專利名稱：安靜工作的車門閉鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種車門閉鎖裝置，更具體地說，本發(fā)明涉及一種這樣的車門閉鎖裝置，其具有叉閂、用于將叉閂保持在閉鎖位置的鎖銷、用于使鎖銷運動到一個可釋放叉閂的位置的釋放機構(gòu)、和用于使釋放機構(gòu)不起作用的鎖止機構(gòu)。
背景技術(shù)：
汽車封閉件，例如汽車客艙的門鉸接成可在開啟和關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)動，其通常包括門閉鎖裝置，門閉鎖裝置安裝在門的內(nèi)板和外板之間。門閉鎖裝置以已知的方式工作，從而當(dāng)其關(guān)閉時將門閉鎖上并將門鎖定在關(guān)閉位置，或者釋放和脫開門以便可用手將門打開。
一般地說，門閉鎖裝置具有叉閂和彈簧偏壓的鎖銷，在關(guān)閉門時，叉閂與門側(cè)柱中的撞銷接合，從而將門鎖住，彈簧偏壓的鎖銷與叉閂接合并將其保持在閉鎖位置。門閉鎖裝置通常還具有一個用于使鎖銷運動到一個釋放叉閂的位置以便釋放門并將其打開的釋放機構(gòu)和一個用于使釋放機構(gòu)不起作用以避免門在未經(jīng)許可的條件下就開啟的鎖止機構(gòu)。
門閉鎖裝置通常采用軟熱塑性材料和減振器來改善門閉鎖裝置的音質(zhì)，特別是叉閂和鎖銷工作時的音質(zhì)。例如，1997年1月11日授予Thomas A.Dzurko等人的題為車門閉鎖裝置的美國專利US5277461，其公開了一種上述類型的典型門閉鎖裝置。Dzurko的US5277461所公開的門閉鎖裝置包括具有塑料涂層的叉閂，塑料涂層涂覆在與撞銷接合的槽的表面上，以便在撞上門時可進(jìn)行緩沖并可安靜地工作。鎖銷桿也包括塑料涂層，塑料涂層具有開槽部分，并構(gòu)成整體減振器與止動件接合，從而在撞上門時可進(jìn)行緩沖并可安靜地進(jìn)行工作。
Dzurko的US5277461所公開的這種門閉鎖裝置已被汽車制造商成功地使用了多年。但是，對于安靜地進(jìn)行工作方面來說，上述門閉鎖裝置還有待做出進(jìn)一步的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可安靜地進(jìn)行工作的車門閉鎖裝置。
眾所周知，彈簧偏壓的鎖銷撞擊叉閂而與叉閂接合并將其保持在閉鎖位置所產(chǎn)生的噪音對門閉鎖裝置的安靜工作是不利的，特別是在撞上門時所產(chǎn)生的鎖合聲音。人們發(fā)現(xiàn)在彈簧偏壓的鎖銷從釋放位置運動到鎖定位置并在鎖銷彈簧的偏壓下撞擊叉閂時，鎖合聲音的噪音量與彈簧偏壓的鎖銷的加速度有關(guān)。
本發(fā)明的門閉鎖裝置具有主鎖銷彈簧和輔助鎖銷彈簧，兩者共同作用，從而在鎖銷接近叉閂時，鎖銷迅速減速。這就減輕了聲音，因為能量在較長時間范圍內(nèi)進(jìn)行耗散，因此即使撞擊表面是金屬的，也可安靜地進(jìn)行工作。輔助彈簧也導(dǎo)致脫開力減小，而對于將鎖銷保持在初始或第二閉鎖位置的性能要求無任何影響。
在一個優(yōu)選實施例中，輔助彈簧為平衡彈簧的形式，在鎖銷從釋放位置運動到鎖定位置時，在鎖銷行程結(jié)束部分的過程中，該平衡彈簧抵抗主鎖銷彈簧。在另一個優(yōu)選實施例中，輔助彈簧為副彈簧的形式，在鎖銷行程的初始部分的過程中，其輔助主鎖銷彈簧。
在任何一種情況下，輔助彈簧最好是金屬彈簧，因為金屬輔助彈簧的性能比采用熱塑性材料更穩(wěn)定，從時間和溫度的角度看，平衡彈簧的性能遠(yuǎn)不及熱塑性材料變化大。


本發(fā)明上述的和其它的目的、特征和優(yōu)點可通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例所進(jìn)行的描述中得出，其中圖1是本發(fā)明第一實施例的車門閉鎖裝置的局部正視圖，其中拆去了一些部件以便可示出閉鎖機構(gòu)，具體的是叉閂、鎖銷、主鎖銷彈簧和輔助鎖銷彈簧的工作過程；鎖銷在鎖定(接合)位置將叉閂保持在初始閉鎖位置；圖2是圖1所示的車門閉鎖裝置在鎖銷脫開并處于釋放位置時的局部正視圖；圖3是圖1所示的車門閉鎖裝置在鎖銷接合并將叉閂保持在第二閉鎖位置的局部正視圖；圖4示出了主鎖銷彈簧、輔助鎖銷彈簧以及兩個彈簧一起在鎖定過程中與鎖定位置有關(guān)的鎖定力矩圖；圖5是本發(fā)明第二實施例的車門閉鎖裝置的局部正視圖，其中拆去了一些部件以便可示出閉鎖機構(gòu)，具體的是叉閂、鎖銷、主鎖銷彈簧和另一個輔助鎖銷彈簧的工作過程；鎖銷接合并將叉閂保持在初始閉鎖位置；以及圖6是圖5所示的車門閉鎖裝置在鎖銷脫開并處于釋放位置時的局部正視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考圖1，車門閉鎖裝置10具有一個由多個部件構(gòu)成的外殼，該外殼包括塑料殼體12、金屬框架或面板(未示出)和塑料后蓋(未示出)。塑料殼體12和金屬面板通過三個凸緣螺柱18、20和22保持在一起，這三個凸緣螺柱插入到塑料殼體12的三個孔中，然后再穿過金屬面板上的三個對齊的孔，并在金屬面板上布置凸緣而形成前隔室。
門閉鎖裝置10具有閉鎖機構(gòu)，該機構(gòu)包括叉閂24和配合鎖銷26，它們位于前隔室并可樞轉(zhuǎn)地分別安裝在螺柱18和20的前部。如圖1最佳所示，壓縮彈簧28順時針偏壓叉閂24，壓縮彈簧28設(shè)置在位于叉閂24后部的塑料殼體12的彎曲槽中。彈簧28一端與叉閂24的側(cè)向凸耳30接合，另一端與彎曲槽的端壁接合。螺旋形鎖銷壓縮彈簧32逆時針偏壓鎖銷26并使其與叉閂24接合，鎖銷壓縮彈簧32的一端與鎖銷26的凸耳27接合。鎖銷壓縮彈簧32的相對端與殼體12的內(nèi)壁接合。
如圖1所示，鎖銷26與叉閂24在肩部36處相接合，并抵抗壓縮彈簧28的偏壓將叉閂24保持在初始閉鎖位置。如圖2所示，鎖銷26在其脫開或釋放位置與叉閂24在腳部40處相接合。如圖3所示，鎖銷26還可與叉閂24在肩部38處相接合并將其保持在中間第二閉鎖位置。
鎖銷26具有側(cè)向銷34，側(cè)向銷34穿過殼體槽42延伸到由塑料殼體12和塑料后蓋(未示出)構(gòu)成的后隔室中。門閉鎖裝置10具有用于釋放或打開設(shè)置在后隔室的閉鎖機構(gòu)的釋放機構(gòu)。對于了解發(fā)明來說，除了需了解在閉鎖機構(gòu)工作時鎖銷26可順時針從圖1所示的閉鎖位置轉(zhuǎn)動并與叉閂24脫離閉鎖接合而轉(zhuǎn)動到圖2所示的釋放或脫開位置以外，不必了解釋放機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)，因此，釋放機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)在圖中未示出或未進(jìn)行描述。在打開車門時，在壓縮回復(fù)彈簧28的偏壓力作用下，釋放叉閂24，叉閂24就自由地從圖1所示的閉鎖位置順時針轉(zhuǎn)動到圖2所示的脫開位置。門閉鎖裝置10還具有用于使釋放機構(gòu)不起作用的鎖止機構(gòu)，其也位于由殼體12和后蓋所確定的后隔室中。鎖止機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)和工作過程對于了解本發(fā)明來說是不必要的。但對于適當(dāng)?shù)拈]鎖機構(gòu)和鎖止機構(gòu)的詳細(xì)說明請參見2000年4月25日授予FrankJoseph Arabia，Jr.等人的美國專利US6053543。
至此所描述的門閉鎖裝置10都是已知的。然而，門閉鎖裝置10所具有的附加特點在于與主鎖銷壓縮彈簧32一起作用的鎖銷26的輔助鎖銷彈簧。在圖1、2和3所示的優(yōu)選實施例中，輔助鎖銷彈簧為抵抗主壓縮彈簧32作用的平衡壓縮彈簧的形式。具體地說，例如，鎖銷26具有第二凸耳46，第二凸耳46設(shè)置成與螺旋平衡壓縮彈簧48的一端相接合。平衡彈簧48設(shè)置在殼體12的槽中，其另一端與槽的端壁相接合。
本發(fā)明第一實施例的重要特征是當(dāng)鎖銷26脫開并處于釋放位置同時叉閂24處于圖2所示的脫開位置時，輔助平衡彈簧48與第二凸耳46相互間隔開。在此情況下，主鎖銷彈簧32壓縮到最大程度，輔助平衡彈簧48與凸耳46間隔開以避免由主鎖銷彈簧32在鎖銷26的脫開或釋放位置時作用于鎖銷26的力矩的任何減小，如圖2和圖4的圖表所示。保持主鎖銷彈簧32的高的未減小力矩以促使鎖銷26向圖1所示的鎖定位置運動，從而門閉鎖裝置10可在惡劣環(huán)境例如腐蝕環(huán)境和/或低至-50℃的低溫環(huán)境中工作。
輔助平衡彈簧48最好與第二凸耳46通過止動件49間隔開以避免輔助平衡彈簧的顫動和磨損。另外，當(dāng)鎖銷26處于圖1所示的初始閉鎖位置或圖3所示的第二閉鎖位置時，主鎖銷彈簧32最好略微壓縮，也就是具有少量的預(yù)應(yīng)力，以避免主鎖銷彈簧32的顫動和磨損。平衡彈簧48在圖1和3所示的這些時刻以及在圖4的圖線中處于或接近于最大壓縮量。
下面將描述上述門閉鎖裝置10的工作過程。當(dāng)門閉鎖裝置10處于脫開和打開狀態(tài)時，如圖2所示，叉閂24作好準(zhǔn)備來接納撞銷50。當(dāng)門撞上時，撞銷50進(jìn)入叉閂24的喉部52，與喉部52的后部接合并使叉閂24抵抗壓縮彈簧28的偏壓力逆時針轉(zhuǎn)動，直到叉閂24轉(zhuǎn)動到圖1所示的初始閉鎖位置，在該位置處，叉閂24將撞銷50容納在喉部52中。通過鎖銷26的凸擋54與叉閂24的初始閉鎖肩部36接合而將叉閂24保持在初始閉鎖位置。
當(dāng)叉閂24從圖2所示的脫開位置逆時針轉(zhuǎn)動到圖1所示的初始閉鎖位置時，凸擋54在由于平衡壓縮彈簧48的平衡偏壓力作用而未減小的主鎖銷壓縮彈簧32的全部偏壓力作用下沿叉閂24的周邊運動。在此運動過程中，凸擋54在腳部40上運動到腳部40的邊緣41，然后與中間第二閉鎖肩部38卡扣接合。如果門力量很大地撞上，凸擋54就繼續(xù)在斜面43上運動到邊緣45，然后與初始閉鎖肩部36卡扣接合。在每次凸擋54與其中一個閉鎖肩部36或38卡扣接合時，凸擋54的有些部分會撞擊到叉閂24的周邊，例如，如圖1所示，凸耳27會撞擊到叉閂24靠近閉鎖肩部36的周邊。在此情況下，鎖銷26的運動迅速通過平衡彈簧48減速，從而減小了凸耳27在斜面43的頂部撞擊叉閂24的周邊所發(fā)出的噪音。
現(xiàn)在參考圖4的圖表，圖4示出了本發(fā)明的一種典型的應(yīng)用情況，根據(jù)鎖銷從斜面43的頂部邊緣45的脫開位置向下運動到圖1所示的初始閉鎖位置時的鎖銷26的位置，圖中示出了由主鎖銷彈簧32和輔助鎖銷平衡彈簧48作用于鎖銷26上的鎖定力矩。在此非常短暫的時間內(nèi)，作用于鎖銷26的力矩首先緩慢地從大約280Nmm減小到大約250Nmm。然后，輔助鎖銷彈簧48與鎖銷26接合，且作用于鎖銷26的力矩大體上迅速從大約250Nmm減小到大約65Nmm(大約74％)。由于力矩迅速減小，因此，運動的鎖銷26迅速減速。這樣鎖銷26就以相對極小的速度和力撞擊叉閂28，從而就可基本上安靜地進(jìn)行工作。
如上所述，鎖銷平衡彈簧48與鎖銷26間隔開，這樣，當(dāng)鎖銷彈簧32伸展時，作用于鎖銷26的力矩就首先緩慢地減小到大約250Nmm。但是，當(dāng)平衡彈簧48與鎖銷接合時，作用于鎖銷26的力矩就迅速從大約250Nmm減小到大約65Nmm，因為當(dāng)鎖銷彈簧32伸展時其力矩減小，而在平衡彈簧48壓縮時其反力矩增大。在鎖銷處于釋放位置時平衡彈簧48與鎖銷26間隔開的整體效果是呈現(xiàn)為一種雙彈性系數(shù)彈簧，如圖4所示，其具有較低的彈性系數(shù)直到平衡彈簧48接合時為止，然后具有較高的彈性系數(shù)。
通過降低使鎖銷26運動到圖2所示釋放位置所需的初始脫開力，在圖1所示的接合位置作用于鎖銷26的減小的力矩就可減小整體脫開力。但是，運動阻力迅速從大約65Nmm增大到大約250Nmm，然后當(dāng)輔助平衡彈簧48脫開時，再緩慢增大到280Nmm。因此，即使減小了整體脫開力，平衡彈簧48對門閉鎖裝置10的閉鎖性能也不會有任何的不利影響。如上所述，最好，鎖銷彈簧32的高的未減小力矩例如280Nmm可促使鎖銷運動，因此，門閉鎖裝置10可在腐蝕環(huán)境和/或低至-50℃的低溫環(huán)境下工作。
現(xiàn)代的門閉鎖裝置通常包括第二閉鎖肩部，例如肩部38，在不用很大的力關(guān)閉車門時，肩部38接合。甚至在此情況下，閉鎖接合是安靜的，而不會對門閉鎖裝置10的第二閉鎖性能有任何不利的影響。作為例子，鎖銷26從圖2所示的脫開位置到圖3所示的第二閉鎖位置的行程基本上與鎖銷26從脫開位置到上述的初始閉鎖位置的行程相同。因此，與第二閉鎖操作有關(guān)的主鎖銷彈簧32和輔助鎖銷平衡彈簧48的性能是相同的。
現(xiàn)在參考圖5和6，示出了本發(fā)明的第二實施例。在該第二實施例中，輔助鎖銷彈簧是一種用于輔助主彈簧的副彈簧。除了輔助鎖銷平衡彈簧48由副彈簧148代替以外，圖5和6所示的門閉鎖裝置10的部件與圖1、2和3所示的門閉鎖裝置10的部件是相同的，相應(yīng)的部件由相同的標(biāo)號表示。
就象上面圖1、2和3所示的第一實施例所述的那樣，除了用于鎖銷26的與主鎖銷壓縮彈簧32共同作用的輔助鎖銷彈簧以外，圖5和6所示的第二實施例是已知的。在圖5和6所示的第二實施例中，輔助鎖銷彈簧是一種輔助主壓縮彈簧32的副彈簧的形式。具體地說，作為例子，鎖銷26具有凸耳27，凸耳27設(shè)置成與螺旋副壓縮彈簧148的一端相接合。副彈簧148以同軸圍繞著主彈簧32的方式設(shè)置在殼體12的槽中，且其另一端與槽的端壁相接合。
本發(fā)明第二實施例的重要特點是輔助的副彈簧148的動作由止動件33來進(jìn)行限制，止動件33可伸入到保持輔助的副彈簧148的槽中，如圖6所示，當(dāng)鎖銷26處于鎖定位置并與叉閂24接合時，副彈簧148與凸耳27間隔開。
當(dāng)裝有門閉鎖裝置10的車門撞上時，叉閂24從圖6所示的脫開位置轉(zhuǎn)動到圖5所示的接合位置，且凸擋54卡在初始閉鎖肩部36的后面。當(dāng)凸擋54到達(dá)斜面43的頂部邊緣45時，主鎖銷彈簧32和輔助的副彈簧148共同向鎖銷26作用逆時針方向的力矩，使鎖銷26向叉閂24運動，且由于兩個彈簧伸展并減小其各自的作用力矩，因此使運動減速。在鎖銷26撞擊叉閂24之前，輔助鎖銷彈簧146與止動件33接合。由于作用于鎖銷26的力矩減小到由主彈簧32所產(chǎn)生的力矩，從而使鎖銷26迅速減速。因此，鎖銷26就以相對極小的速度和力撞擊叉閂24，從而就可基本上安靜地進(jìn)行工作。
如圖6所示，當(dāng)鎖銷26處于釋放位置且叉閂處于脫開位置時，副彈簧148和主鎖銷彈簧32都與凸耳27接合，并都壓縮到最大的程度。因此，在第二實施例中，主鎖銷彈簧32和輔助的副彈簧146的較大的力矩促使鎖銷26向圖5所示的鎖定位置運動，從而具有改進(jìn)的輔助鎖銷彈簧146的門閉鎖裝置10也可在惡劣的環(huán)境例如腐蝕環(huán)境和/或低至-50℃的低溫環(huán)境下工作。由于鎖銷26在從圖5所示的鎖定位置運動到圖6所示的釋放位置時，鎖銷26不會受到輔助鎖銷彈簧146的阻力作用，直到鎖銷26運動了一段距離之后輔助鎖銷彈簧146接合時為止，因此，象前面那樣也使整體脫開力減小。
在上述教導(dǎo)下，本發(fā)明還可做出多種的改進(jìn)和變化。因此，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，除了上述具體的描述之外，還有其它的方式來實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種車門閉鎖裝置(10)，其具有叉閂(24)、鎖銷(26)、鎖銷彈簧(32)和釋放機構(gòu)，叉閂(24)在閉鎖位置和脫開位置之間運動，鎖銷(26)在釋放位置和鎖定位置之間運動，當(dāng)鎖銷處于鎖定位置時，鎖銷與叉閂接合并將其保持在閉鎖位置，當(dāng)鎖銷處于釋放位置時，鎖銷釋放叉閂以便于叉閂運動到脫開位置，鎖銷彈簧(32)向鎖定位置偏壓鎖銷，釋放機構(gòu)用于使鎖銷克服鎖銷彈簧的偏壓而運動到釋放位置以便于釋放叉閂，其特征在于車門閉鎖裝置(10)包括輔助彈簧(48、148)，輔助彈簧在鎖銷在釋放位置和鎖定位置之間的一部分運動過程中作用于鎖銷(26)上，從而在鎖銷上產(chǎn)生力矩，該力矩在鎖銷從釋放位置運動到鎖定位置時以不同的速率減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門閉鎖裝置，其中，輔助彈簧是副彈簧(148)，在鎖銷在釋放位置和鎖定位置之間的初始部分運動過程中，該副彈簧作用于鎖銷上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車門閉鎖裝置，其中，輔助彈簧是平衡彈簧(48)，在鎖銷在釋放位置和鎖定位置之間的初始部分運動過程之后，平衡彈簧向釋放位置偏壓鎖銷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車門閉鎖裝置，其中，當(dāng)鎖銷從釋放位置運動到鎖定位置時，鎖銷(26)移動一段行程或距離，并且其中，平衡彈簧是螺旋形壓縮彈簧，其在大致一部分行程中與鎖銷接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車門閉鎖裝置，其中，鎖銷平衡彈簧(48)設(shè)置在殼體的一個槽中，鎖銷平衡彈簧的一端與鎖銷(26)接合，而其相對端與槽的壁接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的車門閉鎖裝置，其中，當(dāng)鎖銷處于釋放位置時，鎖銷平衡彈簧(48)與鎖銷(26)間隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車門閉鎖裝置，其中，當(dāng)鎖銷(26)處于閉鎖位置時，鎖銷平衡彈簧(48)承受應(yīng)力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車門閉鎖裝置，其中，鎖銷彈簧(32)向鎖銷(26)施加力矩，鎖銷平衡彈簧(48)對鎖銷(26)施加反力矩。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車門閉鎖裝置，其中，鎖銷(26)具有樞軸(20)，鎖銷彈簧(48)是螺旋形壓縮彈簧，當(dāng)鎖銷從釋放位置移動到鎖定位置時，該彈簧在大致一段移動距離上在樞軸的相對側(cè)與鎖銷(26)接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車門閉鎖裝置，其中，鎖銷平衡彈簧設(shè)置在殼體的一個槽中，鎖銷平衡彈簧的一端與鎖銷接合，而其相對端與槽的壁接合。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車門閉鎖裝置，其中，副彈簧(148)設(shè)置在殼體的一個槽中，當(dāng)鎖銷處于釋放位置時，輔助彈簧的一端與鎖銷(26)接合，其相對端與槽的壁接合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車門閉鎖裝置，其中，當(dāng)鎖銷處于鎖定位置時，副彈簧(148)與鎖銷(26)間隔開。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車門閉鎖裝置，其中，副彈簧(148)與鎖銷彈簧(32)同軸。
全文摘要
一種車門閉鎖裝置(10)具有叉閂(24)和鎖銷(26)，叉閂可在閉鎖位置和脫開位置之間運動，鎖銷可在鎖定位置和釋放位置之間運動，鎖銷在鎖定位置時，可將叉閂保持在閉鎖位置，鎖銷在釋放位置時，鎖銷釋放叉閂以便于叉閂運動到脫開位置。車門閉鎖裝置包括鎖銷彈簧(32)和釋放機構(gòu)，鎖銷彈簧向鎖定位置偏壓鎖銷，釋放機構(gòu)用于使鎖銷抵抗鎖銷彈簧的偏壓而運動到釋放位置以便于釋放叉閂。車門閉鎖裝置還包括輔助鎖銷彈簧(48或148)，輔助鎖銷彈簧可使鎖銷在鎖銷彈簧的偏壓下向鎖定位置的運動減速，從而減小鎖銷撞擊叉閂所產(chǎn)生的噪音。本發(fā)明示出了輔助平衡彈簧和另一個輔助的副彈簧(148)。
文檔編號E05B17/00GK1482333SQ0314724
公開日2004年3月17日 申請日期2003年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月10日
發(fā)明者F·J·小阿拉比亞, F J 小阿拉比亞, D·M·珀金斯, 珀金斯 申請人:德爾菲技術(shù)公司