，所述锁销(I)在锁设备的壳体(2)中被以抵抗压簧(4)的力沿锁销的纵轴(6)的方向并且围绕该锁销的纵轴(6)的方式强制引导。
2.根据权利要求1所述的锁设备，其特征在于，在锁销(I)方面在该锁销周面(7)上用作强制引导结构(8)的是内含的滑引部(5)和/或在壳体(2)方面用作强制引导结构(8)的是在销的滑引部(5)中被引导的栓件(18)。
3.根据权利要求2所述的锁设备，其特征在于，所述滑引部(5)具有两个彼此相对的、基本上倾斜延伸的区段(10、11)。
4.根据权利要求1所述的锁设备，其特征在于，所述滑引部(5)在其角点(71、72、73)方面具有斜置设计。
5.根据权利要求3所述的锁设备，其特征在于，在所述两个倾斜延伸的区段(10、11)之间、在滑引部(5)的上端部(12)处设有一用于在锁销(I)的关闭状态中对该锁销的保持位置进行固定的滑引部区段(48)。
6.根据权利要求5所述的锁设备，其特征在于，所述滑引部区段(48)设计为基本为“V”形。
7.一种用于车辆中的储箱盖或充电盖的锁设备，具有能够通过打开和关闭储箱盖或充电盖而在打开位置与关闭位置之间移动的锁销(1)，其特征在于，带有驱动装置(24)的锁定爪(25)用于锁定储箱盖或充电盖,所述锁定爪在储箱盖或充电盖锁定时锁死锁销(I )。
8.根据权利要求7所述的锁设备，其特征在于，所述锁定爪(25)由弹簧(26)加载，该弹簧对锁定爪(25)施加一朝向锁销(I)的力。
9.根据权利要求8所述的锁设备，其特征在于，所述锁定爪(25)具有一与所述锁销(I)对应构造的摆臂(77)和/或一与所述弹簧(26)对应构造的摆臂(78)。
10.根据权利要求7所述的锁设备，其特征在于，所述锁设备配设有用于使锁定爪(25)从其锁死锁销(I)的位置抬离的紧急解锁装置(80)。
11.根据权利要求10所述的锁设备，其特征在于，所述锁定爪(25)具有与紧急解锁装置(80)相关的第三摆臂(79)。
12.根据权利要求1或7所述的锁设备，其特征在于，所述锁设备配备有用于探测储箱盖或充电盖的打开状态的探测装置(54)。
13.根据权利要求12所述的锁设备，其特征在于，用作所述探测装置(54)的是一开关装置(55)，该开关装置获取锁销(I)的位置，其中开关装置(55)的开关(56)优选贴靠在锁销(I)的轮廓上。
14.根据权利要求13所述的锁设备，其特征在于，所述锁销(I)具有一开口(81)，该开口具有用于所述开关(56)的导向滑引部(82、83)，该开口定位成在锁销(I)处于关闭位置时与开关装置(55)相邻。
15.根据权利要求12所述的锁设备，其特征在于，用作所述探测装置(54)的是霍尔传感器(57 )连同一共同作用的永磁体(58 ),其中，所述霍尔传感器(57 )或所述永磁体(58 )被分派给锁销(I)和/或摆杆(22 )。
【文档编号】B60K15/05GK103827422SQ201280046144
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年7月14日 优先权日:2011年7月22日
【发明者】M·S·巴萨瓦拉加帕, H·瓦曼 申请人:开开特股份公司