用于打开和关闭车辆后挡板的设备

摘要

用于打开和关闭车辆后挡板的设备，包括：闩锁装置，设置在后挡板中；以及致动器。闩锁装置包括：爪部，与设置在车身侧面的撞销接合；棘爪，与爪部接合以将爪部保持在锁定位置中；以及解锁杆，操作棘爪以解锁爪部。致动器包括：束紧/释放杆，选择性地操作连接至爪部的束紧缆线，以将爪部从解锁位置旋转至锁定位置；以及释放缆线，连接至解锁杆，以将爪部从锁定位置操作至解锁位置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于打开和关闭车辆后挡板的设备。更具体地，本发明涉及这样一种用于打开和关闭车辆后挡板的设备，该装置具有简化和改进的结构，以便通过使用单个马达操作束紧缆线(cinching cable)而使得闩锁能够与撞销(striker)接合，和/或通过操作释放缆线来操作释放杆从而使得闩锁能够与撞销分离。

背景技术

当通过马达使闩锁与设置在车身侧面的撞销接合时，车辆的行李箱或SUV的后挡板关闭；或者当操作释放杆并使得闩锁与撞销分离时，行李箱或后挡板打开。

作为该技术的实例，(于2006年11月29日公布的)韩国专利第10-0654066公开了一种用于释放车辆的后挡板闩锁的电气结构，该电气结构安装在车辆的后挡板闩锁中，并且通过致动器的操作来强制地转换对闩锁齿轮进行限制的棘爪，由此通过转换闩锁齿轮来释放撞销。

(于2014年1月13日公布的)美国专利第6676556号公开了用于致动车门操作装置以及车门关闭装置的马达装置。该装置包括连接至闩锁操作装置的输出轴，该闩锁操作装置操作具有接合分离块的闩锁。该接合分离块可与构成一部分行星齿轮装置的一个齿轮接合，并且可与生成转动扭矩的马达接合。

作为现有技术中的用于打开和关闭行李箱或后挡板的设备的实例，如在图1中示意性示出的(于2013年11月1日公布的)韩国专利第10-1326535号公开了一种用于后挡板的束紧闩锁组件，其中，释放致动器1安装在闩锁装置2上，并且独立的束紧致动器3由缆线4连接，这样使得通过释放致动器1将闩锁与车身的撞销(在图中未示出)解锁以便打开处于关闭状态的后挡板，并且以便在用于后挡板的闩锁装置2中的闩锁在第一步骤中执行半转并且与撞销接合的情况下完全关闭后挡板(未示出)，在第二步骤中，缆线4由束紧致动器3拉动，使得闩锁装置的闩锁与撞销完全接合。

束紧致动器用于防止在车辆高速行驶时，在没有足够力量的用户(诸如女性或老人或弱者)操作后挡板的情况下，后挡板打开时可能出现的事故，并且由于力量不足以关闭后挡板，所以在撞销未完全锁定的情况下，后挡板被锁定至完全闩锁状态。

因为现有技术中的释放致动器和束紧致动器需要分开设置以打开和关闭后挡板，所以有必要改进结构以降低制造成本。此外，用于现有技术中的束紧致动器的齿轮结构具有恰好增加蜗轮的驱动齿轮比的结构，并且因此，需要增大驱动齿轮的尺寸以通过使用马达来产生更大的力。然而，驱动齿轮的尺寸的增大导致齿轮结构的重量和尺寸的增加，并且因此，由于后挡板与内饰板之间的有限且狭窄的空间而不能增大驱动齿轮的尺寸。因此，有必要改进可安装在后挡板与内饰板之间的受限位置处的致动器的结构，并且可获得增大的输出。

在本发明的背景技术部分中公开的信息仅是为了增强对本发明的总体背景的理解，而不应认为是承认或以任何形式建议该信息形成已经为本领域技术人员所知的现有技术。

发明内容

本发明致力于解决与现有技术相关联的上述问题和/或其他问题，并且提供了一种用于打开和关闭车辆的后挡板的设备，该设备被改进为通过选择性地操作束紧/释放杆来打开和关闭后挡板，其中，束紧缆线和释放缆线的端部都连接至设置在行星齿轮装置中的承载物，该行星齿轮由单个马达操作且具有增大的齿轮比。

在一个方面，本发明提供了一种用于打开和关闭车辆的后挡板的设备，该设备包括：闩锁装置，设置在后挡板中，该闩锁装置包括与设置在车身侧面的撞销接合的爪部、与爪部接合以将爪部保持在锁定位置中的棘爪以及操作棘爪以解锁爪部的解锁杆；以及致动器，该致动器包括：束紧/释放杆，该束紧/释放杆选择性地操作连接至爪部的束紧缆线，以将爪部从解锁位置旋转至锁定位置；以及释放缆线，该释放缆线连接至解锁杆，以将爪部从锁定位置操作至解锁位置。

在优选实施方式中，致动器可包括齿轮装置，该齿轮装置由单个马达操作以正向或反向旋转，其中，束紧/释放杆根据齿轮装置的旋转方向来选择性地拉动束紧缆线以锁定闩锁装置或拉动释放缆线以解锁闩锁装置。

在另一优选实施方式中，束紧/释放杆可包括形成在束紧/释放杆的上侧和下侧的狭槽，该狭槽为大致圆弧形状，束紧缆线的一端能移动地布置在狭槽中的一个中，并且释放缆线的一端能移动地布置在狭槽中的另一个中，使得当齿轮装置正向或反向旋转时，束紧/释放杆选择性地拉动束紧缆线或释放缆线。

在又一优选实施方式中，致动器可包括壳体，并且齿轮装置可安装在壳体中以操作束紧/释放杆，并且该齿轮装置包括行星齿轮装置、操作行星齿轮装置的马达以及设置在马达的输出轴上的蜗轮。

在又一优选实施方式中，行星齿轮装置可包括：恒星齿轮，该恒星齿轮的柱形外周界表面上形成有轮齿，该恒星齿轮与马达的蜗轮接合，并且该恒星齿轮正向或反向旋转；环形齿轮，该环形齿轮耦接在恒星齿轮内部以与恒星齿轮一起旋转，并且环形齿轮的内周界表面上形成有轮齿；以及行星齿轮，该行星齿轮布置在上部承载构件与下部承载构件之间，该行星齿轮在环形齿轮的内部空间内能旋转地安装至轴，并且该行星齿轮与环形齿轮啮合。行星齿轮装置的恒星齿轮和行星齿轮具有的齿轮比提供了通过使用单个马达来关闭后挡板的力。

在又一优选实施方式中，束紧/释放杆可在行星齿轮装置的上部承载构件上方耦接至轴并且与轴一起正向或反向旋转。

根据用于打开和关闭车辆的后挡板的设备，在环形齿轮一体形成在与外部的蜗轮接合的行星齿轮装置的内部的情况下操作行星齿轮，由此使得该装置简化并且通过使用高齿轮比而增加扭矩，束紧缆线和释放缆线可连接至形成在束紧/释放杆的上侧和下侧的狭槽，其中，束紧杆和释放杆一体形成为由单个马达操作的行星齿轮的承载物，并且可选择性地操作束紧缆线和释放缆线，这样使得与现有技术中相应致动器需要被设置为操作束紧杆和释放杆的的情况相比，该装置具有重量轻且精简的结构，使得用于该装置的制造成本降低，在驾驶员打开和关闭后挡板时，使用便利性也得到改进。

将在下文中进行讨论本发明的其它方面和优选实施方式。

应当理解，本文中所使用的术语“车辆(vehicle)”或“车辆的(vehicular)”或其他类似术语包括广义的电动车辆，诸如载客车辆(包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆)、船只(包括各种船舶、海船)、航天器等；并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电混合动力车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，燃料来源于非汽油能源)。如本文中提及的，混合动力车辆指具有两种或更多种动力源的车辆，例如，兼具汽油动力和电动力的车辆。

在下文讨论本发明的上述特征和其它特征。

将结合附图从下列详细描述中使得本发明的方法和设备的其他特征和优点变得显而易见或进行更为详细的阐述，所附附图和下列详细描述共同对本发明的特定原理进行说明。

附图说明

现在将参考在附图中示出的本发明的某些示例性实施例来详细描述本发明的上述特征和其它特征，这些示例性实施例在下文中仅以举例说明的方式给出并且因此不对本发明进行限制，在附图中：

图1是示出了现有技术中的用于打开和关闭后挡板的设备的示意图，该设备具有用于后挡板的释放致动器和束紧致动器；

图2是示出了根据本发明的用于打开和关闭后挡板的示例性设备的示意图，其中，单个致动器操作束紧缆线和释放缆线；

图3是图2中的致动器的示意性分解立体图；

图4是致动器的立体图，其中，移除了图2中的覆盖物；

图5是用于说明解释通过使用图2中的致动器来关闭后挡板的操作的视图；以及

图6是用于解释通过使用图2中的致动器来打开后挡板的操作的视图。

附图中所提出的参考标号包括如下文进一步讨论的下列元件：

10：闩锁装置

20：致动器

23：壳体

30：行星齿轮装置

31：马达

32：蜗轮

35：恒星齿轮

36：环形齿轮

37：轴

38：承载构件

39：行星齿轮

40：束紧/释放杆

41，42：狭槽

43：束紧缆线

44：释放缆线

47：电路板

51：爪部

52：棘爪

55：解锁杆

应当理解附图不必按比例绘制，其仅呈现能说明本发明基本原理的各种优选特征的出略微简化的示意图。如本文所公开的本发明的特定设计特征包括例如特定尺寸、定向、位置和形状，这些特定设计特征将通过特定的既定应用和使用环境来部分地确定。

在这些图中，参考标号在整个附图的几幅图中代表本发明相同或等同的部件。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各个实施方式，在附图中示出并且在下文中描述了本发明的实例。尽管将结合示例性实施方式来描述本发明，但应当理解的是，本说明书并非旨在将本发明限于那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖可包括在如由本发明的所附权利要求限定的精神和范围内的各种替换、修改、等同物以及其他实施方式。

参考图2，根据本发明的一些实施方式的用于打开和关闭车辆后挡板的示例性设备包括：闩锁装置10；致动器20，该致动器选择性地操作束紧缆线以用于拉动爪部，该爪部与设置在闩锁装置的车身侧面处的撞销接合，使得爪部从锁定位置旋转至解锁位置；以及释放缆线，用于使得爪部从解锁位置旋转至锁定位置。

如图3和图4所示，在一些实施方式中，致动器20包括：壳体23，包括上壳体21和下壳体22；束紧/释放杆40，安装在壳体23中并且与束紧缆线和释放缆线连接；以及齿轮装置，该齿轮装置操作束紧/释放杆，并且该齿轮装置包括：行星齿轮装置30；马达31，操作行星齿轮装置；以及蜗轮32，设置在马达31的输出轴上。

行星齿轮装置30包括：恒星齿轮35，该恒星齿轮的柱外圆围表面上形成有轮齿，该恒星齿轮与马达的蜗轮接合并且旋转；环形齿轮36，该环形齿轮耦接在恒星齿轮内部以与恒星齿轮一起旋转，并且该环形齿轮的内周界表面上形成有轮齿；以及行星齿轮39，该行星齿轮布置在上部承载构件与下部承载构件38之间，该行星齿轮在环形齿轮的内部空间中可旋转地安装至轴37，并且具有与上部承载构件38和下部承载构件38的三角形状的顶点对应的三角形状，并且与环形齿轮36啮合。行星齿轮装置的恒星齿轮、环形齿轮和行星齿轮的齿轮比可呈现出足以通过使用单个马达关闭后挡板的力。

束紧/释放杆40耦接至行星齿轮装置的上部承载构件38上方的轴37，并且当通过马达31使蜗轮32正向和反向旋转时，束紧/释放杆40与轴37一起通过行星齿轮装置30正向和反向旋转。

如图5和图6所示，束紧/释放杆40具有形成在束紧/释放杆40上侧和下侧的狭槽41和狭槽42，该狭槽并且具有弧形形状，并且在一些实施方式中，该狭槽具有圆形或大致圆弧形状。束紧缆线43的一端被设置为能在狭槽41中移动，并且释放缆线44的一端被布置为能在狭槽42中移动，这样使得当束紧/释放杆40正向和反向旋转时，束紧缆线43和释放缆线44被选择性地拉动。

当通过马达31使蜗轮32正向旋转时，恒星齿轮35顺时针旋转，在恒星齿轮35内部与环形齿轮36接合的行星齿轮39逆时针旋转，并且与承载构件38上方的轴37耦接的束紧/释放杆40逆时针旋转，这样使得当束紧/释放杆顺时针旋转并且保持最终不受力时，束紧缆线43的端部被狭槽41的(基于附图中的)左端抓住并拉动，并且释放缆线44的端部在狭槽42中移动至(基于附图中的)右侧。

当通过马达31使蜗轮32反向旋转时，恒星齿轮35逆时针旋转，在恒星齿轮35内部与环形齿轮36接合的行星齿轮39顺时针旋转，并且与承载构件38上方的轴37耦接的束紧/释放杆40逆时针旋转，这样使得由狭槽42的左端抓住的释放缆线被拉动，并且狭槽41中的束紧缆线在狭槽41中移动至(基于附图中的)右侧并被保持而不受力。

在一些实施方式中，具有响应于信号来控制马达31的ECU的电路板47设置在致动器20的壳体23中，该信号是在驾驶员操作用于打开和关闭后挡板的转换器时产生的。

将参考图2、图5和图6描述根据致动器操作的闩锁装置的操作。

在一些实施方式中，闩锁装置10包括：爪部51，该爪部在通过束紧缆线43的拉动操作使得爪部51与撞销接合的锁定位置与爪部51从撞销分离的解锁位置之间旋转；棘爪52，该棘爪与爪部51接合以将爪部51保持在锁定位置，并且当棘爪52旋转时使得爪部51能够从锁定位置旋转至解锁位置；以及解锁杆55，该解锁杆在通过由释放缆线拉动而旋转解锁杆55使得棘爪与爪部51分离时撞击棘爪，并且通过复位弹簧的弹性力使得爪部51能够与撞销解锁。

当驾驶员推动转换器以关闭后挡板时，致动器的马达接收来自转换器的信号，并且在电路板47的ECU的控制下正向旋转，如上所述，蜗轮以及与蜗轮接合的恒星齿轮顺时针正向旋转，在恒星齿轮内部与环形齿轮接合的行星齿轮以及承载构件反方向旋转，并且束紧/释放杆40逆时针旋转，这样使得与狭槽41的端部接合的束紧缆线43被拉动，并且连接至束紧缆线43的爪部51顺时针旋转并且在与撞销接合时被锁定。在这种情况下，棘爪52与爪部51的下表面接合，以防止爪部51在爪部51分离的方向上逆时针旋转，从而保持锁定状态。

当驾驶员推动转换器以用于打开后挡板时，致动器的马达响应于来自转换器的信号而在电路板47的ECU的控制下反向旋转，蜗轮和恒星齿轮反向旋转，在恒星齿轮内部与环形齿轮接合的行星齿轮以及承载构件正向旋转，束紧/释放杆40顺时针旋转，与狭槽42的端部接触的释放缆线43被拉动，并且连接至释放缆线的解锁杆55逆时针旋转并且撞击棘爪52以使得棘爪52能够顺时针旋转，从而使得棘爪52与爪部分离，这样使得爪部51通过复位弹簧的弹性力而逆时针旋转并且与撞销分离。

如上文所述，根据本发明的一些实施方式，行星齿轮装置30由单个致动器20的单个马达31操作，设置在行星齿轮装置的承载构件38处的束紧/释放杆40正向和反向旋转，设置在狭槽41和狭槽42(该狭槽形成在束紧/释放杆的上侧和下侧)中的束紧缆线43和释放缆线44被选择性地操作，从而通过使后挡板的闩锁装置的爪部与车身侧部的撞销接合而锁定后挡板，或者通过使爪部能够与撞销分离来打开后挡板。

本发明可用于减少打开和关闭后挡板的设备的部件的数量，其通过使用马达来打开和关闭车辆后挡板，从而使得该装置精简、减小该装置的重量、并且降低该装置的制造成本。

为了便于解释且在所附权利要求中精确限定，术语“上”或“下”、“左”或“右”、“正向”或“反向”等用于参考如在附图中显示的特征的位置而描述示例性实施方式的这些特征。

为了说明和描述的目的，已经提供了本发明的特定示例性实施方式的以上描述。它们并非旨在是详尽的或者将本发明限制于所公开的精确形式，并且明显地，可根据上面的教导进行多种修改和变型。为了解释本发明的特定原理及其实际应用而选择和描述了示例性实施方式，从而使得其他本领域技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式、以及各种替代实施方式及其变型。本发明的范围旨在由本文所附权利要求及其等同物限定。