CN102371970A - 用于使能移动的闭锁件移位的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使功能重要的构件(50)的、尤其是机动车转向柱的能移动闭锁件(10)移位的装置，具有与闭锁件机械作用连接的传动器(20)，使闭锁件能在锁止位置(1)和解锁位置(2)之间移动，其在锁止位置中啮入构件，在解锁位置从其中松脱。闭锁件能旋转支撑在轴(11)上，以在锁止和解锁位置之间运动，设置安全导向部(30)，其当构件在错误位置(4)中时能将锁止件带入锁止和解锁位置之间的中间位置，设计导向部使闭锁件在锁止和解锁位置之间运动时仅围绕轴摆动，轴保持在导向部中的位置，构件在错误位置中时闭锁件能在从锁止位置运动到中间位置时一直围绕轴摆动直到与构件接触，轴随闭锁件能沿导向部平移地在与构件相反的方向上移动。

Description

用于使能移动的闭锁件移位的装置

技术领域

本发明涉及一种用于使功能重要的构件的、尤其是机动车的转向柱的能移动的闭锁件移位的装置，该装置具有传动器，该传动器这样与闭锁件机械地作用连接，即使闭锁件能在锁止位置和解锁位置之间移动，其中在锁止位置中，闭锁件啮入功能重要的构件中，并且在解锁位置中，闭锁件从该功能重要的构件上松脱。

背景技术

DE 10 2007 041 620.4中公开了一种这样的装置，该这种被成功地用作安全装置，如果车辆处于锁止状态中，该装置可以阻止或者至少明显限制机动车构件的功能，尤其是转向柱的运行。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种这样的装置，用于使闭锁件移位，该闭锁件构造紧凑，并且满足对闭锁机构在其锁止位置和解锁位置之间进行根据功能的运动而提出的高要求。

本发明的目的通过权利要求1的所有特征来实现。在从属权利要求中说明了可能的实施方式。

为此根据本发明提出，闭锁件能旋转地支承在一个轴上，以便在锁止位置和解锁位置之间进行运动，并且设置安全导向部，当构件在错误位置中时，该安全导向部使闭锁件能被带入锁止位置和解锁位置之间的中间位置，其中这样设计安全引导部，即使在锁止位置和解锁位置之间进行运动期间，闭锁件仅围绕着轴摆动，其中该轴保持其在安全导向部中的位置，并且当构件在错误位置中的情况下，在从锁止位置运动到中间位置时，闭锁件可以一直围绕着轴摆动，直到该闭锁件与构件接触，并且紧接着该轴随闭锁件能沿着安全导向部平移地在与构件相反的方向上运动。因此安全导向部具有的目的是，如果传动器仍被激活，则当构件在错误位置中的情况下闭锁件能够进行补偿运动。由此有效地防止了在传动器的区域内和/或闭锁件的区域内造成的可能的损坏。根据本发明，闭锁件可以进入锁止位置中，闭锁件在该位置中通过根据本发明的装置的开口向外伸出，并且与功能重要的构件、尤其是转向柱作用连接。另一方面，闭锁件可以进入解锁位置中，闭锁件在该位置中很大程度上较深地位于根据本发明的装置内部，并且不啮入功能重要的构件中、尤其是不啮入转向柱中。表现出的缺点是，例如当构件在错误位置中时、尤其是转向柱在错误位置中时，闭锁件不能进入锁止位置中，这是因为例如在从该装置中出来时碰到了转向柱的齿。在最后提到的情况下，闭锁件沿着安全导向部运动，其中，闭锁件能够围绕其旋转的轴远离功能重要的构件。当然只有在传动器还处于激活状态时，才会实现所述运动。在轴沿着安全导向部运动期间，在一个可能的实施方式中，闭锁件同时可以围绕着轴承实现回运或者回摆。

在本发明的一个可能的实施方式中，轴可以沿着安全导向部直线运动地放置。此外可以考虑的是，闭锁件具有支撑件，该支撑件在安全导向部中被强制引导，其中轴延伸穿过该支撑件，以便闭锁件能平移且旋转地运动。在此，支撑件连同闭锁件构成一个共同的构件。同样可以考虑的是，考虑到闭锁件，支撑件由不同的材料制成。根据本发明，支撑件设计为可变化的支撑件，其在正常情况下仅旋转地在安全导向部内运动，其中，正常情况被定义为构件未在错误位置中的情况。在特殊情况下，即被定义为功能重要的构件在错误位置中的情况下，支撑件沿着安全导向部进行平移运动。

有利地，对准构件方向的力作用于闭锁件，由此通过为了克服出错位置而有意识地移动构件，使闭锁件从其中间位置自动地移动到锁止位置中，其中这个力尤其是弹簧力。当功能重要的构件在错误位置中时，闭锁件不能到达其在闭锁件的锁止位置中应该到达的实际位置。这就是说，带有重要部件的闭锁件保留在根据本发明的装置的壳体内或者根据本发明的装置的壳体导向部内，其中，闭锁件利用其自由端部接触在错误位置中的构件。尽管功能重要的构件在错误位置中，但可变的支撑件以及安全导向部使得当例如手动地进行功能重要的构件的纠正运动时，闭锁件能够受控地从其中间位置移动到锁止位置中。在功能重要的构件进行纠正运动期间，作用于闭锁件起的力将闭锁件相应地压入锁止位置中。

在本发明的一个优选实施方式中，传动器具有传动轮，其设计具有导向几何构型，通过在闭锁件运动到其各个位置中时，闭锁件的导向件沿着该导向几何构型移动，使导向几何构型与该导向件共同作用。在此可以考虑的是，导向几何构型具有至少一个弧形和/或螺旋形的轨道，其中该轨道设计具有至少一个第一区段并且具有至少一个第二区段，其中第一区段具有到传动轮的转轴恒定的半径。与之相反地，第二区段具有弧形或者螺旋形的走向。在沿着第一区段引导该导向件期间，闭锁件在其当前位置上保持不动。只有当该导向件沿着第二个、弯曲的区段移动时，闭锁件才会运动到锁止位置中或者解锁位置中。

优选地，闭锁件具有第一臂和第二臂，其中在两个臂之间布置有支撑件，其中导向件尤其布置在第一臂的自由端部上。闭锁件因此可以设计为摇转杆，其能围绕支撑件区域中的轴转动地安置在安全导向部内。第二臂具有自由端部，当闭锁件在锁止位置中时该自由端部啮入功能重要的构件中、尤其是啮入转向柱中，并且封锁该功能重要的构件运动。

导向件例如可以设计为啮入轨道中的细销钉，该导向件尤其可以设计为滚针轴承。通过将导向销钉以及相应的细长轨道设计得又细又薄，可以提出一个能实现较大空载状态(Freilauf)的传动器，其中，在传动器的激活状态中，闭锁件在安全导向部中保持不动。在根据本发明的装置中，空载状态目的是，尽管传动器处于激活状态，传动器的重要构件在该激活状态中至少部分地处于运动状态中，然而闭锁件仍在其各个位置上保持不动。因此，也可以使用电动机用于让闭锁件运动，这些电动机仅利用一个非常简单的电动机控制器来工作。尽管闭锁件早已经到达其锁止位置或者解锁位置，在不出问题的情况下，电动机还可以进行一些随动(nachlaufen)。相应地，对于启动状态(Vorlauf)也是如此。

有优利地，可以通过控制单元监控用于使闭锁件移位的装置，该控制单元例如可以布置在车辆方面或者集成在根据本发明的装置内部。出于安全技术的原因可以有优利的是，除了检测传动轮的转动路程或者转角之外也检测闭锁件、轴、支撑件或者功能重要的构件的确定的位置。这例如可以通过传感器、尤其是磁场传感器实现，该磁场传感器能够检测安放在传动轮或者闭锁件或者转向柱或者支撑件上的永磁体的磁场。该传感器可替换地可以设计为光电或者磁性地扫描传动轮的增量位置编码器。电子控制器由此可以监控在传动轮、闭锁件、支撑件、功能重要的构件和控制单元之间的机械耦合的功能性，以及识别出可能的操作。

闭锁件可以由金属、尤其是由钢制成。在此这样确定材料厚度，即能够在很大程度上排除材料损毁的可能性。在一个可替换的实施方式中，可以以注塑技术制造闭锁件以及传动器的构件。以有优利的方式，闭锁件的自由端部在其轮廓方面倒圆和/或斜切地设计，由此使闭锁件更容易啮入功能重要的构件的开口/槽中。

适合地提出一个壳体，在该壳体内部布置有根据本发明的装置，尤其是根据本发明的装置的重要部件，像闭锁件、传动器等等。以优利的方式，壳体具有其中容纳了构件的容纳区域，由此可以利用少量构件实现紧凑的构造形式。在本发明的一个可能的实施方式中，壳体具有至少两个壳罩，在这些壳罩内部布置有传动构件、闭锁件等等。

在本发明的一个优选实施方式中，导向几何构型可以设计具有安全轮廓，当闭锁件从锁止位置中运动出时，该安全轮廓直接作用于闭锁件的第一臂，由此使导向件卸载。已经显示出，在一定的情况下，较大的拉伸力可以作用在闭锁件上，这些拉伸力使根据本发明的装置的重要构件、尤其是导向件的材料受损。如果例如闭锁件处于锁止位置中并且例如这样、即需要增加拉伸力来啮合在功能重要的构件上并且与之接触，以便使闭锁件从锁止位置中转变到解锁位置的方向上，则形成较大的拉伸力。在这种情况下，安全轮廓直接在传动轮通过传动器运动期间给闭锁件的第一臂施加一个相应的力。因此可能作用于引导件的力会损坏导向件的危险不存在。

在根据本发明的装置的一个可能的实施方式中，安全轮廓以外凸的方式从传动轮中延伸出，并且尤其是台阶的组成部分。此外，该安全轮廓可以至少部分地设计为弧形和/或螺旋形。根据本发明可以考虑，安全轮廓相邻于轨道延伸，其中安全轮廓对应于轨道的第二区段。

在本发明的一个有利的实施方式中，传动器的电动机具有啮合在传动轮的驱动侧上的蜗轮，由此能够向传动轮传递高转矩。另一个优点是，通过使用蜗轮来自锁地设计传动器，这意味着，如果未授权地接入根据本发明的装置，传动轮不能无问题地围绕其转轴运动，以便引起闭锁件相应地移位。

根据本发明的装置可以用作车辆的电动转向锁，其中该装置可以毫无问题地尤其是与所谓的“无锁门禁系统(Keyless-Entry-Systemen)”组合。根据本发明的装置可以从外部例如通过无线电信号或者在进行数据交换后被激活。在此不言而喻地，本发明能反馈如下信息：所涉及的装置是否可靠地封锁了功能重要的部件，尤其是转向柱或者车辆的换挡杆。这例如可以通过机动车内部的一个光学的或者声学的报告装置来表示。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节从下面的说明中得出，其中参照附图详细地描述了本发明的多个实施例。在当前的说明书中、附图中以及在权利要求书中公开的本发明的特征可以不仅单独地、也在任意的组合中对于实现本发明来说都是重要的。其示出：

图1是根据本发明的装置，具有处于其锁止位置中的闭锁件，

图2是根据图1的装置，其中闭锁件位于解锁位置中，

图3是根据图1的依据本发明的装置，其中闭锁件位于中间位置中，和

图4另一个实施例的另一个可能的视图，在该实施例中闭锁件位于锁止位置中，其中闭锁件挤压在转向柱上，并且需要增大的拉伸力，以便将闭锁件从锁止位置中牵拉到解锁位置的方向上。

具体实施方式

以下的附图说明示出了用于使功能重要的构件50的能移动的闭锁件10移位的装置的一个可能的实施方式，该功能重要的构件在当前情况下是机动车的转向柱50。装置具有带有传动轮21的传动器20，该传动轮设计具有和闭锁件10的导向件13共同作用的导向几何构型22。导向几何构型22具有至少局部为螺旋形的轨道23。在此，轨道22具有多个区段23.1，23.2。第一区段23.1在此具有到传动轮21的转轴24恒定的半径。此外，轨道23设计具有作为第二区段23.2的另一个区段，该区段螺旋形地朝向转轴24延伸，并且因此到转轴24的半径不恒定。此外设计了另一个第一区段23.1，其中，第二区段23.2布置在两个第一区段23.1之间。

此外，传动器20具有电动机25，其设计具有蜗轮27。传动轮21还具有驱动侧21.1和从动侧21.2，其中，电动机25利用其蜗轮27啮合在驱动侧21.1上。驱动侧21.1在此设计有相应的轮齿。从动侧21.2通过导向几何构型22构成，其使导向件13和闭锁件10相应运动，下面还要深入地对此进行描述。

根据本实施例，传动器20与闭锁件10这样作用连接，即能使闭锁件10在图1所示的锁止位置1和图2所示的解锁位置2之间运动。在此，在锁止位置1中，闭锁件10啮入转向柱50，从而对转向柱50在其运动方面进行封锁。在闭锁件10处于解锁位置2中时，闭锁件10具有和转向柱50相应的间距，从而可以使转向柱50相应地运动。

根据所示的实施例，闭锁件10具有第一臂14和第二臂15，其中在两个臂14，15之间布置有支撑件12。支撑件12被强制引导地保持在安全导向部30中。安全导向部30在本实施例中是根据本发明的装置的壳体21的组成部分。壳体31例如可以由两个壳罩构成，它们可靠地包含并包围图1至4中可以识别的根据本发明的装置的重要构件。每个壳罩31可以具有相应的安全导向部30。

当传动器20现在被激活期间，闭锁件10在其锁止位置1和解锁位置2之间运动，其中相应地可以在图1和图2中识别出，当闭锁件运动到其各个位置1，2中时，闭锁件10围绕着轴11摆动。在此，轴11延伸穿过支撑件12。

现在可能出现这种情况，即转向柱50占据错误位置，在该错误位置中例如转向柱50的齿51处于壳体开口32的区域中，因此不能使闭锁件10位于锁止位置1中(见图3)。在这种情况下，这样设计该装置，即闭锁件10占据位于锁止位置1和解锁位置2之间的中间位置3。如果现在闭锁件10从图2中的解锁位置2运动到锁止位置1中，其中转向柱50在所谓的错误位置中，则被激活的传动器20使得闭锁件10首先围绕轴11顺时针地摆动。在此，导向件13沿着旋转的传动轮21运动，其中，导向件13在轨道23中顺着滑动，并且同时减小在引导件13和转轴24之间的间距。与此同时，闭锁件10围绕轴11进行摆动运动，直到闭锁件10的第二臂15、尤其是第二臂15的自由端部接触位于错误位置中的转向柱50的齿51，这图3中示出。为了在根据本发明的装置内部不发生材料损坏，在闭锁件10与齿51接触时，支撑件12平移地沿着安全导向部30在与构件50相反的方向上移动。因此，闭锁件10沿着安全导向部的平移运动说明了一种可靠的方法，以便排除在根据本发明的装置内部可能的损坏或者功能障碍。相应于安全导向部30调整支撑件12，从而确保闭锁件10沿着安全导向部30可靠地直线移动。在闭锁件10沿着安全导向部30向上运动期间，闭锁件10同时围绕轴11实现一定的转动，从而可以使传动轮21仍继续转动，并且因此在轨道23内部一起带动闭锁件10的导向件13。导向件13在此被强制引导地布置在轨道23内。

如在图1至3中可以看出的那样，在壳体31内设计了弹簧35，其位于壳体31的容纳部33中。弹簧35在这里设计为压力弹簧，并且更确切地说闭锁件10在任何位置1，2，3中时向闭锁件10施加压力。如果闭锁件10例如位于其中间位置3中，则通过手动地使转向柱50运动，使转向柱50从其错误位置4中运动出来，由此，弹簧35将闭锁件10从中间位置3压入锁止位置1中。

在本实施例中，传动器20具有较大的空载状态，这通过轨道23的两个第一区段23.1得以实现。第一区段23.1具有到传动轮21的转轴24恒定的间距。当导向件13位于轨道23的第一区段23.1中时，闭锁件10并不围绕轴11进行翻转运动。只有当导向件13移入轨道23的第二区段23.2中时，才会通过导向几何构型22给引导件13施加引起闭锁件10摆动运动的力。因此，闭锁件10可以在其锁止位置1和其解锁位置2之间运动，其中，与此同时，轴11以及支撑件12在安全导向部30内保持各自的位置不变。

现在可能出现少见的情况，即闭锁件10处于锁止位置1中，其中在部件转向柱50以及闭锁件10之间存在拉紧力(见图4)。在根据本发明的装置处于这种状态时，表示的是，闭锁件10需要更大的拉伸力，以便将闭锁件10从这种在图4中示例性示出的拉紧状态中转变到解锁位置2的方向上。为了防止在传送装置中、引导件13上等等地方可能出现材料损坏，导向几何构型22设计具有安全轮廓26，当闭锁件10从拉紧的锁止位置1中运动出来时，该安全轮廓作用于闭锁件10的第一臂14。在此在图1至3中示出了安全轮廓26。在此，安全轮廓26以外凸的方式从传动轮21延伸出，并且是台阶的组成部分。拉紧的锁止位置1例如可以位于图1中，如果现在传动轮21顺时针围绕转轴24运动，引导件13首先沿着轨道23的第一区段23.1移动，从而不使闭锁件10运动。在传动轮21转过一个确定的角范围后，使安全轮廓26与闭锁件10的第一臂14接触。第一次接触在附图标记为26.1的区域中进行。这就是说，没有力通过轨道23施加给导向件13，用于使闭锁件10从其拉紧的锁止位置1中运动出来，而是使安全轮廓26直接作用于机械稳定的第一臂14，从而相应地向闭锁件10施加较大的拉伸力。

图1至图3中示例性地示出，可以在闭锁件10上布置传感器件60，从而可以测定闭锁件10在持续运行时的相应位置。当然，例如传动轮21、支撑件12、转向柱50等等的构件也可以设计具有相应的传感器，以便能够测定它们的准确位置。

附图标记列表

1    锁止位置

2    解锁位置

3    中间位置

4    错误位置(构件)

10   闭锁件

11   轴

12   支撑件

13   导向件

14   第一臂

15   第二臂

20   传动器

21   传动轮

21.1 驱动侧

21.2 从动侧

22   导向几何构型

23   轨道

23.1 第一区段

23.2 第二区段

24   转轴

25   电动机

26   安全轮廓

27   蜗轮

30   安全导向部

31   壳体

32   开口

33   容纳部

35   弹簧

50   转向柱，构件

51   齿

60   传感器件

Claims (15)

1.一种用于使功能重要的构件(50)、尤其是机动车的转向柱(50)的能移动的闭锁件(10)移位的装置，所述装置具有传动器(20)，所述传动器这样与所述闭锁件(10)机械地作用连接，即使所述闭锁件(10)能在锁止位置(1)和解锁位置(2)之间移动，其中在所述锁止位置(1)中，所述闭锁件(10)啮入所述功能重要的构件(50)中，并且在所述解锁位置(2)中，所述闭锁件(10)从所述功能重要的构件(50)上松脱，其特征在于，所述闭锁件(10)能转动地支撑在轴(11)上，以便能在所述锁止位置(1)和所述解锁位置(2)之间进行运动；设置有安全导向部(30)，当所述构件(50)在错误位置(4)中时，所述安全导向部使得所述闭锁件(10)能被带入所述锁止位置(1)和所述解锁位置(2)之间的中间位置(3)，其中这样设计所述安全导向部(30)，即在所述锁止位置(1)和所述解锁位置(2)之间进行运动期间，使所述闭锁件(10)仅围绕所述轴(11)摆动，其中所述轴(11)保持所述轴在所述安全导向部(30)中的位置，并且在所述构件(50)在错误位置(4)中的情况下，在从所述锁止位置(1)运动到所述中间位置(3)时，所述闭锁件(10)能一直围绕所述轴(11)摆动，直到所述闭锁件(10)与所述构件(50)接触，并且紧接着所述轴(11)随所述闭锁件(10)能沿着所述安全导向部(30)平移地在与所述构件(50)相反的方向上移动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轴(11)可以直线运动地沿着所述安全导向部(30)运动。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述闭锁件(10)具有支撑件(12)，所述支撑件在所述安全导向部(30)中被强制引导，其中，所述轴(11)延伸穿过所述支撑件(12)，以便所述闭锁件(10)能平移且旋转地运动。

4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，对准所述构件(50)方向的力作用于所述闭锁件(10)，由此通过为了克服所述错误位置而有意识地移动构件(50)，使所述闭锁件(10)从所述闭锁件的所述中间位置(3)自动地移动到所述锁止位置(1)中，其中所述力尤其是弹簧力。

5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述传动器(20)具有传动轮(21)，所述传动轮设计具有导向几何构型(22)，通过在所述闭锁件(10)运动到所述闭锁件的各个位置(14，15)中时，所述闭锁件(10)的导向件(13)沿着所述导向几何构型(22)移动，使所述导向几何构型与所述导向件(13)共同作用。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述导向几何构型(22)具有至少一个弧形和/或螺旋形的轨道(23)，其中所述轨道(23)设计具有第一区段(23.1)和第二区段(23.2)，其中所述第一区段(23.1)具有到所述传动轮(21)的转轴(24)恒定的半径。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述闭锁件(10)具有第一臂和第二臂(14，15)，其中，在两个所述臂(14，15)之间布置有所述支撑件(12)，其中，所述导向件(13)尤其布置在所述第一臂(14)的自由端部上。

8.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述导向件(13)设计为啮入所述轨道(23)中的细销钉，所述导向件(13)尤其设计为滚针轴承。

9.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述传动轮(21)具有驱动侧(21.1)和从动侧(21.2)，其中，电动机(25)啮合在所述驱动侧(21.1)上，并且所述从动侧(21.2)由所述导向几何构型(22)构成，所述导向几何构型引起所述导向件(13)和所述闭锁件(10)的运动。

10.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述传动器(20)具有空载状态，尤其具有启动状态和随动状态，其中，在激活所述传动器(20)期间，所述闭锁件(10)保留在所述闭锁件各个所述位置(1，2，3)上。

11.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个传感器件(10)设计用于检测所述闭锁件(10)和/或所述构件(50)和/或所述传动轮(21)和/或所述支撑件(12)的位置。

12.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述导向几何构型(22)设计具有安全轮廓(26)，当所述闭锁件(10)从所述锁止位置(1)中运动出时，所述安全轮廓作用于所述闭锁件(10)的所述第一臂(14)，由此使所述导向件(13)卸载。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述安全轮廓(26)以外凸的方式从所述传动轮(21)延伸出，并且尤其是台阶的组成部分。

14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述安全轮廓(26)至少部分地设计为弧形和/或螺旋形。

15.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述安全轮廓(26)相邻于所述轨道(23)延伸，其中所述安全轮廓(26)对应于所述轨道(23)的第二区段(23.2)。

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