自动关闭车门的制作方法

本发明涉及一种车门总成，并且更具体地，涉及一种能够自动关闭的车门总成。

背景技术：

车辆可以自主地操作，以使车辆可以在没有来自驾驶员的持续注意的情况下被驾驶，即，车辆可以是没有人类输入的自驾驶。例如，车辆可以通过自动计算机系统远程地操作。当自主地操作时，车辆可以用于租赁系统和/或多个乘员可以可交换地占据车辆的乘坐共享系统。在这种情况下，有利的是确保车辆在自主地操作之前处于适当状态以便驾驶。

技术实现要素：

根据本发明的一方面，提供一种车门总成，包含：

车门；

车门限制带，该车门限制带可枢转地连接到车门并且包括斜坡；

棘轮，该棘轮包括固定到车门限制带的齿条和与齿条可释放地接合的棘爪；以及

弹簧加载的推进器，该弹簧加载的推进器邻接斜坡；

其中棘爪包括柱和弹簧，该弹簧使柱偏置为与齿条接合。

根据本发明的一个实施例，其中车门限制带包括可枢转地连接到车门的第一端，斜坡在远离第一端的方向上逐渐变细。

根据本发明的一个实施例，车门总成进一步包含释放装置，该释放装置可与棘爪接合。

根据本发明的一个实施例，车门总成进一步包含螺线管，该螺线管可与棘爪接合。

根据本发明的一个实施例，车门总成进一步包含处理器，该处理器被编程为使棘爪相对于齿条缩回。

根据本发明的一个实施例，其中棘轮和弹簧加载的推进器中的至少一个被车门支撑。

根据本发明的另一方面，提供一种车门总成，包含：

车门；

车门限制带，该车门限制带包括可枢转地连接到车门的第一端，并且包括在远离第一端的方向上逐渐变细的斜坡；

接合元件，该接合元件与车门限制带可释放地接合，接合元件可在与车门限制带接合的接合位置和与车门限制带分离的分离位置之间移动；

推进器，该推进器邻接斜坡；以及

弹簧，该弹簧使推进器朝向斜坡偏置，弹簧被定位为使车门限制带朝向接合元件偏置处于接合位置。

根据本发明的一个实施例，车门总成进一步包含基部，该基部可缩回地支撑推进器。

根据本发明的一个实施例，其中接合元件和推进器中的至少一个被车门支撑。

根据本发明的一个实施例，车门总成进一步包含齿条，该齿条固定到车门限制带，其中接合元件是可释放地接合齿条的棘爪。

根据本发明的又一方面，提供一种车门总成，包含：

车门；

车门限制带，该车门限制带可枢转地连接到车门；

接合元件，该接合元件与车门限制带可释放地接合，接合元件可在与车门限制带接合的接合位置和与车门限制带分离的分离位置之间移动；以及

弹簧，该弹簧被定位为使车门限制带朝向接合元件偏置处于接合位置。

根据本发明的一个实施例，其中车门限制带包括可枢转地连接到车门的第一端和远离第一端逐渐变细的斜坡，并且车门总成进一步包含推进器，该推进器邻接斜坡。

根据本发明的一个实施例，其中弹簧使推进器朝向斜坡偏置。

根据本发明的一个实施例，车门总成进一步包含铰链，该铰链被支撑在车门上并且使车门围绕铰链偏置。

根据本发明的一个实施例，其中接合元件和弹簧中的至少一个被车门支撑。

根据本发明的一个实施例，车门总成进一步包含齿条，该齿条固定到车门限制带，其中接合元件是可释放地接合齿条的棘爪。

根据本发明的一个实施例，车门总成进一步包含使棘爪朝向齿条偏置的另一个弹簧。

附图说明

图1是具有处于打开位置的门的车辆的透视图；

图2是沿着图1的线a的车辆的一部分的剖视图，并且包括车门限制带和弹簧的一个实施例；

图3是图2的剖视图，其中车门处于关闭位置；

图4是沿着图1的线a的车辆的一部分的剖视图，并且包括车门限制带和弹簧的另一个实施例；

图5是图4的剖视图，其中车门处于关闭位置；

图6是当车门处于关闭位置时沿着图1的线b的剖视图，并且包括弹簧的第二实施例；

图7是当门处于关闭位置时沿着图1的线a的车辆的一部分的剖视图，并且包括对应于图6所示的弹簧的第二实施例的车门限制带的第二实施例；

图8是控制系统的示意图。

具体实施方式

参照附图，其中贯穿若干视图，相同的附图标记表示相同的部件，用于车辆12的车门总成10包括车门14和可枢转地连接到车门14的车门限制带(checkstrap)16、116。接合元件18与车门限制带16、116可释放地接合。弹簧44、56被定位为使车门限制带16、116朝向接合元件18偏置。

车门14可以在关闭位置(如图1、3、6和7所示)和多个打开位置(如图2、4和5所示的一个打开位置)之间可移动。如下面进一步所述，参照图2-7，接合元件18可以接合车门限制带16、116以将车门14可释放地保持在任何选择的打开位置中的一个。换句话说，当接合元件18与车门限制带16、116接合时，接合元件18抵抗弹簧44、56的偏置，以将车门14保持在打开位置。当接合元件18脱离车门限制带16、116时，弹簧44、56将车门14偏置到关闭位置。换句话说，由于弹簧44、56被定位为使车门限制带16、116朝向接合元件18偏置，所以当接合元件18释放车门限制带16、116时，弹簧44、56使车门限制带16、116偏置以将车门14拉到关闭位置。如下面进一步所述，车门限制带16和弹簧44、56的第一实施例在图2-5中示出，并且车门限制带116和弹簧44、56的第二实施例在图6-7中示出。

同样如下面进一步所述，车门限制带16包括可枢转地连接到车门14的第一端20，并且可以包括在远离第一端20的方向上逐渐变细的斜坡22。推进器24可以邻接斜坡22以使车门14朝向关闭位置偏置。当接合元件18与车门限制带16接合时，接合元件18抵靠推进器24的偏置而作用在车门限制带16上，以将车门14保持在打开位置。换句话说，接合元件18将车门14保持在打开位置，并且推进器24的偏置不足以克服接合元件18。当接合元件18释放车门限制带16时，推进器24使车门14偏置到关闭位置，以将车门14自动地移动到关闭位置，如下面进一步所述。

参照图1，车辆12可以包括车身26，并且车门14可以被车身26可枢转地支撑。具体地，车身26可以包括铰链柱28，并且车门14可以被铰链柱28可枢转地支撑。车门14可以相对于车身26在关闭位置和打开位置之间可移动。车辆12可以包括被车门14和车身26支撑并且可枢转地连接车门14和车身26的一个或多个铰链30，如图1和6所示。在铰链30的替代方案中，车门14可以以任何合适的方式被车身26支撑，并且可以以任何合适的方式(例如，可枢转地或以其它方式)在关闭位置和打开位置之间移动。

参照图2-7，车门14可以包括车门内部32和固定到车门内部32的车门外部34。车门内部32和车门外部34可以彼此间隔开以限定接收车门限制带16、116的腔36。车门限制带16、116可以被安装到腔36中的车门内部32和/或车门外部34。例如，车门限制带16、116可以被安装到车门内部32的支架38，如图2-5和7所示。车门内部32和/或车门外部34可以限定开口40，并且车门限制带16、116可以从腔36延伸通过开口40到车身26。车门内部32和车门外部34可以由任何合适的材料制成，例如，金属(比如钢、铝等)，或者聚合物(比如纤维增强塑料、片状成型料(smc)等)。

图1所示的车门总成10是四车门机动车辆的前车门。图1的车辆12的任何或所有车门总成10可以是图2-7所示的车门总成10的类型。在图1所示的车门总成10的位置和类型的替代方案中，车门总成10可以是任何类型的车辆上的任何类型的车门总成。

车辆12例如可以是自主车辆。换句话说，车辆12可以自主地操作，以使车辆12可以在没有来自驾驶员的持续注意的情况下被驾驶，即，车辆12可以在没有人类输入的情况下自驾驶。具体地，车辆12可以通过自动计算机系统远程地操作。当自主地操作时，车辆12可以用于租赁系统和/或多个乘员可以可交换地占据车辆12的乘坐共享系统。本文所述的车门总成10可以被操作为在车辆12内部存在或不存在乘员的情况下在车辆12自主地移动之前将车门总成10自动地移动到关闭位置。

参照图1-5和7，车门限制带16、116从车门14延伸到车身26。具体地，车门限制带16、116可以包括可枢转地连接到车门14的第一端20和可枢转地连接到车身26的第二端42。例如，第一端20可以销接到车门14，并且第二端42可以销接到车身26。供选择地，第一端20可以可枢转地连接到车身26，并且第二端42可以可枢转地连接到车门14。车门限制带16、116可以在第一端20和第二端42之间是纵长的。车门限制带16、116可以由任何合适类型的材料制成，例如塑料、金属等。

如图1-5和7所示，当车门14移动到关闭位置时，车门限制带16、116可以被车门14可缩回地接收。具体地，当车门14移动到关闭位置时，车门限制带16、116可以通过开口40缩回到腔36中。当车门14移动到打开位置时，车门限制带16、116可以通过开口40从车门内部32和车门外部34之间的腔36延伸。供选择地，车门限制带16、116可以被车身26可缩回地接收。

如上所述，车门限制带16、116包括在远离第一端20的方向上逐渐变细的斜坡22。在图2-5中，斜坡22从第一端20逐渐变细并且与第二端42间隔开。供选择地，斜坡22可以设置在第一端20和第二端42之间的任何合适的位置。如图2-5所示，车门限制带16、116可以包括两个斜坡22和分别邻接斜坡22的两个推进器24。车门限制带16、116可以包括任何合适数量的斜坡22，即一个或多个。

作为一个示例，斜坡22的第一实施例在图2-3中示出，并且作为另一个示例，斜坡22的第二实施例在图4-5中示出。图2-3中的斜坡22具有在远离第一端20的方向逐渐减小的恒定斜率。如下面进一步所述，在该实施例中，弹簧44可以是线性弹簧，即，弹簧44的回复力是恒定的，而与弹簧44的压缩无关。图4-5中的斜坡22具有在远离第一端20的方向上弓形地(即非线性地)逐渐减小的渐进斜率。斜坡22的斜率可以在远离第一端20的方向上增加。在该实施例中，弹簧44可以是渐进弹簧，即弹簧44的回复力随着弹簧44的压缩而增加，以使弹簧44随着弹簧44的压缩而变得更硬。

车门限制带16、116可以包括止动件46。止动件46可以例如设置在第一端20处的斜坡22的端部处。止动件46防止车门限制带16、116的过度延伸。具体地，止动件46可以沿着车门限制带16、116定位(即具有尺寸、成形和定位)为接合推进器24和/或接合元件18以防止推进器24移动通过斜坡22的端部和/或随着车门14移动到打开位置而防止接合元件18移动通过车门限制带16、116的端部。因此，止动件46限定车门总成10相对于车身26的最大打开位置。

如上所述，车门限制带16和弹簧44的第一实施例在图2-5中示出，并且车门限制带116和弹簧56的第二实施例在图6-7中示出。参照图2-5，车门限制带16和弹簧44的第一实施例包括推进器24和斜坡22。如上所述，推进器24邻接斜坡22并且使车门14朝向关闭位置偏置。具体地，推进器24可以被弹簧加载。例如，弹簧44可以使推进器24朝向斜坡22偏置。随着车门14在关闭位置和打开位置之间移动，推进器24沿着斜坡22运动。

继续参照图2-5，推进器24和弹簧44可以被车门14支撑。推进器24和弹簧44可以例如被车门14支撑在车门14的腔36中。供选择地，推进器24和弹簧44可以被车身26支撑。

如上所述，推进器24可以被弹簧加载，例如，弹簧44使推进器24朝向斜坡22偏置。继续参照图2-5，基部48可以固定到车门14，并且基部48可以可缩回地支撑推进器24。具体地，推进器24可以包括杆50和固定到杆50的块52。杆50可以被可缩回地接收在基部48中。弹簧44可以夹在基部48和块52之间，以使当杆50缩回到基部48中时，即当车门14朝向打开位置移动时，弹簧44弹性地压缩。

继续参照图2-5，弹簧44可以是螺旋弹簧。如上所述，弹簧44可以是线性弹簧，如图2-3所示。作为另一个示例，弹簧44可以是渐进弹簧，如图4-5所示。在螺旋弹簧的替代方案中，弹簧44可以是任何合适的类型，例如气动弹簧、液压弹簧、可弹性压缩聚合材料等。

如上所述，推进器24邻接斜坡22。具体地，推进器24可以包括被块52支撑并且邻接斜坡22的滚轴54。滚轴54可以相对于块52可旋转，例如用轴承旋转。另外，或者供选择地，滚轴54可以包括帮助推进器24沿着斜坡22移动的减摩涂层。

如上所述，弹簧56和车门限制带116的第二实施例在图6-7中示出。参照图6，弹簧56接合车门14和车身26，并且围绕铰链30使车门14朝向关闭位置偏置。如图7所示，接合元件18可以接合车门限制带116以抵抗弹簧56的偏置，以将车门14保持在打开位置。当接合元件18脱离车门限制带116时，弹簧56使车门14围绕铰链30移动到关闭位置。

继续参照图6-7，弹簧56和车门限制带116可以彼此间隔开，例如，垂直地间隔开。如图6所示，铰链30可以包括分别安装到车门14和车身26的铰链半部58，以及可旋转地接合铰链半部58的铰链销60。弹簧56可以被支撑在铰链30上，例如与铰链销60接合。

继续参照图6，弹簧56可以是扭力弹簧。供选择地，弹簧56可以是任何合适的类型。

参照图2-5和7，接合元件18可以被车门14支撑。例如，接合元件18可以被车门内部32的支架94支撑。供选择地，接合元件18可以在车辆车身26上。

接合元件18可在如图2-5和7所示的与车门限制带16、116接合的接合位置和与车门限制带16、116分离的分离位置(未示出)之间移动。作为一个示例，齿条62可以固定到车门限制带16、116，并且接合元件18可以包括与齿条62可释放地接合的棘爪64。齿条62和棘爪64形成棘轮66，该棘轮66允许车门14朝向打开位置移动并且防止车门14朝向关闭位置的移动。具体地，齿条62的齿68包括倾斜侧70和平坦侧72。随着车门14朝向打开位置移动，棘爪64沿着倾斜侧70移动，并且随着车门14朝向关闭位置偏置，棘爪64接合平坦侧72。棘轮66可以被车门14支撑，或者供选择地，可以被车身26支撑。

齿条62可以是车门限制带16、116的一部分或者可以是与车门限制带16、116分开的独立部件。齿条62可以与车门限制带16、116一体形成，即，与车门限制带16、116的其余部分同时形成为单个连续单元。供选择地，齿条62可以与车门限制带16、116分开成形，并且随后附接到车门限制带16、116。齿条62可以简单地是车门限制带16、116上的一排齿68。

棘爪64可以朝着接合位置被弹簧加载。具体地，棘爪64可以包括柱74和棘爪弹簧78，棘爪弹簧78使柱74偏置为与齿条62接合。释放装置80(下面进一步描述的)可以可缩回地接收柱74，并且棘爪64可以包括凸缘(ledge)76。棘爪弹簧78可以设置在释放装置80和凸缘之间。换句话说，棘爪弹簧78使棘爪64朝向齿条62偏置。随着棘爪64沿着齿68中的一个的倾斜侧70运行，棘爪弹簧78被加载。当棘爪64到达相邻的平坦侧72时，棘爪弹簧78卸载并且将棘爪64推进为与平坦侧72接合。供选择地，棘爪64可以是旋转棘爪或用于接合车门限制带16、116的任何其它合适的装置。

弹簧44、56被定位为使车辆限制带16、116朝向接合元件18偏置处于接合位置。具体地，在图2-5所示的实施例中，弹簧44使推动器24偏置抵靠斜坡22，斜坡22使车门14朝向关闭位置偏置。弹簧44使棘爪64的柱74偏置为接合邻近柱74的齿68的平坦侧72。由于齿条62的齿68的平坦侧72s防止车门14朝向关闭位置的移动，所以弹簧44使车辆限制带16(即齿的平坦侧72)朝向接合元件18偏置处于接合位置。在图6-7所示的实施例中，弹簧44使车门14围绕铰链30朝向关闭位置偏置。类似于图2-5的实施例，弹簧44的这种偏置使棘爪64的柱74偏置为与邻近柱74的齿的平坦侧72接合。

释放装置80可与棘爪64接合。释放装置80使棘爪64移动到分离位置，以允许车门14朝向关闭位置移动。例如，在图2-5和7所示的车辆限制带16、116的实施例中，释放装置80使棘爪64的柱74远离齿条62的齿68缩回，以允许车门14朝向关闭位置，例如在弹簧的力的作用下移动。

释放装置80可以被电子地致动。例如，释放装置80可以是可与棘爪64接合的螺线管，如图2-5和7所示。螺线管可以被安装到车门14，例如被安装到支架94，并且可移动地支撑棘爪64的柱74。具体地，螺线管可以使柱74远离齿68缩回，以使柱74从齿68脱离，并且可以释放柱74，以使弹簧44、56迫使柱74与齿68接合。供选择地，释放装置80可以被机械地致动，例如，杆操作的、连杆操作的等。

参照图8，车辆12包括被编程为控制释放装置80的控制系统82。控制系统82可以例如包括与释放装置80通信的车身控制模块84。输入装置86和车门微开传感器88可以与车身控制模块84通信。

车身控制模块84可以包括被编程为控制释放装置80的处理器。例如，该过程可以被编程为使棘爪64相对于齿条62缩回。处理器可以被嵌入在微控制器54中。微控制器54可以包括存储器等。微控制器54的存储器可以存储由处理器可执行的指令，并且可以从存储器读取指令并且执行指令。为了控制释放装置80，处理器例如通过直接电线与释放装置通信，其中处理器将模拟或数字信号发送到释放装置80，或者通过传统车辆12通信网络92(像can(控制局域网络)、以太网、lin(本地互联网络))或任何其它方式与释放装置通信。

输入装置86可以被支撑在车门14上，例如车门外部34、车门14的内部等。输入装置86可以是用户可接近的并且可以被激活以提供指令给车身控制模块84以控制释放装置80。输入装置86可以是例如与车身控制模块84通信的电子或机械按钮。在这种情况下，用户可以触摸按钮以使释放机构释放，以使车门14在弹簧的力的作用下移动到关闭位置。作为另一个示例，输入装置86可以是车门外部34上和/或车门14内部上的电容传感器。电容传感器可以基于由触摸产生的电容差来检测人的触摸。电容传感器可以在车门14上形成感测人的触摸的电容区。在这种情况下，用户可以触摸电容区以使释放机构释放，以使车门14在弹簧的力的作用下移动到关闭位置。

车门微开传感器88可以感测车门14处于打开位置中的一个。车身控制模块84(例如，处理器)可以被编程为当车门微开传感器88感测到车门14处于打开位置中的一个时，响应于输入装置86的激活而移动释放装置以使车门限制带16、116分离。车身控制模块84(例如处理器)可以被编程为如果车门微开传感器88感测到车门14处于关闭位置，则响应于输入装置86的激活而保持释放装置80与车门限制带16、116接合。换句话说，车身控制模块84可以被编程为仅当车门微开传感器88感测到车门14处于打开位置中的一个时移动释放装置80以使车门限制带16、116分离。例如，车身控制模块84可以被编程为当车门微开传感器88感测到车门14处于打开位置中的一个并且输入装置86被用户激活时，使螺线管缩回以拉开柱74与齿68的接合。

如上所述，车辆12可以是自主车辆。在这种情况下，自主车辆可以包括自主模式控制器90。自主模式控制器90可以将操作数据发送给车辆12。自主模式控制器90可以例如基于从附近车辆和/或远程服务器接收的数据来操作车辆12。例如，远程服务器可以是用于将车辆返回到租赁车辆场和/或客户接载位置的租赁车辆系统。自主模式控制器90可以被编程为当车门微开传感器88感测到车门14处于打开位置中的一个时防止车辆12的移动。

本发明已经以说明性的方式进行了描述，并且应当理解的是，已经使用的术语旨在是描述性的而不是限制性的词语的性质。根据上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的，并且本发明可以以不同于具体描述的方式来实践。