用于车辆的齐平安装车门把手的制作方法
【专利摘要】一种用于车辆的齐平安装车门把手。一种电子闩锁，包括安装在车门外表面的内部的传感器。传感器可以是用于确定使用者的手是否出现的接近式传感器、接触式传感器或其他合适的传感器。车门闩锁释放系统进一步包括选择性地保持车门闩锁处于关闭位置的电动闩锁。系统可以包括延伸越过车门上的部分凹部或袋状腔的凸缘或其他结构所形成的把手。系统可以包括利用来自安全发射机（例如无钥匙进入密钥卡）的信号的接收器。
【专利说明】用于车辆的齐平安装车门把手
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于可以使用电动闩锁的车辆的齐平安装车门把手。
【背景技术】
[0002]车辆的车门把手典型地从车门处突出，并干扰车辆的造型和/或空气动力。已经开发出各种各样的外部车门把手例如浆式把手、拉带式把手、按钮触发式把手等等。然而，已知的常规车门把手可能具有各种各样的缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的一个方面是一种与电子车门闩锁释放装置可操作地互联的齐平安装车门把手，该齐平安装车门把手用于具有车门的类型的机动车辆，该车门具有车门结构和外表面和/或无钥匙进入特征和/或风格化的(“A类”)外表面部分。把手外表面由车辆的风格化表面限定，并可以包含风格化外表面的实质连续部分的一部分。把手齐平于由称为贴花的装饰类部分所覆盖的门框外表面。传感器安装在车门上限定表面轮廓的外表面部分附近的位置。该传感器选自由接近式传感器或接触式传感器组成的群组。释放系统也可以包括车门上的视觉指示器，其配置为向使用者传递传感器的大体位置。视觉指示器可以包含灯、车门表面的标记或类似物、凹部的袋状腔(pocket)、或车门外侧的其他标记或不规则的事物。车门闩锁释放系统进一步地包括电动闩锁，该电动闩锁在闩锁处于啮合结构时保持车门处于关闭位置，并且在闩锁处于释放结构时允许车门打开。如果传感器生成指示使用者已经促动传感器/开关的预定信号，电动闩锁从啮合结构转换为释放结构。系统可以包括由车门的外侧或表面的凹进形成的把手。凸缘或其他结构延伸越过部分凹部以形成袋状腔，该袋状腔提供允许使用者在把手相对于车辆车门不移动的情况下拉开车门的向内抓握表面。系统可以包括利用来自安全发射机(例如无钥匙进入密钥卡(fob))的信号的接收器，其也称为车门控制单元(DCU)。系统可以包括接近式(例如电容性的)或触摸式感应垫(例如压电的或其他压力/力探测传感器)，其可操作地连接至传感器并且当使用者接触传感器或其他表面时即被促动。系统可以包含位于车门腰线上方的门框垂直延伸部分的把手，该门框垂直延伸部分邻近车门上的车窗。把手可以包含具有向外表面的车门上的垂直细长的开口、凹部或凹陷。系统也可以包括带有数字的触摸式小键盘，该触摸式小键盘通常是隐藏的，然而当隐藏式小键盘被触摸时就会照明。可以利用小键盘输入安全码等等。
[0004]通过研究下述说明书、权利要求和附图，本发明的这些和其他方面、目的和特征将被所属领域的技术人员所理解和领会。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]在附图中:
[0006]图1为根据本发明一方面的包含齐平车门把手的机动车辆的侧视立面图；
[0007]图2为图1所示的车辆的车门的部分的不连续放大图；[0008]图3为沿着图2的II1-1II线得到的图2所示车门总成的第一型式的剖视图；
[0009]图4为图3所示车门把手的第二型式的剖视图；
[0010]图5为用于图1所示把手的压电式或电容式传感器型式的盖和外壳的分解等距视图；
[0011]图6为包含压电式或电容式传感器的无钥匙进入子总成的局部不连续示意性主视图；
[0012]图7为图6所示无钥匙进入子总成的边视图；
[0013]图8为根据本发明另一方面的齐平安装的车门把手的局部不连续视图；以及
[0014]图9为沿着图8的IX-1X线得到的图8所示的车门把手的剖视图。
【具体实施方式】
[0015]这里为了描述，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其衍生
词应当如图1中的定向与本发明相关联。然而，可以理解的是，除非有明确的相反说明，本发明可以采用各种替代的方向。还可以理解的是，附图中表明的和下述说明书中描述的特定装置和过程仅仅是权利要求限定的发明构思的示例性实施例。因此，除非权利要求中另有明确说明，与本发明公开的实施例有关的具体尺寸和其他物理特性不被视为限制。
[0016]参考图1,机动车辆I包括前和后车门一分别为2和3—以及不需要使用者手动促动的活动件的齐平安装把手总成10。可以理解的是，车辆还包括与图1所示的车门2和3实质相同的乘客侧的前和后车门。车门2包括腰线(beltway)3、腰线上方的窗4以及腰线下方的下表面5。车门2也包括具有部分7的门框6，该部分7具有外表面8。车门也包括具有与门框6的外表面8实质齐平的风格化的或“A类”的外表面11的把手总成10。把手10是固定的(B卩，不能移动或者不具有任何活动件)并且优选为与车门的外表面8齐平。把手总成10也可以包括形成袋状腔12的向内延伸的凹陷和/或向外的突起12A，袋状腔12配置成容纳使用者的手指，从而使用者可以握紧把手10并在车门闩锁释放的时候将车门2拉到打开位置。
[0017]进一步参考图2和图3，把手总成10可以包括触摸板20和可以可操作地连接至电动闩锁16(图1)的传感器符号或标记15。电动闩锁16可以与美国专利申请号12/402，744名称为“通用全局闩锁系统”(美国专利公布号:2010/0235057)，和/或美国专利申请号12/402，792名称为“通用全局闩锁系统”(美国专利公布号:2010/0235059)公开的闩锁，和/或美国专利申请号12/402，768名称为“闩锁机构”(美国专利公布号:2010/0235058)公开的侧门闩锁实质上相同，将这些申请中的每一个的全部内容通过引用合并于此。电动闩锁16具有与手动门锁对应的锁定状态和解锁状态。如果把手总成10没有包括被动进入被动启动系统(PEPS)，开关或传感器15典型地包括在把手总成10中。PEPS系统典型地包括可以被车辆中的天线所探测的密钥卡。PEPS控制器如果感应到经认可的密钥卡则解锁车辆门，并且当密钥卡/使用者在车辆里面之后则锁住车门。由于车辆的锁定/解锁是基于对经认可的密钥卡的探测，对于操作或PEPS系统来说，不需要按钮或使用者的其他特定手动输入。
[0018]在没有配备PEPS系统的车辆中，可利用使用者按钮15或其他合适的输入(例如带有锁定/解锁功能按钮的遥控密钥卡)。可以提供传感器符号或标记15A以使使用者能够定位传感器15。标记15A可以包含印刷在外表面11上的线条,或传感器符号15可以包含形成线条、挂锁图标或类似物的并列的凸脊和凹槽。传感器15可以包含按钮，该按钮以与已知的遥控按钮密钥卡/电动门锁实质上相同的方式解锁车辆门。标记15A的表面可以包含允许手控开关触发的薄膜或类似物。更进一步，传感器符号/标记15可能包括当探测到特定密钥卡(未示出)的存在和使用者触摸表面11的这个区域时就会照明的LED灯或类似物。把手总成10可以进一步包括当车辆锁定时就会亮起来的发光锁符号15B，并且该发光锁符号15B可以配置成在经过预定的时间段(例如5、10或30秒，或预定的分钟数)之后逐渐减弱到非照明状态。
[0019]传感器15可以包含标记15背面的接近式锁定传感器44 (参看图4_6)以代替按钮，该接近式锁定传感器44允许使用者在没有使用密钥卡情况下通过移动他的/她的手到预定的探测范围之内来锁住车辆。解锁传感器46可以位于把手的A类表面的背面，其可以沿着邻近边缘33的把手大部分抓握长度延伸，使用者通过接近或接触以触发该解锁传感器46。一旦检测到密钥卡的存在(I米范围)，车辆的无钥匙进入模块通过车辆所有者的密钥卡与DCU和BCM车身控制模块之间已建立的通信协议来验证车辆所有者，该通信协议借助于封装在朝向把手外表面的模块外壳36内(即A类表面的后面)的LF天线18。
[0020]总的来说，进入系统典型地包括至少三种电子元件:1)接近式或接触式锁定传感器44 ;2)接近式或接触式解锁传感器46 ;3)LF天线。前和后车门把手一分别为10和IOA—可以具有相同数量或更少的电子元件，这取决于制造商(OEM)打算为客户提供的无钥匙进入功能性的标准。
[0021 ] 表面18可以包含天线，其可操作地连接至低频接收器，从而确定是否特定密钥卡处于预定的距离之内。压电式接触传感器或电容式(即接近式)解锁传感器46可以置于天线层18的后面。可以利用一系列数字的其他标记形成小键盘20。可以通过使用者接触标记20附近的表面11来促动小键盘20。在所示例子中，形成隐藏式小键盘20的标记包含只有在变亮时才可见的数字。例如，每个数字可以包含具有数字形状的透镜或小孔(aperture ),并且LED或其他光源可以置于小孔后面。当把手总成10由于密钥卡存在和接触表面11而探测到使用者的存在时，LED可以点亮，从而引起标记20照明并变得可见。隐藏式小键盘20允许使用者输入特定的密码，从而授权其进入。铬条22或类似物可以垂直延伸以直观地分隔表面11并提供区别性的外观。
[0022]再次参考图3，袋状腔12可以包含门框6的向上延伸部分7的向内下陷弯曲的浅凹面23，其形成用于容纳使用者手指的袋状腔。此外，外表面可以包含具有内表面24A的向外突出的表面11A。如果把手10包括向外突出的表面11A，表面23可以很浅或与外表面8齐平。模块14可以向内延伸以覆盖袋状腔12的一部分并形成向内的表面24。表面23和表面24在内角25处相交。把手置于车门2和3上符合人体工程学的位置，以方便使用者接触把手表面11和解锁车门2和3，然后使用者用他们的手指通过前面描述的袋状腔或凹部12抓住车门2和3以控制车门2和3。可以在后车门3的前立柱结构中部分或完全地形成凹面23，或者可以在车门的外表面(例如表面5)形成凹面23。因此,边缘33和内表面24可以由车辆门和凹面形成，向外的开口部分23可以由车辆的车身形成。
[0023]进一步参考图4，把手总成10包括设置在由贴花7的边缘118限定的开口 114处的模块外壳36。模块外壳36由外部和内部部件一分别为104和106—形成(参看图5)，该部件可以包含模塑的聚合物材料。模块外壳36通过常规螺丝或螺纹紧固件94和螺帽96固定至内部车门结构92。螺纹紧固件94延伸越过内部部件106的凸缘102上的开口 98。夕卜部部件104的凸缘或翼片108容纳于内部部件106的侧壁110形成的沟槽120 (图5)中。螺丝112或其他合适的紧固装置将外部和内部部件一分别为104和106—连接在一起。凸缘/翼片108可以包含有倒钩的部件，并且沟槽120可以包含相应的卡扣配合连接器。这种通用类型的有倒钩的连接器是公知的，因此翼片18和沟槽120连接的细节在文中将不再详细描述。外部和内部部件一分别为104和106—共同限定了内部空间115。当完全装配时，无钥匙进入模块14 (图6和图7)设置在内部空间115中。手指进入袋状腔117 (图4)整体地形成/模压进贴花7中。
[0024]当层26和外壳28装配时，形成模块外壳36。在所示例子中，外壳36从前面看具有四边形的外周形状38 (图6)，其在边视图中也具有四边形的外周形状40 (图7)。将要理解的是，外周38和40的形状和尺寸可以按照特定应用所需进行配置。参考图6和图7，无钥匙进入模块或子总成14具有六面外壳136。横向内壁41将外壳136的内部空间划分成第一间隔或空间42和第二间隔或空间43。模块外壳36的侧壁具有厚度“W1”、“W2”、“W3”、“W4”和“W5”。外壳136可以包含聚合物或其他合适的材料。锁定传感器44设置在空间或空腔42中。锁定传感器44可以是压电式(接触式)或电容式(即接近式)传感器。如下面更详细的讨论，关闭车辆门2之后，使用者促动锁定开关/传感器44以使闩锁16转换为锁定结构。如果传感器44是感触式开关，这可以通过接触实现，或通过将手移动到传感器44的附近实现。如图7所示，天线18可以设置在空腔或空间43中的材料层26的内侧，因此当把手10完全装配到车辆门2时天线18朝外。解锁传感器46包含设置在外壳36的侧壁48上的压电式传感器或电容式传感器。传感器46确定是否使用者已接触模块14或在模块14的预定距离之内，从而解锁电动闩锁16。
[0025]模块14可以包括配置成照亮小键盘数字和手指进入袋状腔外表面12的一个或多个LED灯49或光导管(图6，图7 )。用于袋状腔照明的LED灯向内朝向袋状腔12，而用于小键盘数字的LED灯向外朝向表面26。表面26包含透明塑料，其涂成黑色并激光蚀刻以形成邻近天线层18的小键盘数字/开口以允许来自内部安装的LED光源49的光通过。安置LED光源49，以使其不干预天线的功能或封装空间，并照亮外层26。外层26可以包含用于特定应用的光透射材料(可以将透明塑料涂成黑色并且激光蚀刻照明区域)。也可以照亮袋状腔12以将使用者引导到放置他的/她的手的区域。例如，LED49可以配置成每当系统感应到授权的无钥匙密钥卡在附近或使用隐藏式小键盘20输入正确的安全码时亮起来。同样，当电动闩锁16转换为解锁状态时，LED49可以亮起来。LED49可以具有不同的颜色来表示“正”结果(例如系统已识别到授权码)，以及可以使用一种不同的颜色(例如红色)指示出现“负”结果(例如系统确定利用隐藏式小键盘20输入了不正确的授权码)。
[0026]使用中，如果电动闩锁16处于锁定结构并且使用者接近车辆1，天线18检测是否使用者带有具有系统可识别的安全码的无钥匙进入密钥卡。如果系统(例如无钥匙进入/车门控制器模块13)检测到授权的安全码，然后使用者被验证，控制器模块13处于“已验证”状态。如果使用者已被授权，使用者可以将他的/她的手(或者其他物体)放置在传感器46的预定距离之内(假如传感器46包含电容式传感器)，并且控制器模块13将生成传递到电动闩锁16的信号，其引起闩锁16转换为解锁结构。此外，如果传感器46包含压电式传感器或其他接触式传感器，使用者可以接触模块14的背侧表面24，然后控制器模块13将生成引起电动闩锁16转换为解锁结构的信号。更近一步地，系统可以使用利用隐藏式小键盘20输入的安全码。系统可以配置成需要用于验证车辆所有者的密钥卡。
[0027]电动闩锁16转换为解锁结之后，使用者可以将他的或她的手指插入到面朝外的袋状腔12 (图2和图3)，并环绕边缘33卷曲他的或她的手指头以接触面向内的表面24。然后使用者将车门2拉到打开位置。当使用者关闭门时，最初可以通过摆动车门至关闭的常规方式关闭门。这引起电动闩锁16转换为锁定结构，保持门2处于关闭位置。如果使用者想要从外面锁住车门，他或者她可以通过接触邻近传感器符号15 (图5)的模块14的表面来促动传感器44 (图6和图7)，或假如传感器44包含电容式传感器，使他的或她的手足够接近传感器44来促动传感器44 (图6和图7)。
[0028]进一步参考图8和图9,根据本发明另一方面的把手150包括利用挂钩158或其他合适的连接器连接至金属片156的边缘154的聚合物核心部件或零件。金属片156可以向内弯曲或成形以形成凹部166。凹部166的部分168是由核心零件152形成的袋状腔的形式。贴花7A利用有倒钩的连接器162或类似物连接至核心零件或部件152。贴花7A和核心部件152 —起限定了空间164。与模块14实质相同的模块14A设置在空间164中。安置模块14A，以使天线18A朝外而传感器46A朝内。
[0029]以上关于图1-9阐述的齐平把手总成10消除了对可移动、突出的把手总成和相关组件的需求。这提供了审美观点上更加美观的外观，减小复杂性、装配劳动和成本，并改善车辆的空气动力学和质量。
[0030]已将齐平把手总成10示出和阐述为安装到门框6的向上延伸的部分7。然而，把手总成10也可以置于腰线3下方的车门2 (图1)下部。总的来说，把手总成10置于与车门2的前边缘17相对的外车门边缘9，从而帮助使用者人机工程学上令人满意地打开/旋
转车门。
[0031]可以理解的是，可以在不背离本发明的构思的情况下对前面提到的结构进行变化和修改，进一步可以理解的是，旨在通过下述权利要求覆盖这些构思，除非这些权利要求通过其语言另有明确说明。
【权利要求】
1.一种齐平把手系统，其特征在于，包含: 限定内侧和外侧并具有外表面的车辆门，部分外表面限定表面轮廓； 包含形成在车辆上的袋状腔的侧面开口的把手，使用者借此可以将手指插入袋状腔中并向外拉以打开车门； 安装在车门上邻近袋状腔的传感器，该传感器处于限定表面轮廓的外表面部分的内部的位置，其中传感器选自由接近式传感器和接触式传感器组成的群组； 用于向使用者传达传感器的位置的车门上的可视指示； 电动闩锁，当闩锁处于啮合结构时该电动闩锁将门保持在关闭位置，当闩锁处于释放结构时该电动闩锁允许门打开；其中 如果传感器生成预定的信号，电动闩锁从啮合结构转换为释放结构。
2.根据权利要求1所述的齐平把手系统，其特征在于: 车门包括下部、下部上方的车窗、和车窗和车门下部之间的腰线，其中车门包括沿着车窗侧边垂直延伸的竖直结构；以及 竖直结构包括向外的外侧表面和向外开口的袋状腔，竖直结构进一步包括沿着袋状腔至少一个边缘延伸的凸缘，凸缘具有与外侧表面大体相对以形成把手的内表面。
3.根据权利要求2所述的齐平把手系统，其特征在于: 凸缘上方的竖直结构的外侧表面的表面轮廓与紧邻凸缘的外侧表面的表面轮廓实质相同，因此凸缘上方的竖直结构`的外侧表面的外观与紧邻凸缘的外侧表面的外观实质相同。
4.根据权利要求3所述的齐平把手系统，其特征在于，包括: 邻近把手的灯，该灯在传感器确定使用者已经促动开关时会照明。
5.根据权利要求4所述的齐平把手系统，其特征在于: 传感器包含当使用者接触时生成信号的压力感应装置。
6.根据权利要求5所述的齐平把手系统，其特征在于: 车门包括具有覆盖传感器的大体上平坦部分的薄层材料。
7.根据权利要求5所述的齐平把手系统，其特征在于: 袋状腔具有垂直尺寸实质大于水平尺寸的长方形形状； 凸缘水平延伸越过部分袋状腔并在细长的垂直延伸的远端边缘终止。
8.根据权利要求7所述的齐平把手系统，其特征在于: 垂直延伸的远端边缘为实质线性的，其中袋状腔的相对边缘表面具有凹入的弯曲形状，袋状腔借此限定具有相对的上端和下端细长开口。
9.根据权利要求7所述的齐平把手系统，其特征在于: 薄层材料延伸经过凸缘上方并且包括沿着凸缘远端边缘延伸的边缘。
10.根据权利要求6所述的齐平把手系统，其特征在于: 视觉指示器包含传感器正上方的薄层材料上的多个平行线。
11.根据权利要求1所述的齐平把手系统，其特征在于: 传感器包含在物体处于传感器的预定距离之内时生成信号的接近式传感器，其中预定距离是约6-8毫米。
12.根据权利要求1所述的齐平把手系统，其特征在于:视觉指示器包含在形成于车辆门外表面上的袋状腔。
13.根据权利要求1所述的齐平把手系统，其特征在于，包括: 控制器和用于接收来自手持式发射机的安全信号的接收器；其中: 如果接收器收到安全信号并且如果传感器同时被物体所促动，控制器使电动闩锁从啮合位置转换到释放位置。
14.根据权利要求13所述的齐平把手系统，其特征在于: 电子车门闩锁释放系统限定锁定结构，其中，如果接收器收到安全信号并且传感器被促动，则电动闩锁从啮合位置转换到释放位置，但是如果接收器没有接收到安全信号且传感器被促动，则不发生转换； 电子车门闩锁释放系统进一步限定锁定结构，其中，即使接收器没有从手持式发射机接收到安全信号，如果传感器被促动，则电动闩锁从解锁位置转换到锁定位置。
15.一种车辆，其特征在于，包含: 车辆结构和具有外表面的车身； 限定内侧和外侧、前面部分和后面部分的内部车门结构； 置于内部车门结构外侧的外部车门结构，外部车门结构限定表面轮廓，当车门相对于车辆的车身来说处于关闭位置时，该表面轮廓与车辆的车身外表面形成实质平滑连续的表面； 在锁定位置和解锁位置之间转换以选择性地保持门处于关闭位置的闩锁； 锁定和解锁车门的电动闩锁； 在外部结构和汽车的车身中的至少一个上形成的袋状腔，此袋状腔限定向内的表面，使用者可以接近该向内的表面，以使使用者可以将手指插入袋状腔中并在闩锁解锁时将门从关闭位置拉到打开位置。
16.根据权利要求15所述的车辆，其特征在于，袋状腔具有从向外的开口向前延伸的内部部分。
17.根据权利要求16所述的车辆，其特征在于: 内部部分限定向内的表面，该表面可成形并配置成允许使用者向外拉向内的表面以拉开车门。
18.根据权利要求17所述的车辆，其特征在于: 袋状腔限定打开时向外的平滑弯曲的凹面。
19.根据权利要求18所述的车辆，其特征在于: 平滑弯曲的凹面至少部分在外部车门结构上形成。
20.根据权利要求18所述的车辆，其特征在于，包括: 置于邻近向内表面的传感器，该传感器配置成确定是否使用者的手已经插入到袋状腔中；并且其中: 除非传感器确定使用者手的存在或者存在其他预定的条件，否则电动闩锁不解锁。
【文档编号】E05B1/00GK103510747SQ201310263972
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】拉杰什·K·帕特尔, 柯斯达·帕帕尼科拉乌 申请人:福特全球技术公司