CN101253070B - 可释放的保持机构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可释放的保持机构，其可以用来保持和释放翻倒保护系统中的翻车保护杆。翻车保护杆通常由车辆的座位结构的一部分制成，或者由车辆底盘的一部分制成。可释放的保持机构被刚性地或略微松弛地紧固到车辆的翻车保护杆框架、座位框架或底盘上。在翻车保护杆和可释放的保持机构之间，设有刚性地或略微松弛地紧固于翻车保护杆的连接元件。连接元件刚性或略微松弛的紧固配置取决于用于朝翻车保护杆定位致动器的容许误差。连接元件由可释放的保持机构锁定或释放。当向下推动翻车保护杆时，可释放的保持机构被锁定/接合，由此强制连接元件进入可释放的保持机构。当向保持机构的释放元件发送信号时，可释放的保持机构释放连接元件。可释放的保持机构可以由一个窄持续时间脉冲激励，例如来自电子控制器的用于激励车辆中的气囊的脉冲。该系统可以在低能量需求的情况下被激励。

Description

可释放的保持机构及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种带有用于将机构保持在锁定状态的装置的可释放保持机构以及一种用于激励该机构的方法，尤其是涉及但不限于一种供汽车翻倒保护系统(ROPS)、可释放的头靠、靠背、用于行人保护的罩以及其它汽车应用的可释放的保持机构。

本发明尤其是为ROPS设计，但是也可以适用其它需要释放固定负载的地方，例如海上安全设备、救生筏(作为绳一切割器装置的替换)、固定和释放货物以及用于航空的释放机构等等。

背景技术

翻倒保护系统(ROPS)安装在车辆中，以在车辆翻倒的情况下保护驾驶员和乘客。在正常驾驶期间，翻倒杆或保护构件存储在较低的内缩位置。当发生翻倒以及从车辆中的一个或几个传感器接收信号的时候，只有翻车保护杆被释放并被抬升至较高位置。

已知的翻车保护杆通常朝较高位置弹起，但由可释放的保持机构退缩在较低位置中，并经由一个或多个连接元件保持翻车保护杆。因而，位于锁定位置的保持机构将翻车保护杆保持在较低位置，位于释放位置的保持机构允许翻车保护杆被抬升到较高位置。

ROPS可包括一个或多个分开的翻车保护杆或保护构件，每个使用一个保持机构。几个保护构件也可以利用一个保持机构连接在一起。该保持机构用于翻倒保护系统时面临几个问题：

-恶劣的环境条件，例如振动、倾倒、灰尘和潮湿，可能会导致翻车保护杆或者紧固在较低位置或者无意中释放。

-车辆底盘的容许误差和偏移形成定位问题，可能导致翻车保护杆无意中释放无或紧固。

-释放机构的动力和能量消耗应当非常小，以避免供给类似的电容器的额外动力的需要。理想的机构可以由碰撞控制单元直接提供动力。

-保持机构应当是再恢复的。这意味着，在被释放之后，当手动或通过另一个力向下推动/拉动时，翻车保护杆连接元件应当再次咬合在锁定位置。

依照相关先有技术，用于翻倒保护系统的可释放的保持机构或者由机电装置激励或者由烟火装置激励。翻车保护杆由机械掣子保持元件保留在较低位置，直到给定一信号，翻车保护杆才被释放。这样的机构依赖于起作用的释放配置，由此激励某种形式的致动器，以便移动活塞或杆元件而开锁所述掣子保持元件，掣子保持元件反过来释放翻车保护杆，用于展开。

烟火致动器基于这样的原理，即，少量推进剂被点燃，压力能用于断开锁定机构。主要问题在于，它们不是再恢复的，使用后，必需被更换。

已知的机电致动器、例如DE 100 02 723所公开的致动器，在翻车保护杆与致动器之间具有连接杆。这种连接杆利用例如斜面(锥面)和滚珠或多或少地直接连接到释放电磁线圈上，以将翻车保护杆锁定在较低位置。这种解决方案是不利的，连接杆的微小倾斜就会导致在释放机构锁定滚珠的直接运动。因此翻车保护杆可能会无意中被释放。该机构也部分开启受到污染。当致动器释放时，连接杆与释放机构之间的直接连接需要较高的动力和能量消耗，因为致动器必须反抗大部分弹簧载荷工作。

包括电磁线圈致动器的释放机构的另一个例子是BayerischeMotoren Werke AG的专利说明书US 5626361中描述的释放机构。

在美国专利5,228,730中公开了一种利用瞬时功率将机械锁定转化为电操作的设备。锁定钮可以借助于锁定销限制(arrest)。借助于组合的电磁体和永磁体以及弹簧产生锁定销的运动。通过交替变换电力的极性，锁定销的位置可以在锁定位置与开锁位置之间变换。这种 解决方案与预拉伸连接元件的保持和释放无关。

发明内容

本发明企图克服已知机构的这些问题。

依照本发明，提供了一种能够利用最少能量操作的机构。进一步地，在汽车应用中，释放动作可以由车辆中已有的管理系统控制。

依照本发明的一个实施例，提供一种可释放的保持机构，其不必需要机械掣子就可以将机构保持在锁定位置，而是利用磁力将机构的保持装置保持在固定状态。

优选地，可释放的保持机构包括永磁体，所述永磁体提供用于将保持装置保持在锁定位置的第一磁力。

作为选择，可释放的保持机构优选包括电磁体与电源，所述电磁体与电源提供用于将保持装置保留在锁定位置的第一磁力。

可释放的保持机构优选包括释放装置，所述释放装置包括可用于与第一磁力对抗的第二磁力，并这样配置，在使用时，第一磁力和第二磁力的合成磁力不足以防止保持装置从锁定位置移动至连接元件被释放的开锁位置。

可释放的保持机构优选包括用于提供第二磁力的电磁体与电源以及用于激励电磁体的控制装置。

本发明企图通过提供一种可释放的保持机构，克服已知机构的这些问题，其不必需要电磁线圈或其它类型的可动致动器来起动机构的释放功能，而是利用第二磁力来减小第一磁力，这样使得合成磁力不足以防止保持装置的运动，从而释放连接元件。

保持装置优选包括至少一个可枢转元件，并这样配置，在锁定位置，可枢转元件的第一部分可操作地接合连接元件，可枢转元件的第二部分可操作地与第一磁力相联并由第一磁力保持。

在本发明的实施例中，优选的是，可释放的保持机构包括用于与第二磁力一起起动杠杆从锁定位置转动至开锁位置的辅助装置。还优选的是，用于起动杠杆的转动的辅助装置包括推动杠杆从锁定位置至 开锁位置的弹簧元件。

弹簧元件优选包括螺旋弹簧，并这样配置，在保持机构的锁定位置，螺旋弹簧将转动力施加于杠杆的第二远端，转动力推动杠杆到达开锁位置。优选地，由连接元件施加于杠杆上的力处于远离杠杆的第二远端延伸的基本方向上。

为了帮助实现杠杆与第一磁场之间的良好接触，优选的是，杠杆包括设置在第一枢轴与第二远端之间的第二枢转区域，第二远端可绕第二枢转区域枢转，并这样配置，在锁定位置，第二枢转区域允许第二远端与防止保持装置的运动的磁力自对齐。

保持机构可以位于不洁净的环境中，优选的是，可释放的保持机构包括容纳杠杆的第二远端的密封外壳、用于防止杠杆在锁定位置运动的第一磁力和包括可用于对抗第一磁力的第二磁力的释放装置。外壳将保护磁体与杠杆的第二远端的接触表面，从而改善两个元件之间的磁吸力。

优选地，第二磁力由电磁体与电源提供。电磁体优选地包括在密封外壳上的柔性附着物，并这样配置，在锁定位置，柔性附着物允许电磁体与第二远端自对齐。

可以改善第二远端与磁体之间的磁吸力的另一个特征在于，杠杆优选形成有孔，枢轴贯穿该孔延伸，该孔的直径比枢轴的直径足够大，使得第二远端可以在第一磁力的作用下自对齐。

永磁铁优选静止地附着到外壳上，其优选为电磁单元的一部分，并这样配置，在使用时，杠杆的第二远端与永磁体分开，当杠杆从锁定位置移动至开锁位置时，第二远端在远离永磁体的方向上移动。作为选择，永磁体附着于杠杆的第二远端或形成第二远端的一部分，并这样配置，在使用时，当杠杆从锁定位置移动至开锁位置时，杠杆的第二远端和永磁体在远离第二磁力的作用点的方向上移动。

本领域技术人员应当领会，本发明的基本原理可以广泛用于各种各样的可释放的保持机构上。但是，优选的是，保持机构包括用于减小连接元件施加于可释放的保持机构上的力的机械减小配置 (mechanical reduction arrangement)，这样可以减小朝向开锁位置推动保持装置的转动力，因此防止保持装置运动所需的磁力不必很大。

优选地，用于减小防止保持装置运动所需的有效磁力的配置包括比率为5∶1或以上的机械减小配置。

本发明用于保持和抬升翻倒保护系统中的翻车保护杆。翻车保护杆通常由车辆的座位结构的一部分制成，或者由车辆底盘的一部分制成。可释放的保持机构被刚性地或略微松弛地紧固到车辆的翻车保护杆框架、座位框架或底盘上。在翻车保护杆和可释放的保持机构之间，设有刚性地或略微松弛地紧固于翻车保护杆的连接元件。连接元件刚性或略微松弛的紧固配置取决于用于朝翻车保护杆定位致动器的容许误差。连接元件由可释放的保持机构锁定或释放。当向下推动翻车保护杆时，可释放的保持机构被锁定/接合，由此强制连接元件进入可释放的保持机构。当向保持机构的释放元件发送信号时，可释放的保持机构释放连接元件。

依照本发明，实现了一种在较低能量需求的情况下快速释放的可释放的保持机构。释放动作由一杠杆的运动激励，例如固定连接元件在一个远端上的锁定的枢转杠杆。杠杆的运动在例如由产生保持力矩的永磁体提供的静态保持力与例如由产生小于所述保持力矩的开锁力矩的预加载弹簧提供的相对释放力之间取得平衡。在释放动作，一电磁体可以利用与预加载弹簧一起克服所述保持力矩的辅助开锁力矩激励，以对杠杆起作用。如果连接元件在其释放方向被预拉伸，或者如果它以其它方式影响了杠杆的力矩平衡，则可以考虑引入杠杆的枢转轴线的偏心配置。

这些及进一步的改进和优点可以通过本申请其他方案中限定的本发明来实现。

附图说明

通过举例和附图进一步描述本发明，其中：

图1是可释放的保持机构和连接元件在锁定位置时的第一实施例的局部横截面的侧视图；

图2是图1中所示的可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的侧视图；

图3是图1中可释放的保持机构和连接元件在锁定位置时的局部横截面的等轴透视图；

图4披露了由图1中的放大切断面所表示的有关保持/释放功能的细节；

图5是可释放的保持机构和连接元件在锁定位置时的第二实施例的局部横截面的侧视图；

图6是图5中所示的可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的侧视图；

图7是图5中可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的等轴透视图；

图8是可释放的保持机构和连接元件在锁定位置时的第三实施例的局部横截面的示意图；

图9是图8中所示的可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的示意图；

图10是可释放的保持机构和连接元件在锁定位置时的第四实施例的局部横截面的示意图；

图11是图10中所示的可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的示意图；

图12是可释放的保持机构和连接元件在锁定位置时的第五实施例的局部横截面的示意图；

图13是图12中所示的可释放的保持机构和连接元件在部分开锁位置时的局部横截面的示意图；

图14是图12中所示的可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的示意图；

图15是可释放的保持机构和连接元件在锁定位置时的第六实施例的局部横截面的示意图；

图16是图15中所示的可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的示意图；

图17是可释放的保持机构和连接元件在锁定位置时的第七实施例的局部横截面的示意图；

图18是通过图17中所示的可释放的保持机构和连接元件的下部分的X-X的横截面的平面示意图；

图19是图17中所示的可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的示意图；

图20是通过图19中所示的可释放的保持机构和连接元件的下部分的Y-Y的横截面的平面示意图；

图21是可释放的保持机构和连接元件在锁定位置时的第八实施例的局部横截面的示意图；

图22是图21中所示的可释放的保持机构和连接元件在部分开锁位置时的局部横截面的示意图；和

图23是图21中所示的可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的示意图；

图24是用于激励可释放的保持机构的配置的示意图。

具体实施方式

参照图1-3，显示了用于锁定和释放连接元件304的可释放的保持机构302的第一实施例。可释放的保持机构302包括用于将连接元件304保持在锁定位置的突起P形式的保持装置和带有至少一个凹口部310的可枢转杠杆306，用于防止杠杆306从锁定位置(如图1和3所示)运动至开锁位置(如图2所示)的另一装置由例如由永磁体的磁吸力提供。杠杆306能够承受所述永磁体的磁力的影响；该磁力将杠杆306保持在锁定位置。枢轴326的轴线优选与突起P布置在同一基体元件或外壳上。可释放的保持机构302包括组合磁体单元308，其包括永磁体和电磁体。电磁体可以经由一条或多条电线连接到电源(power source)(未显示)上，并由控制单元(未显示)激励。在上述实 施例中，保持机构可以设置有作用于杠杆306的弹簧342。弹簧推动杠杆绕枢轴326在远离磁体的方向上旋转，从而在磁体被激励执行释放动作时充当辅助力。由弹簧所表现的、作用于杠杆306的力必需小于磁体所执行的保持作用，但足以(与电磁体产生的力共同)移动杠杆306使其凹口部309作用于连接元件304，以使连接元件304从突起P下方的位置移出，从而允许释放连接元件。连接元件应当被允许沿其横向方向略微移动。

如图1所示，在杠杆306的“U”状延长部的内腿(凹口部309)与连接元件304之间存在间隙。该间隙优选设计成允许杠杆306在抵接连接元件304之前获得某一速度。因而，在杠杆306抵接在连接元件上并使之沿着横向方向移动之前，杠杆306借助于弹簧和合成磁力被加载动量和动能。

优选地，突起P可以设置有一个或多个形状与连接元件304互补的插入件p(图3)，所述插入件p由低摩擦材料制成，以得到合适的保持和平滑释放动作。

此外，一板360(图2)附着于杠杆306的下部分上。板应当以倾斜的方式附着到杠杆上，以保证可以实现与磁体单元308的平面接触。作为选择，磁体单元308可以以柔性的方式固定在外壳中，以保证所述平面接触。

在本发明另一替换实施例(未显示)中，杠杆的第二远端312包括永磁体。在该配置中，当激励电磁体时，永磁体将与杠杆一起旋转。

从图3中可以看到，连接元件304可以形成为带有直线部分的杆，所述直线部分在其端部具有臂或立柱352(仅显示了一个)。这些立柱能够可旋转地固定到可动部分上，例如汽车应用中的翻倒保护系统的可释放的翻车保护杆上。优选地，立柱轴线与直线部分354的中心可以具有微小偏差，以产生沿与相关的突起P的释放方向相对的方向作用于连接元件的力作用。

在该实施例中，连接元件显示成“站立”配置，这里直线部分表现为元件的一个上部分，立柱352(仅显示为一个)表现为元件的下 部分。但是，这种配置的一种替换方案是以“悬挂”的方式布置连接元件，其中连接元件相对于直线部分的轴线旋转180度，而立柱向上延伸。

图4披露了图1放大断面中有关保持/释放功能的细节。只显示了杠杆306的一部分，其中显示了两个上凹口部309、310。在凹口部之间，显示了连接元件304，其通过插入件p由突起P保持。优选地，在连接元件的中心与突起/插入件P/p的边缘之间存在一个偏移距离“A”，以确保合适的保持功能。在凹口部309与连接元件之间清楚地显示一游隙，从而保证杠杆306在其释放动作时足以被激励。

在一次释放动作之后，通过将连接元件304推入基体元件(见图1)的缝隙“S”中，系统可以获得再恢复。然后杠杆306逆时针方向旋转，直到其板360(图2)抵接磁性单元308，并由所述单元保持。

可释放的保持机构302还可以具有手动释放功能。如果存在电源失效或故障，这种手动功能是需要的。优选地，杠杆306的一个远端可由工具到达，所述工具将杠杆306从锁定位置旋转至开锁位置，并释放连接元件404。可释放的保持机构302还可以提供至外壳328内部的入口，使得远端312可以由工具到达，所述工具将杠杆306从锁定位置旋转至开锁位置，并释放连接元件404。

图5是可释放的保持机构和位于锁定位置的连接元件的进一步替换的实施例的局部横截面的侧视图。图6是图5中所示的可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的侧视图。图7是图5中可释放的保持机构和连接元件在开锁位置时的局部横截面的等轴透视图。

参照这些附图5-7，显示了另一用于锁定和释放连接元件404的可释放的保持机构402。可释放的保持机构402包括用于将连接元件404保持在锁定位置上的、位于可枢转杠杆406的远端的突起或凹口部410形式的保持装置。杠杆406具有用于防止所述杠杆406从锁定位置(如图5所示)运动至开锁位置(如图6所示)的装置，其由例如永磁体的磁吸力提供。

杠杆406能够承受所述永磁体的磁力的影响；该磁力将杠杆406保持在锁定位置。所述枢轴426的轴线优选与磁体布置在同一基体元件或外壳上。可释放的保持机构402包括带有永磁体和电磁体的组合磁体单元408。电磁体可以经由一条或多条电线连接到电源(未显示)上，并由控制单元(未显示)激励。

和上述实施例一样，保持机构可以设置有作用于杠杆406的弹簧442。弹簧推动杠杆绕枢轴426在远离磁体的方向上旋转，从而在磁体被激励执行释放动作时充当辅助力。由弹簧所表现的、作用于杠杆406的力矩必需小于磁体所执行的保持力矩或作用，但足以(与电磁体产生的力矩共同)移动杠杆406使之缩回保持连接元件404的凹口部410，从而允许连接元件404沿着基体元件中的向上定向缝隙“S”，从凹口部410下方的锁定位置移出。当在缝隙“S”中向下推动连接元件404时，位于连接元件下方的第二凹口部409将辅助保持作用的再恢复，从而导致杠杆406类似于前述实施例地逆时针方向旋转。

还可以通过在与连接元件接触的凹口部410表面上形成斜坡或倒角，进一步改进连接元件404的释放动作。在本发明的这个实施例中，凹口部410的竖向横截面厚度在朝向凹口部410的端部的方向上减小。利用斜坡或倒角表面，有助于减少连接元件与凹口部之间的接触摩擦力。本领域技术人员应当领会，利用连接元件404施加于凹口部的比载荷(specific load)以及接触元件的表面特征，可以计算出倒角的最佳角度。

为了释放连接元件404，通过利用电磁体形成的相反磁力，可以减小永磁体的磁吸力。接通电磁体，产生抵抗和减弱永磁体磁场的磁场，以致于永磁体的吸引力和杠杆406与连接元件404之间的侧向摩擦力的总和由弹簧力和连接元件404产生的转动力克服。然后杠杆将顺时针方向旋转至开锁位置，并释放连接元件404(如图6和7所示)。弹簧442将杠杆406的第二远端412保持在远离永磁体的开锁位置。

在连接元件没有被要锁定的物体预先拉伸的情况下，第二凹口部可以在杠杆406进行旋转时协助连接元件释放。如图5所示，在杠杆 406的延长部的第二凹口部409与连接元件404之间存在间隙。该间隙优选设计成允许杠杆406在抵接连接元件404之前获得某一速度。因而，在杠杆406抵接在连接元件上并由于其悬臂形状而移动连接元件之前，杠杆406借助于弹簧和合成磁力被加载动量和动能。

应当明白，在可释放的保持机构中，在其组装锁定位置，连接元件在杠杆上的接触点可能偏离杠杆枢轴的中心轴线，这样，连接元件向杠杆施加绕枢轴中心轴线的转动力，该转动力推动杠杆从锁定位置到达开锁位置，或者，转动力也可以设计成能协助锁定功能。

参照图8和9，显示了用于锁定和释放连接元件4的可释放的保持机构60，所述连接元件4接合一适配器杆61。可释放的保持机构60包括用于将连接元件4保持在锁定位置的可倾斜翻车保护杆适配器62形式的保持装置，用于防止翻车保护杆适配器62从锁定位置运动至开锁位置的装置由永磁体的磁吸力提供，并这样配置，在锁定位置，翻车保护杆适配器62被适配器杆61和连接元件4朝开锁位置推动。翻车保护杆适配器62能够承受永磁体的磁力的影响；该磁力将翻车保护杆适配器62保持在锁定位置。可释放的保持机构60包括组合磁体单元8，其包括永磁体和电磁体。电磁体经由电线11连接到电源(未显示)上，并由控制单元(未显示)激励。

可释放的保持机构60包括外壳64，外壳64在内壁上形成有斜面延长部66。在适配器杆61的下远端形成有底脚部分68。底脚部分68适于滑动接触斜面延长部66。

在锁定位置，适配器杆61的底脚部分68锁定在斜面延长部66与轮69之间，所述轮69形成翻车保护杆适配器62的一部分。翻车保护杆适配器62被永磁体保持在锁定位置。

为了释放连接元件4，电磁体被激励，产生与永磁体磁场相反的磁场，合成磁场不足够强到保持住翻车保护杆适配器62。翻车保护杆适配器62于是将远离适配器杆61旋转。适配器杆61沿斜面延长部66滑动，直到适配器杆61显露出斜面延长部66，连接元件4和适配器杆61才被释放。可使用弹簧将翻车保护杆适配器62保持在打开的 开锁位置。在打开的开锁位置，适配器杆61可以插回到外壳64中，杆适配器61将接触翻车保护杆适配器62，并将翻车保护杆适配器62旋转回到锁定位置。

参照图10和11，显示了用于锁定和释放连接元件4的可释放的保持机构110。可释放的保持机构110包括用于将连接元件4保持在锁定位置的两个枢转杠杆112、114形式的保持装置，用于防止两个枢转杠杆112、114从锁定位置(如图10所示)运动至开锁位置(如图11所示)的装置由永磁体的磁吸力提供，并这样配置，在锁定位置，两个枢转杠杆112、114被连接元件4朝开锁位置推动。枢转杠杆112能够承受永磁体的磁力的影响；该磁力将两个枢转杠杆112、114保持在锁定位置。可释放的保持机构110包括组合磁体单元8，其包括永磁体和电磁体。电磁体经由电线11连接到电源(未显示)上，并由控制单元(未显示)激励。

可释放的保持机构110包括外壳116，外壳116形成有进入缝隙(access slot)117。枢转杠杆112绕没有固定到外壳116上的枢转轴118枢转，枢转杠杆114的一端绕枢转轴118枢转，枢转杠杆114的另一端绕固定到外壳116上的枢转轴113枢转。该机构110还包括两个导引件119、121，两个导引件119、121设置在杠杆112的两侧，并与杠杆112可滑动地接触。

为了释放连接元件4，电磁体被激励，产生与永磁体磁场相反的磁场，合成磁场不足够强到能保持住两个枢转杠杆112、114。枢转杠杆112、114于是将远离适配器杆磁体单元8旋转，连接元件4被释放，并沿方向52移动。可使用弹簧将这些枢转杠杆112、114保持在打开的开锁位置。在打开的开锁位置，连接元件4可以插回到外壳116的进入缝隙117中，连接元件4将接触杠杆112，两个枢转杠杆112、114可以旋转回到锁定位置。

参照图12-14，显示了用于锁定和释放连接元件4的可释放的保持机构120。可释放的保持机构120包括用于将连接元件4保持在锁定位置的两个枢转杠杆122、124形式的保持装置和停止元件126，用 于防止两个枢转杠杆122、124从锁定位置(如图12所示)运动至开锁位置(如图14所示)的装置由永磁体的磁吸力提供，并这样配置，在锁定位置，两个枢转杠杆122、124被连接元件4朝开锁位置推动。枢转杠杆124能够承受永磁体的磁力的影响；该磁力将两个枢转杠杆122、124保持在锁定位置。可释放的保持机构120包括组合磁体单元8，其包括永磁体和电磁体。电磁体经由电线11连接到电源(未显示)上，并由控制单元(未显示)激励。

可释放的保持机构120包括外壳128，外壳128形成有进入缝隙127。枢转杠杆122、124绕没有固定到外壳128上的枢转轴130枢转。枢转杠杆124的一端绕枢转轴130枢转，枢转杠杆124的另一端绕固定到外壳128上的枢转轴132枢转。该机构120还包括停止元件126，所述停止元件126设置在杠杆122的一端，并与杠杆122可滑动地接触。

为了释放连接元件4，电磁体被激励，产生与永磁体磁场相反的磁场，合成磁场不足够强到能保持住两个枢转杠杆122、124。枢转杠杆122、124于是将远离适配器杆磁体单元8旋转，连接元件4被释放，并沿方向52移动。可使用弹簧将这些枢转杠杆122、124保持在打开的开锁位置。在打开的开锁位置，连接元件4可以插回到外壳128的进入缝隙127中，连接元件4将接触杠杆122，两个枢转杠杆122、124可以旋转回到锁定位置。

参照图15和16，显示了用于锁定和释放连接元件4的可释放的保持机构140。可释放的保持机构140包括用于将连接元件4保持在锁定位置的三个枢转杠杆142、144、146形式的保持装置，用于防止枢转杠杆142、144、146从锁定位置(如图15所示)运动至开锁位置(如图16所示)的装置由永磁体的磁吸力提供，并这样配置，在锁定位置，枢转杠杆142、144、146被连接元件4朝开锁位置推动。枢转杠杆146能够承受永磁体的磁力的影响；该磁力将所述枢转杠杆142、144、146保持在锁定位置。可释放的保持机构140包括组合磁体单元8，其包括永磁体和电磁体。电磁体经由电线11连接到电源(未显示) 上，并由控制单元(未显示)激励。

可释放的保持机构140包括外壳148，外壳148形成有进入缝隙147。枢转杠杆142绕固定到外壳148上的枢转轴150枢转。枢转杠杆144的一端绕固定到外壳148上的枢转轴152枢转，枢转杠杆144的另一端绕没有固定到外壳148上、但连接于杠杆146的中间段的枢转轴154枢转。杠杆146的一端通过枢轴156连接于杠杆142。枢轴156没有连接到外壳148上。

为了释放连接元件4，电磁体被激励，产生与永磁体磁场相反的磁场，合成磁场不足够强到能保持住三个枢转杠杆142、144、146。所述枢转杠杆142、144、146于是将绕各自的枢轴旋转，连接元件4被释放，并沿方向52移动。可使用弹簧将这些枢转杠杆142、144、146保持在打开的开锁位置。在打开的开锁位置，连接元件4可以插回到外壳148的进入缝隙147中，连接元件4将接触杠杆142，三个枢转杠杆142、144、146可以旋转回到锁定位置。

参照图17-20，显示了用于锁定和释放连接元件4的可释放的保持机构170。可释放的保持机构170包括用于将连接元件4保持在锁定位置的枢转杠杆172形式的保持装置和滑动元件174，用于防止枢转杠杆172和滑动元件174从锁定位置(如图17所示)运动至开锁位置(如图19所示)的装置由永磁体的磁吸力提供，并这样配置，在锁定位置，枢转杠杆172和滑动元件174被连接元件4和弹簧元件176朝开锁位置推动。滑动元件174能够承受永磁体的磁力的影响；该磁力将枢转杠杆172和滑动元件174保持在锁定位置。可释放的保持机构170包括组合磁体单元8，其包括永磁体和电磁体。电磁体经由电线11连接到电源(未显示)上，并由控制单元(未显示)激励。

可释放的保持机构170包括外壳178，所述外壳178形成有位于上部分的大体上竖直的进入缝隙177以及大体上垂直于该缝隙177延伸的下通道182。下通道182沿该通道182的长度大约一半形成有台阶184，这样，通道182具有从台阶184在朝向外壳178端部的方向上延伸的较窄段。滑动元件174被容纳在下通道182的较宽部分内。 滑动元件174形成有倾斜远端190。枢转杠杆172绕附着于外壳178的枢转轴180枢转。弹簧176设置在磁体单元8与倾斜远端190之间，在锁定位置，压缩弹簧176在远离磁体单元8的方向上推动滑动元件174。在锁定位置，杠杆172的下端接触台阶184。

为了释放连接元件4，电磁体被激励，产生与永磁体磁场相反的磁场，合成磁场不足够强到能克服弹簧176的阻力而保持住滑动元件174。滑动元件1 74在远离磁体单元8的方向上移动，并通过台阶184抬升枢转杠杆172，杠杆172于是沿方向186远离适配器杆磁体单元8旋转，连接元件4被释放，并沿方向52移动。

在打开的开锁位置，连接元件4可以插回到外壳178的进入缝隙177中，连接元件4将接触杠杆172，并将枢转杠杆172旋转回到锁定位置，从而抵接台阶184。杠杆172形成有大体上′C′形端部173，当元件4被插回到缝隙177中时，元件4接触到′C′形端部的下部分。应当明白，所述的大多数实施例都包括类似的′C′形端部，利用该′C′形端部可以将机构从开锁位置移动至锁定位置。

参照图21-23，显示了用于锁定和释放连接元件4的可释放的保持机构190。可释放的保持机构190包括用于将连接元件4保持在锁定位置的两个枢转杠杆192、194形式的保持装置，用于防止两个枢转杠杆192、194从锁定位置(如图21所示)运动至开锁位置(如图23所示)的装置由永磁体的磁吸力提供，并这样配置，在锁定位置，两个枢转杠杆192、194被连接元件4朝开锁位置推动。枢转杠杆192能够承受永磁体的磁力的影响；该磁力将两个枢转杠杆192、194保持在锁定位置。可释放的保持机构190包括组合磁体单元8，其包括永磁体和电磁体。电磁体经由电线11连接到电源(未显示)上，并由控制单元(未显示)激励。

可释放的保持机构190包括外壳196，外壳196形成有进入缝隙197。两个枢转杠杆192、194绕各自的连接到外壳196上的枢转轴198、200枢转。

为了释放连接元件4，电磁体被激励，产生与永磁体磁场相反的 磁场，合成磁场不足够强而不能保持两个枢转杠杆192、194。枢转杠杆192于是沿逆时针方向202远离适配器杆磁体单元8旋转，枢转杠杆194被杠杆192释放。杠杆194于是沿顺时针方向204旋转，连接元件4被释放，并沿方向52移动。可使用相应弹簧将两个枢转杠杆192、194保持在打开的开锁位置。

在打开的开锁位置，连接元件4可以插回到外壳196的进入缝隙197中，连接元件4将接触杠杆194，两个枢转杠杆192、194可以旋转回到锁定位置。

图24披露了可释放的保持机构中的主要部件，例如杠杆306和连接元件304。这里，杠杆306借助于永磁体被保持在锁定位置。此外，显示了用于通过借助于电脉冲激励电磁体线圈来激励可释放的保持机构的配置。脉冲可以由气囊电子控制器单元(ECU)提供。在所示的实施例中的主要部件是一个电子控制器单元212，其由电压源210提供动力。自由(freewheeling)型二极管211平行于互连ECU和低能量致动器(LEA)213中的磁体单元308线圈的两条引线布置，并与它们相连。

线圈及与之相联的铁磁材料具有固有电阻和电感。来自气囊ECU的窄瞬时脉冲所施加的一部分能量损失在线圈铁磁材料中的漩涡感应电流中，一部分能量损失成热量，剩下的能量贡献给线圈周围的电磁场。当气囊ECU由于传感器输入(充电区域)而触发时，ECU设法在LEA线圈两端提供限定的电流(或电压)。

电流朝靶电流增大，最终稳定在该电流，从而使电磁体建立能够完全或部分地中和LEA中的永磁体磁场的磁场。

当触发信号从气囊ECU端部(放电区域)输出时，LEA电磁体中所储存的电感能量由于二极管而保持一电流。因为电磁场尽管其随着电流的减小而减弱，但是其在时间上被延长，所以这有效地延长了LEA的释放信号的持续时间。

应当明白，除了上述实施例中的控制单元外，在适当的地方，LEA也可以由其它控制单元激励。

此外，应当理解，上述实施例中的保持力优选由永磁体维持。但是，这种保持力还可以借助于按扣紧固件或快速联轴节、“Velcro”锁、非变硬胶或其它任意合适的再恢复紧固装置产生。

Claims (21)

1.一种用于锁定和释放连接元件(304，404)的可释放的保持机构(302，402)，所述可释放的保持机构包括用于将连接元件保持在锁定位置的保持装置(410)和用于释放连接元件(306，308；406，408)的装置，其中，用于释放连接元件的装置被提供第一作用力的元件保持在锁定位置，直到它被激励元件释放，其特征在于：

其中，所述保持装置包括可绕枢轴(426)枢转的杠杆(406)，该杠杆包括第二远端(412)和带有凹口部(410)的第一远端，凹口部(410)可操作地接合所述连接元件(404)，第二远端可操作地与阻止在锁定位置的杠杆(406)的运动的第一静态力相联，所述枢轴设置在两个远端之间；

其中，在组装锁定位置，所述连接元件在杠杆上的接触点偏离杠杆枢轴的中心轴线，这样，连接元件向杠杆施加绕枢轴中心轴线的转动力，该转动力推动杠杆从锁定位置到达开锁位置，反之亦然。

2.如权利要求1所述的可释放的保持机构，其中，第一作用力为大体上恒定的、受到限制的力。

3.如权利要求1所述的可释放的保持机构，其中，用于释放连接元件的装置包括由电信号控制的电磁体。

4.如权利要求1所述的可释放的保持机构，其中，可释放的保持机构包括产生第一静态力的永磁体，其提供了用于将释放连接元件的装置保持在锁定位置的第一作用力，在锁定位置，一个电磁体被激励而提供了与第一作用力相反的用于释放连接元件的力。

5.如权利要求1所述的可释放的保持机构，其中，可释放的保持机构包括电磁体和电源，电源提供了用于将释放连接元件的装置保持在锁定位置的第一磁力，在锁定位置，通过去激励或改变通向电磁体的信号的极性，释放连接元件。

6.如权利要求1所述的可释放的保持机构，其中，可释放的保持机构包括用于起动杠杆从锁定位置转动至开锁位置的辅助装置。

7.如权利要求1所述的可释放的保持机构，其中，杠杆包括设置在第一枢轴与第二远端之间的第二枢转区域，第二远端可绕第二枢转区域枢转，并这样配置，在锁定位置，第二枢转区域允许第二远端与防止保持装置的运动的静态力自对齐。

8.如权利要求5所述的可释放的保持机构，电磁体包括柔性附着件，并这样配置，在锁定位置，柔性附着件允许电磁体与第二远端自对齐。

9.如权利要求8所述的可释放的保持机构，其中，杠杆形成有孔，所述枢轴贯穿该孔延伸，该孔的直径比枢轴的直径足够大，使得第二远端可以在第一磁力的作用下自对齐。

10.如权利要求4所述的可释放的保持机构，其中，永磁体附着于外壳，并这样配置，在使用时，杠杆的第二远端与永磁体分开，当杠杆从锁定位置移动至开锁位置时，第二远端在远离永磁体的方向上移动。

11.如权利要求4所述的可释放的保持机构，其中，永磁体附着于杠杆的第二远端或形成第二远端的一部分，并这样配置，在使用时，当杠杆从锁定位置移动至开锁位置时，杠杆的第二远端和永磁体在远离第二磁力的作用点的方向上移动。

12.如权利要求1所述的可释放的保持机构，其中，保持装置包括多个可绕各自轴线枢转的杠杆。

13.如权利要求5所述的可释放的保持机构，其中，电源是电子控制器，其向电磁体传送电脉冲。

14.如权利要求13所述的可释放的保持机构，其中，脉冲持续时间受到限制，为0.5-2毫秒。

15.如权利要求13所述的可释放的保持机构，其中，一二极管跨接将电磁体线圈与所述电子控制器连接在一起的电线引线，以延长脉冲的持续时间。

16.如权利要求13所述的可释放的保持机构，其中，电子控制器布置在车辆中，用于激励碰撞保护装置。

17.如权利要求16所述的可释放的保持机构，其中，所述碰撞保护装置为气囊。

18.如权利要求6所述的可释放的保持机构，其中，所述辅助装置为螺旋弹簧。

19.一种用于锁定和释放连接元件的可释放的保持机构，所述可释放的保持机构包括用于将连接元件保持在锁定位置的保持装置，所述保持装置包括至少一个静止突起(P)和用于释放连接元件的一个枢转杠杆，并这样配置，在锁定位置，静止突起(P)的一部分可操作地接合所述连接元件，枢转杠杆的第二远端被永磁体提供的第一静态力保持在锁定位置，直到它被激励元件释放，

其特征在于：所述枢转杠杆可绕枢轴枢转，该枢转杠杆的第一远端带有凹口部，凹口部可操作地接合所述连接元件，所述枢轴设置在两个远端之间；

其中，在组装锁定位置，所述连接元件在所述枢转杠杆上的接触点偏离杠杆枢轴的中心轴线，这样，连接元件向所述枢转杠杆施加绕枢轴中心轴线的转动力，该转动力推动杠杆从锁定位置到达开锁位置，反之亦然。

20.一种汽车翻倒保护系统，其包括如前述权利要求任一所述的可释放的保持机构，其中，连接元件是汽车翻倒保护系统的一部分，可释放的保持机构用来保持和释放翻倒保护系统的翻车保护杆，并这样配置，在使用时，响应发送给保持机构的释放信号，保持机构释放连接元件，翻倒保护系统的翻车保护杆被抬升。

21.一种用于释放根据权利要求1-19之一所述的可释放的保持机构的方法，所述可释放的保持机构用于锁定和释放连接元件，可释放的保持机构包括用于将连接元件保持在锁定位置的保持装置和用于释放连接元件的装置，所述装置能够受到磁力的影响，这里，用于释放连接元件的所述装置被受到限制的第一作用力锁定，其中该方法包括向电磁体施加信号，电磁体减少第一作用力对释放装置的作用，以致释放连接元件。

Images