CN107107866B - 用于车辆的转向锁定设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于车辆的转向锁定设备(1)，其包括至少一个电动马达、运动元件(2)和调节元件(3)，其中，电动马达和调节元件(3)间接地经由运动元件(2)以如下方式相互机械地作用连接，即，使得调节元件(3)能够在释放车辆转向的第一端部位置(P1)与锁止住车辆转向的第二端部位置(P3)之间运动。根据本发明设置检测单元(4)，借助检测单元能够检测调节元件(3)是否位于其中一个端部位置(P1、P3)中，其中，检测单元(4)能够在两个状态之间切换，并且调节元件(3)的位置与检测单元(4)处于其中哪个状态下有关，其中，检测单元(4)具有检测区域，检测单元(4)能够借助运动元件(2)穿过检测区域的运动而转变到另一状态中。
Description
技术领域
本发明涉及用于车辆的转向锁定设备。
背景技术
在DE 10 2007 026 716 A1中描述了一种马达驱动式的转向设备，在其中，运动部件通过马达运动，运动部件直接或间接地设有卡锁件。卡锁件应在车辆转向方面在锁止位置与释放位置之间运动。传感器对运动部件的运动做出反应，并且与评估器相连，评估器控制马达。在运动期间测量运动部件的速度，并且该测量结果因此被用于控制马达，其中，实现了转向锁定部噪音最小化。
发明内容
本发明的任务是，说明一种相对现有技术改进的转向锁定设备。
该任务根据本发明以用于车辆的转向锁定设备解决。所述转向锁定设备包括至少一个电动马达、运动元件和调节元件，其中，所述电动马达和所述调节元件间接地经由运动元件以如下方式相互机械地作用连接，即，使得所述调节元件能够在释放所述车辆转向的第一端部位置与锁止住所述车辆转向的第二端部位置之间运动，转向锁定设备具有检测单元，借助所述检测单元能够检测所述调节元件是否位于其中一个端部位置中，其中，所述检测单元能够在两个状态之间切换，并且所述调节元件的位置与所述检测单元处于其中哪个状态下有关，其中，所述检测单元具有检测区域，并且所述检测单元能够借助所述运动元件穿过所述检测区域的运动而转变到另一状态中，并且其中，所述检测单元布置在所述运动元件的内半径的区域中。
用于车辆的转向锁定设备包括至少一个电动马达、运动元件和调节元件，其中，电动马达和调节元件间接地经由运动元件以如下方式相互机械地作用连接，即，使得调节元件能够在锁止住车辆转向的第一端部位置与释放车辆转向的第二端部位置之间运动。
根据本发明设置有检测单元，借助检测单元能够检测调节器件是否位于其中一个端部位置中，其中，检测单元能够在两个状态之间切换，并且调节元件的位置与检测单元处于其中哪个状态下有关，并且其中，检测单元具有检测区域，并且检测单元能够借助运动元件穿过检测区域的运动而转变到另一状态中。
借助这样构造的转向锁定设备可以实现，相对于现有技术利用仅一个检测单元来检测调节器件是否位于端部位置中。在此，感测的作用原理以特别简单和低成本的方式实现，在其中，调节元件的位置对检测单元的状态产生影响。检测单元因此在物理学方面可以以多种多样的方式实现，该检测单元可以执行两个状态之间的状态改变，也被称为所谓的逻辑转换(Transitionslogik)。
附图说明
下面借助附图详细阐述本发明的实施例。其中：
图1示意性地示出在根据本发明的实施方式中的转向锁定设备的立体视图，其具有处于第一端部位置中的调节元件；
图2示意性地示出根据图1的转向锁定设备的立体视图，其具有处于中间位置中的调节元件；
图3示意性地示出根据图1的转向锁定设备的立体视图，其具有处于第二位置中的调节元件。
彼此相对应的部件在所有附图中设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1至图3分别示出了用于车辆的转向锁定设备1，其中，转向锁定设备1以示例性的实施方式示出。
转向锁定设备1包括未示出的电动马达、运动元件2和调节元件3，其中，在图1至图3中在不同的位置中示出调节元件3。
未示出的电动马达包括传动装置，其在操纵时驱动运动元件2。为此，运动元件2在所示的实施例中包括环绕的齿轮圈2.1，其与未示出的、相对应的电动马达的齿轮或齿杆作用连接。
齿轮圈2.1布置在运动元件2的外周上，并且完全环绕该外周地布置。运动元件2基本上空心柱体形地构造，并且具有旋转轴线A，当传动装置被操纵时，运动元件2围绕该旋转轴线同中心地旋转。
在运动元件2的内半径的区域内布置有另外的空心柱体2.2，空心柱体2.2的外半径小于运动元件2的内半径。另外的空心柱体2.2同样同中心地围绕旋转轴线A布置并且与运动元件2相对应地旋转。另外的空心柱体2.2在所示的、沿观察方向位于另外的空心柱体2.2上方的端侧处的端部上的端侧具有区段2.2.1，该区段2.2.1从端侧沿旋转轴线A的方向向上轴向地凸出，并且具有沿端侧的圆周方向小于360度的长度，尤其是具有沿端侧的圆周方向大约120度的长度。
因为在此仅描述了转向锁定设备1的示例性的实施方式，所以代替空心柱体2.2地，替选地也可以使用构造为实心体的柱体，其中，区段2.2.1例如构造为布置在柱体的端侧上的轮廓或成形部。此外替选地可行的是，具有比空心柱体2.2的外直径更大的直径的凸轮从空心柱体2.2处伸出。
运动元件2此外还包括引导面2.3，引导面2.3构造为在运动元件2的外周上的材料留空部。引导面2.3沿观察方向位于齿轮圈2.1上方地布置在外周上，并且螺旋形地或螺线形地在外周上以具有稍大于360度的引导长度的方式延伸。引导面2.3的宽度在此沿观察方向从上往下递增，其中，引导面2.3的宽度以平行于旋转轴线A的方式延伸。
引导面2.3用于引导调节元件3，调节元件构造为卡锁件，卡锁件在所示的实施例中仅区段式地示出。调节元件3包括面对运动部件的、钩形的端部3.1，端部3.1嵌入到引导面2.3中。调节元件3的对置的、未示出的端部可以与车辆转向部的锁止设备联接，其中，这些部件同样未示出。
根据本发明，转向锁定设备1包括具有检测区域的检测单元4，其中，检测区域与运动元件2作用连接。
检测单元4在本实施例中构造为单向光栅(Einweg Lichtschranke)，其也作为叉形光栅公知。在此，发射器和接收器对置地布置，其中，发射器发射出光束，接收器接收光束。像示出的那样，发射器和接收器布置在共同的壳体中。替选地，发射器和接收器也可以布置在分开的壳体中。检测单元4的检测区域通过光栅形成。
检测单元4相对运动元件2抗相对转动(drehfest)地布置，并且借助未示出的紧固零件固定在转向锁定设备1内，其中，检测单元4在此布置在运动元件2的内半径的区域中。检测单元4的检测区域尤其是布置在区段2.2.1的旋转轨迹的区域中，在下文中将对此进行详细讨论。此外，检测单元4与未示出的计算单元，尤其是与微控制器联接。替选地，例如在具有之前提到的凸轮的示例中，检测单元4或检测单元4的检测区域可以也布置在空心柱体2.2的侧面，其中，在叉形光栅的示例中，该叉形光栅相对上面描述的定位错开90度地取向。
下面，为此详细阐述转向锁定设备1的运行。
在图1中布置有处于释放车辆转向的第一端部位置P1中的调节元件3。在此，调节元件3以自由端部3.1布置在引导面2.3的上端部上，其中，区段2.2.1的一部分布置在检测单元4的检测区域中。也就是说，区段2.2.1的一部分布置在单向光栅的发射器与接收器之间，由此，光栅被中断，并且接收器没有接收到光信号。光栅的中断导致检测单元4的状态改变，例如进入状态“激活”。因为检测单元4与计算单元联接，所以由此得知的是，调节元件3位于第一端部位置P1中，在第一端部位置中，调节元件3的未示出的自由端部并不与转向部的锁止设备联接，并且因此车辆的转向是被释放的。
在操纵电动马达时，运动元件2以在图1中通过箭头表示的旋转方向执行旋转。调节元件3的自由端部3.1在此在引导面2.3内受引导，其中，调节元件3沿观察方向轴向向下运动，也就是说，调节元件3平行于旋转轴线A地向下运动。这通过螺旋形地或螺线形地向下延伸的引导面2.3实现。运动元件2和调节元件3因此形成另外的传动装置。
在调节元件3的图2所示的中间位置P2中，运动元件2围绕旋转轴线A以确定的角度转动，由此，区段2.2.1现在布置在检测单元4的检测区域外部。在此，光栅现在不再被中断，从而检测单元4被引导至另一状态中，例如进入状态“非激活”。
如果运动元件2进一步转动，那么调节元件3转移到锁止住车辆转向的第二端部位置P3中，如图3所示的那样。
在此，自由端部3.1布置在引导面2.3的下端部的区域中，其中，自由端部3.1不直接布置在引导面2.3的止挡部上，以便避免引导面2.3的堵塞运行(Blocklauf)。在此，调节元件3的未示出的自由端部嵌入到位于车辆中的转向柱的锁止容纳部中。因此锁止住转向柱并且进而锁止住车辆转向。
在此，区段2.2.1重新布置在检测区域内，从而检测单元4的状态又相应于根据图1的检测单元4的状态。
在此对于计算单元来说相应的端部位置P1、P3和旋转方向是已知的，因此为了检测调节元件3是否位于其中一个端部位置P1、P3中，仅需要一个检测单元4。为此，检测单元4执行前述的状态改变，例如“激活”-“非激活”-“激活”，从而对于计算单元来说仅利用一个检测单元4就得知调节元件3是否位于其中一个端部位置P1、P3中。
附加地，借助计算单元能监控运动元件2的最小移动时间。在此，对于计算单元来说调节元件3的开始时间点是已知的，其中，在计算单元中存储有调节元件3在第一端部位置P1与第二端部位置P2之间的运动的最小时间，在该最小时间内不许进行检测单元4的状态改变。这能够附加地实现对调节元件3的端部位置P1、P3的可靠的检测。
此外，对于计算单元来说已知的是，调节元件3当前位于哪个端部位置P1、P3中，或者调节元件3从哪个端部位置P1、P3出发运动。这可以借助持久性存储元件实现，持久性存储元件与计算单元联接或者集成式地布置在该计算单元中。例如，存储元件是所谓的闪存，在闪存中存储了调节元件3是否位于其中一个端部位置P1、P3中并且调节元件位于哪个端部位置P1、P3中或者调节元件3最后布置在哪个端部位置P1、P3中。
所示的转向锁定设备1在此仅是本发明的示例性的实施方式。检测单元4的构造方案以及区段2.2.1的实施方案替选地也可以以其他方式实施。例如，检测单元4也可以构造为机械的按键元件，其中，区段2.2.1以如下方式实施，即，运动元件2的旋转导致按键元件的由于区段2.2.1造成的状态改变。当区段2.2.1经过按键元件时，按键元件例如闭合。此外，检测单元4也可以构造为霍尔元件或构造为感应式的切换元件。
附图标记列表
1 转向锁定设备
2 运动元件
2.1 齿轮圈
2.2 空心柱体
2.2.1 区段
2.3 引导面
3 调节元件
3.1 自由端部
4 检测单元
A 旋转轴线
P1 第一端部位置
P2 中间位置
P3 第二端部位置
Claims (9)
1.用于车辆的转向锁定设备(1)，所述转向锁定设备包括至少一个电动马达、运动元件(2)和调节元件(3)，其中，所述电动马达和所述调节元件(3)间接地经由运动元件(2)以如下方式相互机械地作用连接，即，使得所述调节元件(3)能够在释放所述车辆转向的第一端部位置(P1)与锁止住所述车辆转向的第二端部位置(P3)之间运动，
其特征在于具有检测单元(4)，借助所述检测单元能够检测所述调节元件(3)是否位于其中一个端部位置(P1、P3)中，
-其中，所述检测单元(4)能够在两个状态之间切换，并且所述调节元件(3)的位置与所述检测单元(4)处于其中哪个状态下有关，
-其中，所述检测单元(4)具有检测区域，并且所述检测单元(4)能够借助所述运动元件(2)穿过所述检测区域的运动而转变到另一状态中，并且
-其中，所述检测单元(4)布置在所述运动元件(2)的内半径的区域中。
2.根据权利要求1所述的转向锁定设备(1)，其特征在于，所述检测单元(4)与计算单元联接。
3.根据权利要求2所述的转向锁定设备(1)，其特征在于，在所述计算单元中存储有所述调节元件(3)在第一端部位置(P1)与第二端部位置(P3)之间的运动的最小移动时间。
4.根据权利要求2或3所述的转向锁定设备(1)，其特征在于，所述计算单元以如下方式构造，即：能够获知所述调节元件(3)的当前的端部位置(P1、P3)；或者能够获知所述调节元件(3)的出发进行运动的端部位置(P1、P3)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的转向锁定设备(1)，其特征在于，所述检测单元(4)构造为发射出光束的电子光学的单元，其中，所述检测区域通过光束形成。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的转向锁定设备(1)，其特征在于，所述检测单元(4)构造为机械的按键元件，其中，检测区域通过按键元件的在物理上的成形部形成。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的转向锁定设备(1)，其特征在于，所述运动元件(2)具有区段(2.2.1)，所述区段设置成用于当所述区段(2.2.1)运动穿过检测单元(4)的检测区域时引起所述检测单元(4)的状态改变。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的转向锁定设备(1)，其特征在于，所述运动元件(2)具有引导面(2.3)，所述引导面设置成用于引导所述调节元件(3)的自由端部(3.1)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的转向锁定设备(1)，其特征在于，所述运动元件(2)能旋转地构造。
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