專利名稱：采用電磁裝置的多功能裝置的制作方法
本申請涉及下列專利申請的同一領域，這些中請被收作本文的參考美國專利申請流水號08/430,388，題為“采用一個間歇運動機構的多功能裝置”，發(fā)明人為James Wayne Gibson和William C.Zimmer；和美國專利申請流水號08/431,149，題為“汽車多功能裝置的控制系統(tǒng)”，發(fā)明人為H.Winston Mause，Shawn P.Slusser，Jefferey L.Kulczycki和Ronald Zaleski。
本發(fā)明大致涉及多功能裝置，具體涉及用于汽車上的采用電磁裝置的多功能裝置。
幾乎所有汽車都有一個或一對風擋刮水裝置。該裝置通常包括安裝在爪型托架上的橡膠刮水片。該爪形托架可轉動地連接于安裝在轉動軸上的刮水器臂上。該軸由電動機直接驅動或由一臺驅動系列的或平行連接的四桿連接機構驅動。還已知的是提供一種與清洗裝置組合的刮水系統(tǒng)，以便清洗汽車的大燈。
通常還采用一個風窗刮水裝置清洗汽車的后風窗。一般，這類后風窗刮水裝置包括一個刮水片，其安裝在一個托架上，該托架與一個刮水器臂連接。刮水器臂與一個刮水器軸連接，該軸由一個斜齒輪以周期性振蕩方式可轉動地驅動。由一臺可逆的小馬力直流電動機通過與其嚙合的電樞軸安裝的蝸輪驅動斜齒輪。這類風窗刮水器裝置通常安裝在微型蓬車、小型客車、運動車輛等的可轉動的升降門上。
常見風窗刮水器裝置和電動機機構的例子披露于以下美國專利中4,893,039，題為“風擋刮水器電動機”，于1990年1月9日授予Isii；4,878,398，題為“機動車風窗刮水器的驅動機構”，于1989年，11月7日授予Heinrich；4,336,482，題為“后風窗刮水器電動機控制”，于1982年6月22日授予Goertler等；4,259,624，題為“清掃汽車風窗的裝置”，于1981年3月31日授予Seibicke；3,694,723，題為“機動車風擋刮水器-其在刮水器范圍之外有一個停泊位置”，于1972年9月26日授予Scheider等；和3,665,772，題為“風擋刮水器電動機連桿壓緊停止機構”，于1972年5月30日授予Beard等。以上專利均被收作本文的參考。
某些常見車輛還采用由電磁驅動的后風窗聯(lián)鎖裝置或鎖，該鎖可以打開，以使后風窗相對于否則不動的升降門向上轉動。通常以組合形式將一個獨立的升降鎖安裝在升降門上，以便將該門固定在車體上，防止其偶然轉動開啟。該升降門鎖通常是由手動鑰匙或手柄轉動操縱，或通過一個獨立的電動機或電磁裝置操縱。
另外，還需要獨立的電動機或電磁裝置來驅動乘客門鎖、天線收放機構、頭燈蓋收放機構、加油器門鎖和實現(xiàn)其它類似功能。傳統(tǒng)上對以上多種電磁裝置的需要增加了汽車重量和成本，還造成將其包裝在所設置的小空間中的困難。當風擋刮水機構、后風窗鎖和升降門鎖及其特有的相應電磁裝置均結合在轉動升降門里時，增加的重量特別有害。不僅因為多個電磁裝置增加了部件的成本，而且裝配成本、部件數(shù)和處理成本、電線成本、故障電動機噪音和故障種類均增加了。
按照本發(fā)明，多功能裝置的優(yōu)選實施方案采用一個電磁裝置。所述電磁裝置選擇性地使一個間歇運動機構運動，從而驅動與其連接的機械裝置。在本發(fā)明的另一方面，由一個電動機選擇性地驅動三個間歇運動機構，從而導致與其連接的三個機械裝置運行。在本發(fā)明的另一方面，由一個離合器機構選擇性地驅動風窗刮水器。還提供了用于操縱本發(fā)明多功能裝置的方法。
與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，本發(fā)明多功能裝置的優(yōu)點在于，本發(fā)明將很多不同功能綜合在一個裝置上。例如，本發(fā)明的多功能裝置能取代傳統(tǒng)的分立后刮水器電動機、升降門鎖定/開鎖電動機和后風窗開鎖電磁裝置。因此，與傳統(tǒng)結構相比，本發(fā)明多功能裝置能顯著降低部件成本、裝配成本、部件的增加和處理成本，以及電線成本。另外，本發(fā)明的多功能裝置能顯著減輕重量和所需的包裝空間，同時提高相關系統(tǒng)的電力和機械可靠性。還能降低故障電動機和電磁裝置的噪音。而且，不需要損失連接機構，這樣可以用于操縱本發(fā)明的機動多功能裝置。通過以下結合附圖所做的說明和所附權利要求，可以看出本發(fā)明其它優(yōu)點和特征。


圖1是本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的正視圖；圖2是本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的分解透視圖；圖3是本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的離合器機構的分解透視圖；圖4是本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的透視圖，其上的主齒輪被分解，電動機被剖開；圖5是本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的離合器機構處于接合狀態(tài)的局部透視圖；圖6是沿圖4中線6-6的截面圖，表示處于接合狀態(tài)的本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的離合器；圖7是本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的離合器機構處于分離狀態(tài)的局部透視圖；圖8是類似于圖6的截面圖，表示本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案，其離合器機構處于分離狀態(tài)；圖9是本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的主齒輪定位范圍的示意圖；圖10是在開始升降門鎖定運動時本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的示意性后視圖；圖11是在升降門鎖定結束時本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的示意性后視圖；圖12是在升降門開鎖運動開始時本發(fā)明多功能裝置的第一優(yōu)選實施方案的示意性后視圖；圖13是升降門鎖定結束時本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的示意性后視圖；圖14是沿圖10中線14-14的局部截面圖，示本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案；圖15是類似于圖14的截面圖，表示沿反方向轉動的本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案；圖16是本發(fā)明多功能裝置的第二種優(yōu)選實施方案的接合軸的側視圖；圖17是類似于圖6的截面圖，表示本發(fā)明多功能裝置的第二種實施方案；和圖18a-18c是采用了本發(fā)明多功能裝置的第一種優(yōu)選實施方案的后節(jié)點的電路圖。
諸如微型蓬車等的汽車有一個后升降門，它可以繞上方的一對與車體結構連接的鉸鏈轉動。當升降門轉動至開的狀態(tài)時，可從車輛的后方進入車內。在圖1中示出了這種升降門。升降門31有一個后風窗或尾蓋33，它可以在大體上與升降門31的外表面平齊的關閉狀態(tài)與開啟狀態(tài)之間繞上鉸鏈轉動。當風窗33的下部被送開時，由一對氣壓缸將風窗33推至開啟的狀態(tài)。本發(fā)明多功能裝置41的第一種實施方案被安裝在升降門31的內表面上。裝置41的大部分由一個內調整板(未示出)掩蓋。裝置41包括一個中央驅動和動力傳遞裝置43，一個風窗刮水裝置45，一個風窗釋放鎖47和一個升降門鎖49，所有部件均安裝在升降門31上。這種鎖的例子(為了將該鎖定機構用于本發(fā)明中，采用可以除去的分立的電磁裝置或電動機)披露于下列美國專利中5,222,775，題為“用于汽車后門的動力操縱鎖定裝置”，于1993年6月29日授予Kato；和4,422,522，題為“汽車門鎖的慣性鎖”，于1983年12月27日授予Slavin；和3,917,330，題為“電力開鎖”，于1975年11月4日授予Quantz；這些專利均被收作本文的參考。
中央驅動和動力傳遞裝置43的結構如圖1-4和6所示。諸如電動機51的電磁裝置是一種常見的小馬力直流電磁裝置，它有一個金屬電動機外殼，在外殼里有固定的永磁鐵、一個繞有線圈的可轉動電樞、與該電樞連接的一個可轉動的電樞軸53、一個整流器，它與線圈電氣連接并可隨電樞軸轉動、一個電刷卡裝置和多個電子元件。對本領域技術人員來說，顯而易見的是可用其它的電動機結構取代圖中示出的電動機。
還用齒輪罩57遮蓋接收蝸齒輪部分55和緊挨著它的電樞軸53部分。主斜齒輪59也裝在齒輪罩57里，并可在里面轉動滑動。軸環(huán)61靜止地從罩57中伸出，并與斜齒輪59的轉動軸線同軸。齒輪罩57優(yōu)選由鑄制鋁材制成。斜齒輪59有一組外部的斜向齒71，用于與蝸齒輪部分55嚙合。斜齒輪59還有一組向內的花鍵73。用一對鉚釘、螺釘、超聲焊接銷、冷熱頂鍛銷等將一個具有傳動界面的彈簧調整片75安裝在斜齒輪59的外表面77上。彈簧調整片75優(yōu)選為模壓彈簧鋼。當然，也可以采用諸如整體模制的指、螺釘、鉚釘、壓縮彈簧、肋的其它傳動界面裝置或其它一個表面或其外部突起的類似結構。斜齒輪59優(yōu)選為由諸如乙酰的聚合材料注塑而成。通過超聲滾動焊接或插入模制將一個導電反饋盤81固定在斜齒輪59的內表面上。反饋盤81由一組銅合金或黃銅模壓接頭組成，正如下文將要詳細講述的，這些接頭根據(jù)特定的位置范圍有不同的導電和非導電特征。一個電子控制模塊罩91有一個電子控制模塊殼體部分93和一個齒輪蓋部分95。一個筒形軸97從齒輪蓋部分95伸出。
驅動軸99有一個正齒輪部分101和一個由環(huán)形凸緣105分開的支持體部分103。在正齒輪部分101的外表面有一組花鍵107，以便可沿該花鍵縱向滑動并保持與斜齒輪59的花鍵73嚙合。正齒輪101還有一個內圓形通道109，可在齒輪蓋部分95的軸97上滑動。一個剛性壓縮彈簧11被放置在凸緣和斜齒輪59的輪轂之間，以便將驅動軸99偏壓至從動風窗刮水器軸121。驅動軸99還包括一個由其外表面伸出的凸輪從動件123。凸輪從動件123可以沿凸輪面125在軸套61的階式孔127里轉動?？梢圆捎脴藴实臐櫥瑒?。一對傾斜指131為從驅動軸99的邊緣突出的螺旋線形式，以便可以與刮水器軸121上的配合槽可分離的結合在一起。刮水器軸121還有一個具有螺紋135的遠端，它與刮水器臂和螺母以常規(guī)方法連接。刮水器軸121還有一個圓形緣139，由它在軸套61的遠端形成軸承面。由一個帶孔的蓋141將緣139固定在軸套61上。驅動軸99和刮水器軸121包括一個分軸式結構，它與凸輪表面125接合形成一個離合器機構。驅動軸優(yōu)選由粉末冶金制成，而刮水器軸121由冷軋鋼制成。
參見圖1，2和4，風窗鎖47是由一個間歇運動機構驅動，該機構被定義為升降門風窗釋放鎖連桿201。風窗連桿201由一根鋼絲制成。風窗連桿201的前端203被彎曲，以便穿過齒輪罩57上的槽205。另外，風窗連桿201的中段207可以在穿過齒輪罩57的一個通道中直線滑動。風窗連桿201的尾端209與風擋鎖連接桿211連接。
一級鎖連桿221和二級鎖連桿223通過一個連接桿225與升降門鎖49連接。一級鎖連桿221也是一個彎曲的鋼絲，其前端227伸入齒輪罩57的槽229中。其中段231可滑動地插在從齒輪罩57上伸出的支持件233中。C形彎曲鋼絲235將一級鎖連桿221的彎管237與二級鎖連桿223的遠端239連接在一起。二級鎖連桿223還有一個近端241，由這里伸出一個銷243，伸入齒輪罩57的弧形槽245中。二級鎖連桿223可繞安裝于齒輪罩57上的中央支軸251轉動。鋼絲235可通過彎曲的金屬絲夾、聚合物壓配環(huán)、或推壓螺母分別與一級鎖連桿221和二極鎖連桿223可轉動地連接。連桿209、221和223也可以通過類似的固定裝置與其相應的連接桿連接。如下文將要討論的，根據(jù)其選擇性的驅動作業(yè)特點鎖連桿221和223又被視為間歇運動機構。連桿201、221和223還可被制成具有多種形狀的轉動件或滑動件，并可由塑料、橫壓金屬、粉末冶金、彎曲鋼絲或有齒件等制成。還應當理解，所述連接桿可以被鋼絲、皮帶、齒輪、若干機械連桿、鏈條、起重螺絲或其它力傳遞和連接裝置所取代。
通過參閱圖2、3和5-9可以很好地理解用于本發(fā)明的離合器機構的工作。當后風窗刮水器的開關被設在運行模式時，電動機51使得彈簧調整片75和斜齒輪59在形成于點301和303之間的刮水器位置范圍內振動或往復運動(圖9)。與此同時，驅動軸99的凸輪從動件123在位置305和307之間沿凸輪表面運動(圖3)。在上述刮水器的周期性振動運動期間，驅動軸99的指131完全與刮水器軸121上的槽133接合，如圖5和6所示。因此，刮水器臂137和刮水器軸121與驅動軸99和斜齒輪59連接在一起一同轉動。一個電子控制裝置321通過反饋盤81測定斜齒輪59的轉動，反饋盤81通過與四個電氣接頭接合而起作用。當刮水器臂137和反饋盤81到達位于點301的刮水行程末端時，由電子控制裝置321驅動正常情況下關閉的繼電器325(見圖18)，該繼電器以H橋形式安裝，以便反轉電動機51里的電樞的極性和轉動方向。
當后刮水器開關切換至關的狀態(tài)時，由電子控制裝置指示電動機51轉動斜齒輪59，到達刮水器臂停止位置327。這樣使得凸輪從動件123回到凸輪表面位置305，然后至停止位置329。這樣，刮水裝置離開后風擋33(見圖1)并移動至位于升降門31上的固定托架上(見圖1)，該托架是作為刮水板停止/壓入位置331設計的。這使得后風窗33的運動(見圖1)不受刮水器裝置的影響。
當升降門鎖/開鎖或風窗釋放開關啟動時，電子控制裝置321使斜齒輪59沿一個傾斜的位置范圍353轉動，以使驅動軸的凸輪從動件123沿凸輪面125的斜面357從位置329運動至位置355。這樣，由離合器機構使得驅動軸99的指131從刮水器軸121的槽133中脫開，如圖7和8所示。
參見圖1-3和9-18，如果啟動升降門鎖開關，由電子控制裝置321使得電動機51轉動斜齒輪59和彈簧調整片75，通過升降門鎖定位置范圍371。因此，彈簧調整片75從圖10所示方向運動至圖11所示方向。彈簧調整片75的作用是直接接觸并沿槽229向上推壓一級鎖連桿221的前端227。這一運動反過來又導致一級鎖連桿221移動連接桿225并將升降門鎖49驅動至鎖定方向。與此同時，二級鎖連桿223也被轉動。電子控制裝置321再次通過觸點323檢測反饋盤的導電方式狀態(tài)，以便當彈簧調整片75到達圖11的位置時，電動機51馬上反向。由此使得彈簧調整片75、斜齒輪59和驅動軸99回到停止位置327。因此，如果需要可以迅速恢復刮水器的運行模式。
當升降門開鎖開關被啟動時，電子控制裝置321通過引線601對電動機51供能，以便將斜齒輪59和安裝在它上面的彈簧調整片75轉動至升降門開鎖位置范圍373，也被視為在圖12與圖13之間的運動。因此，彈簧調整片75直接接觸并移動二級鎖連桿223的鎖243，使其沿槽245向上轉動。這樣一來，一級鎖連桿221又恢復其原始位置，而連接桿225和升降門鎖49處于開啟狀態(tài)，因此，可以用于通過升降門安裝的釋放裝置打開升降門31。在檢測出升降門開鎖位置范圍373結束時，電子控制裝置321使電動機51將彈簧調整片75、斜齒輪59和驅動軸99回到刮水器臂的停止位置327。
接著，如果啟動升降門安裝的風窗釋放按鈕開關603(見圖18)，電子控制裝置321通過導線601向電動機51供能(見圖18)。這使得斜齒輪59上的彈簧調整片75通過風窗釋放位置范圍375轉動。因此，彈簧調整片75直接接觸并沿槽205推壓前端203，使其離開固定位置，如圖4所示。這使得連接桿211和風窗鎖47處于打開或松開的狀態(tài)。因此，氣壓缸35向上轉動并開啟后風窗33。風擋連桿201、連接桿211和風窗鎖47通過彈簧偏壓恢復其固定的鎖定狀態(tài)。另外，風窗連桿201也可以與連接桿211整合成一體。另外，沿凸輪面125設置一個機械止擋件377，以防止凸輪從動件123的過分運動。如圖15所示，彈簧調整片75可被壓入斜齒輪59里的穴381中，以便斜齒輪59反向轉動期間從連桿201、223和221下面通過。當然，應當明白，上面討論過的位置范圍也可以有其它形式和結構，并可以有額外的或不同的作用。
如圖2和18所示，電子控制模塊包括一個后節(jié)結微處理器603，優(yōu)選采用安裝在一個剛性印刷電路板401上的Motorola MC68HCO5V6(或者MC68HCO5V7)。后節(jié)結電子控制裝置321通過導線403以多路傳輸(MUX)方式與一臺中央主體計算機(未示出)電氣連接。采用J1850方案。由一個電子控制模塊蓋421將電子控制裝置321固定在電子控制模塊罩91里。
本發(fā)明多功能裝置的第二種優(yōu)選實施方案如圖16和17所示。在該實施方案中，由一個蝸輪501以類似于第一種優(yōu)選實施方案的方式驅動斜齒輪503和與其接合的驅動軸503。第二種實施方案有多種改進之處，使得現(xiàn)有的實施方案的可生產(chǎn)性更高。驅動軸505有一對凸輪從動件507。刮水器軸509有一個較大直徑部分511和一個較小直徑部分513。螺紋部分位于接近較大直徑部分511處，而凹入槽517和端頭519位于接近較小直徑部分513處。將一個金屬定位環(huán)521和墊圈523放在端頭519和斜齒輪503之間，以保持刮水器軸509的定位位置。一個壓縮彈簧525被套在較小直徑的部分513上，并位于驅動軸507與墊圈523之間。另外，也可以采用其它偏壓裝置，如板簧，彈性塑料桿或彈性材料。較小直徑部分513還可作為驅動軸507的滑動套筒。一對指531從驅動軸505的邊緣伸出，用于可分離地和一對槽533連接。槽535沿刮水器軸509的較大直徑部分511的外表面分布，以便與固定在齒輪罩541上的銷537接合。軸承件551和553安裝在較大直徑部分511和齒輪罩541的相鄰部分之間。
由塑料套555和橡膠靴557套在齒輪罩541上，以降低由其所產(chǎn)生的噪音的傳遞。由一個O形環(huán)密封國561、一個金屬墊圈563和一個推壓定位環(huán)565將刮水器軸固定在罩541中。一種改進的風窗釋放鎖連桿571被置于靴557中，并有一個階形銷573伸入齒輪罩541的槽575中。由張緊彈簧577將連桿571壓向其固定位置。還示出于一個彈簧夾581，它通過一個或幾個螺釘583與斜齒輪503連接?；蛘撸诙N優(yōu)選實施方案的結構與作用大體上與第一種優(yōu)選方案的相同。
盡管已披露了這種多功能裝置的各種實施方案，但應當理解，可在不脫離本發(fā)明的前提下作出各種改進。例如，可以用一種電磁管、電磁體或其它電磁裝置取代上述電動機。另外，可以用其它正齒輪、小齒輪、扇形齒輪、行星齒輪、起重螺絲、鏈輪和鏈條、滑輪和皮帶、鋼絲或其它力傳遞裝置連接電磁裝置、轉動件、離合器機構、間歇運動機構或鎖。而且，還可用多個齒輪傳遞裝置、連桿、皮帶或鋼索系統(tǒng)將刮水器裝置與刮水器軸連接在一起。還可以理解，還可以用各種其它多路或非多路微處理器或類似電路來控制本發(fā)明的裝置。離合器機構還能以各種其它結構實現(xiàn)，如貝氏彈簧、膜片彈簧、摩擦板、扇形齒輪、或連桿等。間歇運動機構還可用其它已知間歇運動機構實現(xiàn)，如馬氏機構、星輪機構、間歇齒輪、擒縱輪、棘輪機構或其它已知的選擇性驅動裝置。例如，可以參閱被收作本文參考的下列美國專利5,228,239，題為“用于汽車的自動開啟和關閉門的系統(tǒng)”，于1993年7月20日授予Hep；4,352,299，題為“間歇運動齒輪裝置”，于1982年10月5日授予Riggs等；3,443,455，題為“間歇運動裝置”，于1969年5月13日授予Zugel；3,443,442，題為“選擇性操縱間歇運動裝置”，于1969年5月13日授予Schweihs；3,442,146，題為“間歇轉動運動”，于1969年5月6日授予Simpson；和3,421,380，題為“間歇運動裝置”，于1969年1月14日授予Mansour。本發(fā)明的多功能裝置還可應用于風擋刮水器，側門鎖或其它汽車和非汽車目的。盡管已披露了各種材料、電子元件、電路和力傳遞件，也可采用各種其它此類材料、電子元件、電路和力傳遞裝置。意在由下列權利要求覆蓋以上內容和由所披露的實施方案衍生的實例落入本發(fā)明構思的其它方案。
權利要求
1.一種多功能裝置，包括一個風窗刮水器軸；一個可在鎖定位置與非鎖定位置之間運動的鎖連桿；和一個單一的電磁裝置，可驅動選擇性地操縱所述風窗刮水器軸和鎖連桿。
2.如權利要求1的多功能裝置，還包括一個由所述電磁裝置選擇性轉動的主齒輪；一個將所述風窗刮水器軸選擇性地連接在所述主齒輪上的離合器機構。
3.如權利要求2的多功能裝置，其特征在于所述離合器機構包括一個具有縱向通孔的固定軸環(huán)，由一個凸輪面斷開；和一個驅動軸，它具有與所述主齒輪的齒嚙合的有齒部分，并可沿縱向相對滑動，所述驅動軸還有一個凸輪從動件套在其上面，以使沿所述軸環(huán)的凸輪表面滑動；和用于可分離地將所述驅動軸與所述風窗刮水器軸連接的裝置。
4.如權利要求3的多功能裝置，其特征在于當所述電磁裝置驅動主齒輪轉動至預定的位置范圍，而且所述凸輪從動件同時沿所述凸輪面的傾斜部分滑動，而所述風窗刮水器軸保持其相對所述軸環(huán)的相對位置時，所述驅動軸與所述風窗刮水器軸分離。
5.如權利要求4的多功能裝置，還包括用于將所述驅動軸壓向所述風窗刮水器軸的裝置。
6.如權利要求1的多功能裝置，還包括一個由所述電磁裝置驅動的轉動件；和一個安裝在所述轉動件上的驅動界面，用于使所述鎖連桿運動，該鎖連桿構成一級鎖連桿。
7.如權利要求6的多功能裝置，還包括一個與所述一級鎖連桿連接的二級鎖連桿；所述轉動件沿第一轉動方向轉動，以便首先使所述驅動界面接觸并使所述第一鎖連桿運動，然后繼續(xù)沿所述第一轉動方向運動，以便隨后接觸并使所述二級鎖連桿運動。
8.如權利要求7的多功能裝置，其特征在于所述一級鎖連桿在由所述驅動界面直接移動時，使得汽車門鎖被鎖定；和所述二級鎖連桿在由所述驅動界面直接移動時，使得汽車門鎖打開。
9.如權利要求6的多功能裝置，還包括一個汽車升降門的風窗釋放鎖，其可選擇性地隨著所述轉動件的轉動而轉動。
10.如權利要求6的多功能裝置，其特征在于所述鎖連桿還構成一個升降門的風窗釋放鎖連桿，它可以因與安裝在所述轉動件上的驅動界面的接觸和其運動而做直線運動。
11.如權利要求1的多功能裝置，其特征在于所述電磁裝置是一個可逆的小馬力電動機，它可以操縱具有一個蝸輪部分的電樞軸轉動，該蝸輪部分與主齒輪的有齒部分嚙合。
12.一種多用途汽車裝置，包括一個轉動件；一個電動機，用于選擇性地轉動所述轉動件；一個第一間歇運動機構，可以隨所述轉動件的轉動而被選擇性的驅動；一個第二間歇運動機構，可以隨所述轉動件的轉動而被選擇性地驅動。
13.如權利要求12的多功能裝置，還包括一個風窗刮水器軸；和一個用于選擇性地連接所述風窗刮水器軸與所述轉動件的離合器機構，所述離合器是所述間歇運動機構之一。
14.如權利要求13的多功能裝置，其特征在于所述離合器機構包括一個固定軸環(huán)，其上有一個縱向通孔，由一個凸輪表面中斷；和一個驅動軸，具有與所述轉動件的齒嚙合的齒形部分，并可縱向相對滑動，該驅動軸還有一個凸輪從動件套在其上面，用于沿所述軸環(huán)的凸輪面滑動；和用于可分離地連接所述驅動軸和風窗刮水器軸的裝置。
15.如權利要求14的多功能裝置，其特征在于當所述電動機驅動所述轉動件轉動至預定的位置范圍，并且當所述凸輪從動件同時沿所述凸輪面的傾斜部分滑動，而所述風窗刮水器軸保持其相對所述軸環(huán)的縱向位置時，所述驅動軸與所述風窗刮水器軸分開。
16.如權利要求15的多功能裝置，還包括用于將所述驅動軸壓向所述風窗刮水器軸的裝置。
17.如權利要求12的多功能裝置，其特征在于所述第一間歇運動機構是一個與作為二級鎖連桿的第二間歇運動機構連接的一級鎖連桿機構；所述轉動件可沿第一轉動方向轉動，以便首先使驅動表面接觸并使得所述一級鎖連桿運動，并繼續(xù)沿第一轉動方向轉動，以便接觸并使得所述第二鎖連桿運動。
18.如權利要求17的多功能裝置，其特征在于當所述一級鎖連桿直接被所述驅動界面移動時，它使得汽車門鎖被鎖定；和當所述二級鎖連桿直接被所述驅動界面移動時，它使得所述門鎖被打開。
19.如權利要求12的多功能裝置，還包括一個微處理器，它與所述電動機電氣連接并控制對該電動機的供能，從而使得所述轉動件的選擇性轉動增量小于360°。
20.如權利要求12的多功能裝置，其特征在于上述間歇運動機構之一是一種汽車升降門的風窗釋放鎖連桿，它可以隨著所述轉動件的轉動而選擇性的運動。
21.如權利要求12的多功能裝置，其特征在于至少上述間歇運動機構之一是隨著所述轉動件的選擇性轉動而作直線運動。
22.如權利要求12的多功能裝置，還包括第三個間歇運動機構，它可選擇性地與所述轉動件接合。
23.一種用于選擇性地轉動汽車上的軸的裝置，包括一個可轉動的驅動件；一個從動軸；一個固定軸環(huán)，其上有一個被凸輪面中斷的縱向通孔；一個由所述轉動件驅動的驅動軸，該驅動軸還有一個凸輪從動件套在上面，用于沿所述軸環(huán)的凸輪面滑動；和所述軸環(huán)和所述驅動軸的作為是作用離合器機構選擇性地連接所述從動軸和所述可轉動的轉動件。
24.如權利要求23的裝置，其特征在于所述從動軸又被稱作風窗刮水器軸。
25.如權利要求23的裝置，還包括一個可逆的小馬力電動機，能驅動所述轉動件轉動。
26.如權利要求23的裝置，其特征在于當所述轉動件轉動至一個預定的位置范圍，同時所述凸輪從動件沿所述凸輪面的傾斜部分滑動，而所述從動軸保持其相對所述軸環(huán)的縱向位置時，所述驅動軸與所述從動軸分開。
27.如權利要求23的裝置，還包括用于將所述驅動軸偏壓至所述從動軸的裝置。
28.如權利要求23的裝置，其特征在于所述驅動軸有一個與所述轉動件的齒嚙合的有齒部分，并可縱向相對滑動。
29.如權利要求23的裝置，還包括一個鎖連桿，當所述從動軸與所述驅動軸分開時，它可以隨著所述轉動件的選擇性轉動在非鎖定位置與鎖定位置之間運動。
30.如權利要求23的裝置，其特征在于所述從動軸是一個風窗刮水器軸。
31.一種用于汽車上的多功能裝置，包括一個可以在鎖定位置與非鎖定位置之間運動的第一鎖；一個與所述第一鎖連接的第一間歇運動機構；一個可以在鎖定位置與非鎖定位置之間運動的第二鎖；一個與所述第二鎖連接的第二間歇運動機構；一個單一的電磁裝置，用于選擇性地操縱所述間歇運動機構的運動。
32.如權利要求31的多功能裝置，還包括一個由所述電磁裝置選擇性地驅動的可轉動件；和一個安裝在所述可轉動件上的驅動界面，用于使所述間歇運動機構運動。
33.如權利要求32的多功能裝置，其特征在于所述第一間歇運動機構是一個與被稱為二級鎖連桿的第二間歇運動機構連接的一級鎖連桿；所述可轉動件沿第一轉動方向轉動，以便首先使驅動界面接觸并使得所述一級鎖連桿運動，然后繼續(xù)沿所述第一轉動方向轉動，以便接觸并使得所述二級鎖連桿運動。
34.如權利要求33的多功能裝置，其特征在于當所述一級鎖連桿直接被所述驅動界面移動時，它使得作為汽車門鎖的第一鎖鎖定；和當所述二級鎖連桿直接被所述驅動界面移動時，它使得所述門鎖打開。
35.如權利要求32的多功能裝置，其特征在于所述鎖是一種汽車升降門的風窗釋放鎖，能隨著所述可轉動件的轉動而選擇性地運動。
36.如權利要求32的多功能裝置，其特征在于所述間歇運動機構之一還可以作為升降門的風窗釋放鎖連桿，它因為與安裝在所述可轉動件上的驅動界面的直接接觸及運動而作直接運動。
37.如權利要求31的多功能裝置，其特征在于所述電磁裝置是一臺小馬力電動機，可操縱一個具有蝸輪部分的電樞軸轉動，該蝸輪部分與主齒輪上的齒形部分嚙合。
38.如權利要求31的多功能裝置，還包括一個由所述電磁裝置選擇性地轉動的主齒輪；一個用于選擇性地連接風窗刮水器軸與所述主齒輪的離合器機構。
39.一種用于汽車的多功能裝置，包括一個可轉動件；一個可選擇性地操縱所述可轉動件的電動機；一個只有當所述可轉動件位于第一位置范圍內時才由所述可轉動件選擇性地驅動的可轉動軸；和一個運動傳遞件，只有當所述可轉動件位于所述第二位置范圍時它才選擇性地在第一位置與第二位置之間運動。
40.如權利要求39的多功能裝置，還包括一個由所述電動機選擇性地轉動的主齒輪；一個用于選擇性地連接所述作為風窗刮水器軸的可轉動軸與所述主齒輪的離合器裝置。
41.如權利要求40的多功能裝置，其特征在于所述離合器機構包括一個固定軸環(huán)，具有由一個凸輪面中斷的縱向通孔；和一個驅動軸，它具有與所述主齒輪的齒嚙合的有齒部分，并可以縱向相對滑動，所述驅動軸還有一個套在它上面的凸輪從動件，用于沿所述軸環(huán)的凸輪面滑動；和用于可分離地連接所述驅動軸與所述風窗刮水器軸的裝置。
42.如權利要求39的多功能裝置，還包括一個安裝在所述可轉動件上的驅動界面，用于使被稱為一級鎖連桿的運動傳遞件運動。
43.如權利要求42的多功能裝置，還包括一個與所述一級鎖連桿連接的二級鎖連桿；所述可轉動件沿第一轉動方向轉動，以便首先使所述驅動界面接觸并使得所述第一鎖連桿運動，然后繼續(xù)沿第一方向轉動，以便接觸并使得第二鎖連桿運動。
44.如權利要求43的多功能裝置，其特征在于當所述一級鎖連桿直接接觸并由所述驅動界面移動時，它使得汽車升降門鎖被鎖定；和當所述二級鎖連桿直接接觸并由所述驅動界面移動時，它使得所述升降門鎖打開。
45.如權利要求39的多功能裝置，其特征在于當所述電動機將所述可轉動件驅動至所述第二位置范圍時，所述驅動軸與所述可轉動軸分開。
46.如權利要求39的多功能裝置，還包括用于選擇性地控制向所述電動機供能并選擇所述位置范圍的裝置。
47.如權利要求39的多功能裝置，其特征在于所述運動傳遞件又被作為可直線運動的升降門的風窗釋放鎖連桿。
48.一種多功能裝置，包括一個風窗刮水器軸；一個升降門鎖連桿，它可以在鎖定位置和非鎖定位置之間運動；一個可線性運動的升降門的風窗釋放鎖連桿；一個單一的電動機，可以選擇性地驅動以操縱所述風窗刮水器軸、所述升降門鎖連桿和所述風窗釋放鎖連桿；一個由所述電動機選擇性地轉動的主齒輪；一個能選擇性地連接所述風窗刮水器軸和所述主齒輪的離合器機構；只有當所述主齒輪位于第一位置范圍內時所述風窗刮水器軸才在刮水位置之間選擇性的運動；只有當所述主齒輪位于第二范圍內時，所述升降門鎖連桿才在所述電動機的作用下在鎖定位置和非鎖定位置之間運動；和當所述電動機將所述主齒輪驅動至所述第二范圍時所述離合器機構與所述風窗刮水器軸分開。
49.如權利要求48的多功能裝置，還包括用于對所述電動機的供能和所述位置的選擇進行電力控制的裝置。
50.一種操縱多功能裝置用于汽車的方法，該方法包括以下步驟(a)向一個電動機供能，以便選擇性地驅動一個可轉動件，(b)在所述第一范圍內轉動所述可轉動件；(c)相應步驟(b)移動第一力傳遞件；(d)在明顯不同于所述第一位置范圍的第二位置范圍內轉動所述可轉動件；(e)相應步驟(d)移動第二力傳遞件。
51.如權利要求50的方法，還包括以下步驟(a)交替地反轉所述電動機的電力極性；和(b)在所述第一位置范圍內使所述可轉動件向后、向前擺動。
52.如權利要求51的方法，還包括以下步驟(a)轉動作為所述第一力傳遞件的風窗刮水器軸；和(b)當所述可轉動件位于所述第二位置范圍內時，所述風窗刮水器軸與所述可轉動件分開。
53.如權利要求50的方法，還包括在所述可轉動件在所述第二位置范圍內轉動期間將所述第一力傳遞件保持在預定位置上的步驟。
54.如權利要求50的方法，還包括以下步驟(a)在明顯不同于所述第一和第二位置范圍內的第三位置范圍內轉動所述可轉動件；和(b)相應于步驟(a)移動第三力傳遞件。
55.如權利要求50的方法，還包括轉動作為所述力傳遞件之一的懸臂鎖連桿的步驟。
56.如權利要求50的方法，還包括以大體上直線的方式滑動一個鎖連桿的步驟，該鎖連桿作為所述力傳遞件之一。
57.如權利要求50的方法，還包括以下步驟(a)將所述可轉動件和力傳遞件安裝在一個后升降門上；和(b)在選擇性地轉動所述可轉動件并移動所述力傳遞件之一時，可以轉動開啟所述升降門。
全文摘要
為了減輕車輛的重量、節(jié)省空間并降低其成本,用一種多功能裝置取代多個單一用途裝置。該多功能裝置采用一個單一的電磁裝置來選擇性地啟動多個間歇運動機構,以便操縱與其連接的機械裝置。在一個具體實施例中,由一個可逆直流電動機(51)通過傳遞裝置(55,59)、離合器(99,111)和從動軸(121)選擇性地驅動后風窗刮水器(45)。通過在超出操縱刮水器的轉動范圍以外轉動傳遞件(59),可解除對刮水器的驅動,還可通過轉動轉遞件(59)啟動后風窗或升降門的鎖緊機構。在本發(fā)明的另一方面,由一個電動機選擇性地驅動三個間歇運動機構,從而導致與其連接的三個機械裝置工作(例如,后風窗和升降門鎖緊機構和風窗刮水器)。
文檔編號H02K11/00GK1183082SQ96193570
公開日1998年5月27日 申請日期1996年4月2日 優(yōu)先權日1995年4月28日
發(fā)明者H·W·毛厄, E·J·克魯伯 申請人:聯(lián)合工藝汽車公司