具有非均勻齒輪的機(jī)動式車輛鎖閂的制作方法
【專利說明】具有非均勻齒輪的機(jī)動式車輛鎖閂
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年11月5日提交的美國臨時(shí)申請序列號61/900，097的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過對其的援引并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體上涉及用于車門鎖閂組件，更具體涉及具有一對非均勻齒輪的機(jī)動式車輛鎖閂組件，該對非均勻齒輪在車輛鎖閂組件的操作期間提供可變的傳動比。
【背景技術(shù)】
[0004]機(jī)動致動的車門開閉鎖閂系統(tǒng)采用馬達(dá)驅(qū)動單元，該馬達(dá)驅(qū)動單元使安置在鎖閂本體中的物體比如桿從休止位置運(yùn)動至最大行程位置。物體或桿通過齒輪傳動鏈或其它等同裝置或系統(tǒng)而大體上連接至或者操作性地聯(lián)結(jié)至鎖閂的卡爪，從而當(dāng)桿或物體在其休止位置和其最大行程位置之間運(yùn)動時(shí)，卡爪的期望的對應(yīng)運(yùn)動也得以實(shí)現(xiàn)?？ㄗυ谛D(zhuǎn)或運(yùn)動時(shí)接合和保持鎖扣，由此關(guān)閉相關(guān)聯(lián)的車門或?qū)⒃撓嚓P(guān)聯(lián)的車門保持在關(guān)閉位置。
[0005]為了使卡爪在期望的運(yùn)動范圍內(nèi)充分地運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)，操作性地聯(lián)結(jié)至卡爪的桿或物體也必須在期望的運(yùn)動范圍或角度內(nèi)運(yùn)動，以便引起卡爪的所需的運(yùn)動以及承受所施加的系統(tǒng)負(fù)荷，該系統(tǒng)負(fù)荷由正關(guān)閉時(shí)的車門開口的密封件以及由鎖閂的齒輪傳動鏈或連動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的容差引起。如此，由馬達(dá)驅(qū)動的桿或物體必須在鎖閂本體中運(yùn)行或旋轉(zhuǎn)一角度并且具有相對于被驅(qū)動的齒輪或連動機(jī)構(gòu)的足夠的行程，以便在運(yùn)行極限內(nèi)提供可重復(fù)的閂鎖。還有，該桿或物體能夠被操作的角度受到鎖閂本體內(nèi)的相鄰結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的物理限制。改變傳動比以增大操作性地聯(lián)結(jié)至卡爪的最終齒輪的運(yùn)動可能需要增大聯(lián)結(jié)至最終齒輪的曲柄臂的長度以及不可接受地增大在桿、曲柄臂和馬達(dá)驅(qū)動裝置上的負(fù)荷。
[0006]據(jù)此，希望提供這樣的機(jī)動式車輛鎖閂組件，其能夠通過鎖閂中的桿的運(yùn)動范圍以期望的關(guān)閉力提供期望的卡爪運(yùn)動范圍，而不使曲柄臂長度或者桿、曲柄臂或馬達(dá)驅(qū)動裝置上的負(fù)荷發(fā)生任何明顯變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例，提供一種車輛鎖閂。該車輛鎖閂具有:第一齒輪，其包括具有依循渦旋廓線的第一漸開線型齒廓的第一多個齒輪齒，還具有從所述第一多個齒輪齒的起始齒輪齒往終端齒輪齒減小的第一齒輪節(jié)圓半徑，該第一齒輪可旋轉(zhuǎn)地安裝至鎖閂以便繞第一齒輪軸線運(yùn)動；第二齒輪，其包括具有依循渦旋廓線的第二漸開線型齒廓的第二多個齒輪齒，還具有從所述第二多個齒輪齒的起始齒輪齒往終端齒輪齒增大的第二齒輪節(jié)圓半徑，該第二齒輪可旋轉(zhuǎn)地安裝至鎖閂以便繞第二齒輪軸線運(yùn)動，其中，當(dāng)?shù)谝积X輪繞第一軸線旋轉(zhuǎn)并且第二齒輪繞第二軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第二多個齒輪齒沿所述第一齒輪和第二齒輪的所述起始齒輪齒與所述第一齒輪和第二齒輪的所述終端齒輪齒之間限定的路徑嚙合所述第一多個齒輪齒，其中，當(dāng)?shù)谝积X輪的起始齒輪齒嚙合第二齒輪的起始齒輪齒時(shí)施加至第一齒輪以使第一齒輪繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的力矩小于當(dāng)?shù)谝积X輪的終端齒輪齒嚙合第二齒輪的終端齒輪齒時(shí)施加至第一齒輪以使第一齒輪繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的力矩；并且，第二齒輪的旋轉(zhuǎn)致使鎖閂的卡爪從第一位置運(yùn)動至第二位置，第二位置對應(yīng)于鎖閂的關(guān)閉狀態(tài)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，提供一種鎖閂系統(tǒng)。該鎖閂系統(tǒng)具有:機(jī)動閉合機(jī)構(gòu)，其包含被構(gòu)造成向纜線提供力的馬達(dá)；和可操作地聯(lián)結(jié)至機(jī)動閉合機(jī)構(gòu)的鎖閂，該鎖閂具有:第一齒輪，其包括具有依循渦旋廓線的第一漸開線型齒廓的第一多個齒輪齒，還具有從所述第一多個齒輪齒的起始齒輪齒往終端齒輪齒減小的第一齒輪節(jié)圓半徑，第一齒輪可旋轉(zhuǎn)地安裝至鎖閂以便繞第一齒輪軸線運(yùn)動；第二齒輪，其包括具有依循渦旋廓線的第二漸開線型齒廓的第二多個齒輪齒，還具有從所述第二多個齒輪齒的起始齒輪齒往終端齒輪齒增大的第二齒輪節(jié)圓半徑，第二齒輪可旋轉(zhuǎn)地安裝至鎖閂以便繞第二齒輪軸線運(yùn)動，其中，當(dāng)?shù)谝积X輪繞第一軸線旋轉(zhuǎn)并且第二齒輪繞第二軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第二多個齒輪齒沿所述第一齒輪和第二齒輪的所述起始齒輪齒與所述第一齒輪和第二齒輪的所述終端齒輪齒之間限定的路徑嚙合所述第一多個齒輪齒，其中，當(dāng)?shù)谝积X輪的起始齒輪齒嚙合第二齒輪的起始齒輪齒時(shí)施加至第一齒輪以使第一齒輪繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的力矩小于當(dāng)?shù)谝积X輪的終端齒輪齒嚙合第二齒輪的終端齒輪齒時(shí)施加至第一齒輪以使第一齒輪繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的力矩；并且，第二齒輪的旋轉(zhuǎn)致使鎖閂的卡爪從第一位置運(yùn)動至第二位置，第二位置對應(yīng)于鎖閂的關(guān)閉狀態(tài)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例，提供一種操作鎖閂系統(tǒng)的方法。該方法包含以下步驟:將可旋轉(zhuǎn)地安裝至鎖閂的纜線桿從第一位置旋轉(zhuǎn)至第二位置；當(dāng)纜線桿從第一位置運(yùn)動至第二位置時(shí)，借助纜線桿來旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)地安裝至鎖閂的第一齒輪；借助第一齒輪來旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)地安裝至鎖閂的第二齒輪，第二齒輪與第一齒輪嚙合，其包括具有依循渦旋廓線的第一漸開線型齒廓的第一多個齒輪齒，還具有從所述第一多個齒輪齒的起始齒輪齒往終端齒輪齒減小的第一齒輪節(jié)圓半徑，其中，第二齒輪包括具有依循渦旋廓線的第二漸開線型齒廓的第二多個齒輪齒，還具有從所述第二多個齒輪齒的起始齒輪齒往終端齒輪齒增大的第二齒輪節(jié)圓半徑，其中，當(dāng)?shù)谝积X輪繞第一軸線旋轉(zhuǎn)并且第二齒輪繞第二軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第二多個齒輪齒沿所述第一齒輪和第二齒輪的所述起始齒輪齒與所述第一齒輪和第二齒輪的所述終端齒輪齒之間限定的路徑嚙合所述第一多個齒輪齒，其中，當(dāng)?shù)谝积X輪的起始齒輪齒嚙合第二齒輪的起始齒輪齒時(shí)施加至第一齒輪以使第一齒輪繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的力矩小于當(dāng)?shù)谝积X輪的終端齒輪齒嚙合第二齒輪的終端齒輪齒時(shí)施加至第一齒輪以使第一齒輪繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的力矩；并且，第二齒輪的旋轉(zhuǎn)致使鎖閂的卡爪從一第一位置運(yùn)動至一第二位置，第二位置對應(yīng)于鎖閂的關(guān)閉狀態(tài)。
[0010]本發(fā)明的示例性實(shí)施例的各方面的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中變得更加容易理解，其中，相同的標(biāo)記表示多個視圖中的對應(yīng)部分。
【附圖說明】
[0011]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的具有鎖閂或鎖閂組件的鎖閂系統(tǒng)的側(cè)視圖；
[0012]圖2A-2B是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的圖1鎖閂組件的初始狀態(tài)或第一安全狀態(tài)的局部剖視圖；
[0013]圖3A-3B是示出鎖閂組件從圖2A、2B的位置往圖4A、4B的位置轉(zhuǎn)變的過程的局部剖視圖；以及
[0014]圖4A-4B是示出處于完全閂鎖狀態(tài)的鎖閂的局部剖視圖。
[0015]盡管附圖顯示了本發(fā)明的各種實(shí)施例和特征，該附圖不一定是成比例的并且某些特征可能被夸大以便示出和解釋本發(fā)明的示例性實(shí)施例。本文所呈現(xiàn)的實(shí)例以一種形式示出本發(fā)明的多個方面，該實(shí)例不應(yīng)被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及包含鎖閂或鎖閂組件的鎖閂系統(tǒng)，該鎖閂或鎖閂組件由包含纜線或鮑登線(Bowden cable)的機(jī)動式系統(tǒng)驅(qū)動。鎖閂組件包含一對非均勻齒輪，該對非均勻齒輪提供在從初始R鎖狀態(tài)或安全位置到完全R鎖狀態(tài)的R鎖過程中變化的傳動比。該對齒輪互相協(xié)作以在初始閂鎖狀態(tài)期間提供較大的傳動比且在之后的閂鎖狀態(tài)期間提供較小的傳動比。較大的傳動比在初始閂鎖狀態(tài)期間導(dǎo)致在驅(qū)動齒輪的系統(tǒng)上的較低負(fù)荷，并且當(dāng)系統(tǒng)到達(dá)完全閂鎖狀態(tài)時(shí)導(dǎo)致施加在系統(tǒng)上的增大的負(fù)荷。再者，齒輪的構(gòu)造以期望的關(guān)閉力以及纜線桿的有限運(yùn)動范圍提供鎖閂卡爪的期望運(yùn)動，該纜線桿操作性地聯(lián)結(jié)至該對齒輪和馬達(dá)驅(qū)動單元。在一個實(shí)施例中，在完全閂鎖狀態(tài)下的增大的負(fù)荷將與由具有一對傳動比不變的齒輪的系統(tǒng)所提供的系統(tǒng)負(fù)荷相同。如本文將描述的，系統(tǒng)將包括被構(gòu)造成彼此協(xié)作的一對非均勻齒輪，其中第一非均勻齒輪和第二非均勻齒輪分別具有依循渦旋廓線的齒輪節(jié)圓半徑，以便提供在閂鎖過程中可變化的傳動比。本文還公開一種操作鎖閂系統(tǒng)以便在初始閂鎖狀態(tài)期間應(yīng)用初始傳動比并且在閂鎖的末期狀態(tài)期間應(yīng)用不同的傳動比的方法。
[0017]現(xiàn)在參見附圖，圖1中示出本發(fā)明實(shí)施例的鎖閂系統(tǒng)10。鎖閂系統(tǒng)10聯(lián)結(jié)至車門12并且包含通過纜線(例如鮑登線)18可操作地聯(lián)結(jié)至鎖閂或鎖閂組件16的機(jī)動式系統(tǒng)14。應(yīng)理解，鎖閂系統(tǒng)10可以被安裝在任何使用這樣的鎖閂或鎖閂組件16的車輛中，其在初始閂鎖狀態(tài)期間具有較大的傳動比并且在之后的閂鎖狀態(tài)期間具有較小的傳動比，以便在閂鎖的初始階段向門封和車門12施加較小的負(fù)荷和力矩并且在閂鎖的最終或末期階段期間向車門12上的門封施加較大的負(fù)荷和力矩。
[0018]在一個實(shí)施例中，機(jī)動式系統(tǒng)14遠(yuǎn)離鎖閂組件16定位。機(jī)動式系統(tǒng)14包含馬達(dá)20，該馬達(dá)是雙向的或者通過馬達(dá)軸(未示出)聯(lián)結(jié)至纜線18的第一端，該馬達(dá)軸驅(qū)動蝸桿、渦輪和纜線卷筒以便對纜線18施力，如相關(guān)技術(shù)中已知的。纜線18的相對的第二端聯(lián)結(jié)至鎖閂組件16的纜線桿3