閂鎖組件釋放力控制裝置及其方法
【專利摘要】本發明公開了一種閂鎖組件釋放力控制裝置及其方法。用于覆蓋隔室的蓋的閂鎖組件包括叉栓、棘爪、叉栓彈簧和棘爪彈簧。蓋可在主要鎖定位置、次要鎖定位置和打開位置之間運動。叉栓和棘爪配置為在主要鎖定位置和次要鎖定位置中可釋放地彼此接合。叉栓彈簧和棘爪彈簧分別操作地附接到叉栓和棘爪，且配置為沿相反的旋轉方向偏壓叉栓和棘爪。叉栓和棘爪可分別經由施加在棘爪上的第一線性力和第二線性力從主要鎖定位置和次要鎖定位置釋放。第二線性力在第一線性力的預定公差內。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于覆蓋隔室的蓋的閂鎖組件，且涉及其方法。 閂鎖組件釋放力控制裝置及其方法
【背景技術】
[0002] 大多數車輛包括蓋，以提供對車輛隔室的關閉，例如覆蓋發動機艙的發動機罩和/ 或覆蓋后備箱隔室的后備箱蓋。蓋可在打開位置（允許進出隔室）和抵靠車輛車身的閂鎖 位置（關閉向車廂的入口）之間運動。通常，閂鎖組件將蓋保持在鎖定位置，且可以被釋放 以允許蓋運動到打開位置。
[0003] -種常見類型的閂鎖組件包括用于將發動機罩閂鎖在主要鎖定位置的主要閂鎖、 可從車輛的內部操作以釋放主要閂鎖的線纜釋放器，和彈出式彈簧，所述彈出式彈簧將發 動機罩運動到次要鎖定位置，在該位置中發動機罩被次要閂鎖保持。次要閂鎖通常通過在 車輛前部的入口而被手動地操作，以允許發動機罩從次要位置解鎖且朝向打開位置運動。
【發明內容】
[0004] 提供一種用于覆蓋隔室的蓋的閂鎖組件。蓋可在主要鎖定位置、次要鎖定位置和 打開位置之間運動。閂鎖組件包括叉栓和棘爪，其配置為在主要鎖定位置和次要鎖定位置 中的至少一個中彼此接合。叉栓和棘爪可分別經由施加在棘爪上的第一線性力和第二線性 力從主要鎖定位置和次要鎖定位置釋放。第二線性力在第一線性力的預定公差內。
[0005] 閂鎖組件還包括叉栓彈簧和棘爪彈簧。叉栓彈簧操作地附接到叉栓且配置為沿第 一旋轉方向偏壓叉栓。閂鎖組件進一步包括操作地附接到棘爪的棘爪彈簧，棘爪彈簧被配 置為沿與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向偏壓棘爪，以使叉栓和棘爪能夠在主要鎖定位 置和次要鎖定位置中的至少一個中可接合。
[0006] 還提供一種車輛。該車輛包括限定隔室的多個壁、覆蓋隔室的蓋和如上所述的閂 鎖組件。如上所述，蓋可在關閉位置、半釋放位置和打開位置之間運動。
[0007] 提供一種將蓋從關閉位置經由如上所述的閂鎖組件和釋放機構運動到打開位置 的方法。釋放機構附接到閂鎖組件的棘爪。該方法包括通過釋放機構將第一線性力施加到 棘爪以將叉栓和棘爪從主要鎖定位置釋放到次要鎖定位置，從而蓋從主要鎖定位置運動到 次要鎖定位置中。該方法隨后包括通過釋放機構將第二線性力施加到棘爪，以將叉栓和棘 爪從次要鎖定位置運動到打開位置。第二線性力在第一線性力的預定公差內。
[0008] 當結合附圖時，本發明的上述特征和優點以及其他的特征和優點將從下面對實施 本發明的較佳模式做出的詳盡描述容易地理解。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1是具有覆蓋隔室的蓋的車輛的示意性側視圖，其中蓋通過閂鎖組件在主要鎖 定位置、次要鎖定位置和打開位置之間運動；
[0010] 圖2A、2B和2C是根據本發明的一個實施例分別在主要鎖定位置、次要鎖定位置和 打開位置中的圖1的閂鎖組件的示意性側視圖；
[0011] 圖3A和3B是根據本發明的另一實施例分別在主要鎖定位置和打開位置中的圖1 的閂鎖組件的示意性側視圖；且
[0012] 圖4是顯示了操作圖2A-2C的閂鎖組件的示例性方法的示意性流程圖。
【具體實施方式】
[0013] 本領域技術人員應理解例如"上"、"下"、"向上、"向下"等是用于描述附圖的，而不 代表對本發明范圍的限制，本發明的范圍通過所附權利要求限定。任何數字名稱，例如"第 一"或"第二"僅是說明性的且目的不是以任何方式限制本發明的范圍。
[0014] 參見附圖，其中在盡可能的情況下在幾幅圖中相同的附圖標記指示相同或類似的 部件，車輛10在圖1中示出。車輛10具有限定隔室14的多個壁11和覆蓋隔室14的蓋 12。蓋12可以處于主要鎖定位置、次要鎖定位置和打開位置中的一個中。打開位置通常在 蓋12被完全釋放從而可進入隔室14的任何位置。蓋12可以具有剛性地附接到其的撞針 桿28。車輛10還可以沿具有沿隔室14的至少一部分的密封件（未示出）和/或位于隔 室14中的緩沖器（未示出），所述緩沖器在主要鎖定位置中接合蓋12,在該主要鎖定位置 中，密封件和/或緩沖器被擠壓。這形成作用在蓋12上且因此作用在撞針桿28上的向上 力（如圖2A中的箭頭23所示）。
[0015] 蓋12通過閂鎖組件16、116而被保持在主要鎖定位置和次要鎖定位置中。閂鎖組 件16、116可以通過被附接了閂鎖組件16、116的釋放機構20釋放。釋放機構20可以包括 經由線纜22或類似的機構附接到閂鎖組件16、116的桿件21。閂鎖組件16、116的釋放使 得蓋12能夠被從主要鎖定位置運動到次要鎖定位置、從次要鎖定位置運動到打開位置和/ 或從主要鎖定位置運動到打開位置。桿件21可以位于車輛10的乘客車廂18中，在其中桿 件21可以由車輛10的乘客操作。應理解，配置為啟動釋放機構20的任何裝置（包括但不 限于按鈕）可以代替桿件21使用。應該進一步理解，閂鎖組件16、116可以以電子方式釋 放，在該實施例中桿件21 (或其他釋放啟動裝置）可以經由電導線等連接到閂鎖組件16。
[0016] 盡管閂鎖組件16、116被顯示在圖1中，其正被用于覆蓋車輛的發動機艙的發動機 罩，但是應理解閂鎖組件16、116可以與覆蓋任何隔室的任何蓋，包括但不限于，用于車輛 行李箱的行李箱蓋一起使用。
[0017] 現在參見圖2A-2C，閂鎖組件16通常包括閂鎖框架17、叉栓24和棘爪26。閂鎖框 架17可以限定魚嘴槽19,在蓋12在這些位置之間運動時撞針栓28可在該魚嘴槽19中滑 動。叉栓24和棘爪26配置為彼此接合，從而它們可釋放地將蓋12保持在主要定鎖位置中 (如圖2A所示）和/或保持在次要鎖定位置中（如圖2B所示）。在車輛10的乘客操作閂 鎖組件16以將蓋12從次要鎖定位置運動到打開位置，從而叉栓24和棘爪26彼此脫開，如 圖2C所示時，閂鎖組件16可以為乘客提供反饋。反饋可以是但不限于觸覺反饋（如下所 述）、聲音反饋等。
[0018] 叉栓24也可以被配置為與撞針桿28接合，以將蓋12保持在主要鎖定位置和/或 次要鎖定位置中。叉栓24可以限定叉栓槽30,撞針桿28也可在該槽中滑動。在蓋12處 于主要鎖定位置中時，撞針桿28在叉栓24上施加上面所述的從壓縮密封件和/或緩沖器 產生的向上力23。在叉栓24旋轉時，叉栓槽30引導撞針桿28,以在魚嘴槽19中垂直地運 動，從而蓋12可以在不同位置之間運動。
[0019] 叉栓24操作性地附接到叉栓彈簧32。叉栓彈簧32配置為偏壓叉栓24(在圖2A 和2B中是逆時針偏壓33)到釋放位置（如圖2C所示）。叉栓彈簧偏壓33具有向上力分 量，其與向上力23 -起作用在叉栓24上。類似地，棘爪26操作地附接到棘爪彈簧34。棘 爪彈簧34配置為沿與叉栓彈簧32相反的旋轉方向偏壓（在圖2A和2B中順時針偏壓35) 棘爪26到鎖定位置（如圖2C所示）。棘爪彈簧偏壓35具有橫向力分量。偏壓33和35的 相反方向允許叉栓24和棘爪26鎖在一起，如在下文詳細描述的。叉栓彈簧32和棘爪彈簧 34可以是但不限于扭簧。應理解可以在閂鎖組件16中使用配置為將叉栓24偏壓到其釋放 位置和將棘爪26偏壓到其鎖定位置的任何其他機構。
[0020] 叉栓24可以包括第一叉栓咬合齒36和第二叉栓咬合齒38,且棘爪26可以包括棘 爪咬合齒40。第一叉栓咬合齒36配置為接合棘爪咬合齒40以將叉栓24和棘爪26在主 要鎖定位置中保持在一起，如圖2A所示。在主要鎖定位置中，叉栓槽30取向為使得撞針桿 28在魚嘴槽19中的其最低垂直位置，且被限制不能垂直地運動。
[0021] 叉栓彈簧32的偏壓與向上力23組合產生第一叉栓咬合齒36和棘爪咬合齒40之 間的摩擦力，該摩擦力通常防止棘爪26運動。摩擦力的大小可以取決于各種因素，包括但 不限于，叉栓彈簧32的輸出，叉栓24和棘爪26的幾何結構和尺寸，它們相對于彼此的位置 和向上力23的大小。
[0022] 第二叉栓咬合齒38配置為接合棘爪咬合齒40以將叉栓24和棘爪26在次要鎖定 位置中保持在一起，如圖2B所示。在次要鎖定位置中，叉栓槽30取向為使得撞針桿28在 魚嘴槽19中的中間垂直位置中。不同于主要鎖定位置，密封件和/或緩沖器可以不再被擠 壓，且如此，向上力23可以小至沒有。因此，第二叉栓咬合齒38和棘爪咬合齒40僅通過從 叉栓彈簧偏壓33和棘爪彈簧偏壓35產生的它們之間的摩擦力而鎖定在一起。
[0023] 為了將叉栓24和棘爪26從主要鎖定位置釋放到次要鎖定位置，第一叉栓咬合齒 36和棘爪咬合齒40之間的摩擦力以及棘爪彈簧偏壓35的橫向力分量必須被克服，從而叉 栓咬合齒36和棘爪咬合齒40彼此脫開。槽30隨后可以引導撞針桿28垂直地運動到中間 垂直位置。這通過在棘爪26上施加第一線性力44而實現，在棘爪26上施加第一線性力44 可以通過拉動乘客車廂18中的桿件21來進行，如上所述。結果，張力被施加到線纜22,且 因此施加到棘爪26。隨后，叉栓彈簧32使叉栓24朝向其釋放位置運動，直到棘爪咬合齒 40和第二叉栓咬合齒38彼此接合以將叉栓24和棘爪26鎖在次要鎖定位置中。
[0024] 為了將叉栓24和棘爪26從次要鎖定位置釋放，由此去除撞針桿28上的垂直運動 限制，第二叉栓咬合齒38和棘爪咬合齒40之間的摩擦力以及棘爪彈簧偏壓35的橫向力分 量必須被克服，從而第二叉栓咬合齒38和棘爪咬合齒40彼此脫開。這通過在棘爪26上施 加第二線性力46實現，在棘爪26上施加第二線性力46可以再次經由桿件21和線纜22施 力口，如上所述。
[0025] 當第二線性力46被施加以將棘爪咬合齒40從第二叉栓咬合齒38脫開時，棘爪咬 合齒40沿著第二叉栓咬合齒38的接觸路徑41移動。第二叉栓咬合齒38和/或棘爪咬合 齒40以及因此接觸路徑41可以傾斜，從而在棘爪咬合齒40沿接觸路徑41行進時，叉栓24 沿與叉栓彈簧偏壓33的旋轉方向相反的旋轉方向旋轉（如圖2B的箭頭48示出的順時針 旋轉）。這增大第二叉栓咬合齒38和棘爪咬合齒40之間的摩擦力，由此增大將它們彼此脫 開所需的第二線性力46。在車輛10的乘客操作桿件21以將蓋12從次要鎖定位置經由釋 放機構20釋放時，第二線性力46中的增大為車輛10的乘客提供觸覺反饋。這使得乘客知 道該動作實際上正將閂鎖釋放到打開位置。
[0026] 接觸路徑41可以彎曲，從而傾斜度沿接觸路徑41增大，或可以成角度，從而傾斜 度不變。第二線性力46通常隨著接觸路徑41的傾斜度增大而增大。從而接觸路徑41的 形狀可以被校準，以使第二線性力46的大小和分布可以在第一線性力44的預定公差以內， 盡管沒有向上力23。
[0027] 在叉栓24和棘爪26從次要鎖定位置釋放之后，叉栓24經由叉栓槽30垂直地沿 魚嘴槽19引導撞針桿28,由此使蓋12運動到打開位置中。
[0028] 現在參見圖3A和3B，顯示了根據本發明另一實施例的閂鎖組件116。閂鎖組件116 包括閂鎖框架117、叉栓124和棘爪26。閂鎖框架117限定撞針桿28可在其中滑動的魚嘴 槽119。叉栓124僅包括第一叉栓咬合齒136。第一叉栓咬合齒136形狀類似于圖2A-2C 的實施例中的第二叉栓咬合齒38,且以相似的方式與棘爪咬合齒40相互作用。叉栓124和 棘爪26從主要鎖定位置（如圖3A所示）運動到打開位置（如圖3B所示）。叉栓124還包 括叉栓彈簧132,其以如上所述同樣的方式操作。叉栓124進一步可以限定叉栓槽130,其 與撞針桿28相互作用，以將蓋12保持在主要鎖定位置中。
[0029] 現在參見圖4,提供一種用于使蓋12從主要鎖定位置經由閂鎖組件16和釋放機構 20運動到打開位置的方法200。如上所述，閂鎖組件16為用戶提供蓋12已經轉變到打開 位置的觸覺反饋。在方法200開始之前，蓋12和閂鎖組件16在主要鎖定位置中，如上所述 且如圖2A所示。
[0030] 方法200開始于步驟202,在該步驟中第一線性力44經由釋放機構20施加到棘爪 26,從而棘爪咬合齒40從第一叉栓咬合齒36脫離。結果，蓋12和閂鎖組件16轉變到次要 鎖定位置中。如上所述，在次要鎖定位置中，棘爪咬合齒40接合第二叉栓咬合齒38以將叉 栓24和棘爪26保留在次要鎖定位置中。
[0031] 在步驟202之后，方法200隨后前進到步驟204。在步驟204,第二線性力46經由 釋放機構20施加到棘爪26,從而棘爪咬合齒40從第二叉栓咬合齒38脫離，且叉栓24和棘 爪26從次要鎖定位置釋放。如上所述，第二叉栓咬合齒38和棘爪咬合齒40之間的接觸路 徑41傾斜，由此需要的第二線性力46的大小能為用戶提供蓋12已經釋放進入打開位置中 的觸覺反饋。在叉栓24和棘爪26從次要鎖定位置釋放之后，蓋12運動進入打開位置中。 方法在步驟204之后結束。
[0032] 詳細的描述和附圖或圖是對本發明的支持和描述，而本發明的范圍僅通過權利要 求限定。盡管已經對實現本發明的較佳模式進行了詳盡的描述，但是仍存在用來實施所附 權利要求中限定的本發明的許多替換設計和實施例。
[0033] 相關申請的交叉引用
[0034] 本申請要求于2013年4月29日遞交的美國臨時申請N0. 61/817,292的權益，該 申請通過引用全部合并于此。
【權利要求】
1. 一種用于覆蓋隔室的蓋的閂鎖組件，蓋可在主要鎖定位置、次要鎖定位置和打開位 置之間運動，閂鎖組件包括：， 叉栓和棘爪，配置為在主要鎖定位置和次要鎖定位置中的至少一個中可釋放地彼此接 合； 叉栓彈簧，操作地附接到叉栓，叉栓彈簧被配置為沿第一旋轉方向偏壓叉栓；和 棘爪彈簧，操作地附接到棘爪，棘爪彈簧被配置為沿與第一旋轉方向相反的第二旋轉 方向偏壓棘爪，以使叉栓和棘爪能夠在主要鎖定位置和次要鎖定位置中的至少一個中可接 合； 其中叉栓和棘爪可分別經由施加在棘爪上的第一線性力和第二線性力從主要鎖定位 置和次要鎖定位置釋放；和 其中第二線性力在第一線性力的預定公差中。
2. 如權利要求1所述的閂鎖組件，其中叉栓和棘爪分別包括配置為彼此接合的第一叉 栓咬合齒和棘爪咬合齒，從而叉栓和棘爪可保持在主要鎖定位置中并且可從主要鎖定位置 釋放。
3. 如權利要求2所述的閂鎖組件，其中叉栓進一步包括第二叉栓咬合齒，其配置為接 合棘爪咬合齒從而叉栓和棘爪可保持在次要鎖定位置中并且從次要鎖定位置釋放，叉栓咬 合齒和棘爪咬合齒形成接觸路徑，在叉栓和棘爪從次要鎖定位置釋放時，棘爪咬合齒沿該 接觸路徑運動，該接觸路徑傾斜，從而第二線性力在第一線性力的公差內。
4. 如權利要求3所述的閂鎖組件，其中接觸路徑是彎曲的。
5. 如權利要求3所述的閂鎖組件，其中接觸路徑是成角度的。
6. -種車輛，包括： 多個壁，限定隔室； 蓋，配置為覆蓋隔室，蓋可在主要鎖定位置、次要鎖定位置和打開位置之間運動；和 閂鎖組件，具有： 叉栓和棘爪，配置為在主要鎖定位置和次要鎖定位置中的至少一個中可釋放地彼此接 合； 叉栓彈簧，操作性地附接到叉栓，叉栓彈簧被配置為沿第一旋轉方向偏壓叉栓；和 棘爪彈簧，操作地附接到棘爪，棘爪彈簧被配置為沿與第一旋轉方向相反的第二旋轉 方向偏壓棘爪，以使叉栓和棘爪能夠在主要鎖定位置和次要鎖定位置中的至少一個中可接 合； 其中叉栓和棘爪分別經由施加在棘爪上的第一線性力和第二線性力可從主要鎖定位 置和次要鎖定位置釋放；和 其中第二線性力在第一線性力的預定公差中。
7. 如權利要求6所述的車輛，其中閂鎖組件的叉栓和棘爪分別包括配置為彼此接合的 第一叉栓咬合齒和棘爪咬合齒，從而叉栓和棘爪可保持在主要鎖定位置中并且可從主要鎖 定位置中釋放。
8. 如權利要求7所述的車輛，其中叉栓進一步包括第二叉栓咬合齒，其配置為接合棘 爪咬合齒，從而叉栓和棘爪可保持在次要鎖定位置中并且可從次要鎖定位置釋放，叉栓咬 合齒和棘爪咬合齒形成接觸路徑，在叉栓和棘爪正在被從次要鎖定位置釋放時，棘爪咬合 齒沿該接觸路徑運動，接觸路徑被傾斜，從而第二線性力在第一線性力的公差內。
9. 如權利要求8所述的車輛，接觸路徑是彎曲的。
10. 如權利要求8所述的車輛，接觸路徑是成角度的。
【文檔編號】E05B83/18GK104120927SQ201410176219
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2013年4月29日
【發明者】J.P.范農 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司