CN107150655A - 锁止设备 - Google Patents

Abstract

一种用于锁止和/或解锁车辆的功能上必需的部件(1)的锁止设备(10)，该部件尤其是转向柱，该锁止设备具有可动的锁定元件(40)，该锁定元件可通过控制元件(30)占据至少两个位置，即：‑锁止位置(I.B)，在锁止位置中锁定元件(40)与功能上必需的部件(1)形成作用连接，以锁定该功能上必需的部件(1)，和‑解锁位置(I.A)，在解锁位置中锁定元件(40)不与该功能上必需的部件(1)形成作用连接，以解锁该功能上必需的部件(1)，其中,锁定元件(40)可通过位置变换从解锁位置(I.A)转移到锁止位置(I.B)，或相反，其中设置有用于检测锁定元件(40)的位置的检测元件(50)。

Description

锁止设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于锁止和/或解锁在车辆中的功能上必需的部件的锁止设备，所述部件譬如是转向柱或换挡杆等等。此外，本发明涉及一种用于通过锁止设备来锁止和/或解锁车辆的功能上必需的部件的方法。

背景技术

在现有技术中已知了在机动车中的这种类型的锁止设备，所述锁止设备用于锁止例如转向柱。这样，例如出版物DE 10 2004 031 238 A1在图1中示出了这种类型的设备，其按所谓的12点钟方位设置在车辆内的转向柱上方，以便通过该特别的布置使盗窃车辆和/或图谋动手脚尽可能困难。此外，该设备还具有用于锁止车辆的功能上必需的部件的锁定元件。在锁止位置中，在此锁定元件(例如锁止销栓)与功能上必需的部件形成作用连接，例如通过如下方式：锁止销栓形状锁合地被引入到部件的容纳部中。为此，转向柱例如具有齿圈，其中容纳部形成在齿段(齿部)之间。

根据功能上必需的部件和该部件的容纳部的位置状态，在此例如在某些确定的位置状态中会出现，锁定元件未恰当地接合到容纳部中，而是碰到容纳部的相邻的部分(如齿部)。在这个中间位置中，首先并未实现有效锁止，而是例如要通过功能上必需的部件的某种运动才继续位置变换到锁止位置中。

再者，为了避免锁止设备受损伤，常常为锁定元件的运动设置间隙，例如在锁定元件与驱动装置或控制元件之间设置。这样，尽管向锁止位置中进行操控，但在阻挡情况下可防止锁定元件的完全位置变换(所谓“齿对齿”位置状态)。例如通过该间隙实现了：锁定元件并不是强制地受到控制元件引导。

当然这导致：锁定元件的位置在某些确定的情况下不能被明确地检测。因此，已证明为不利的是，(例如在这样的或类似的情况下)只能不够充分地检测锁定元件的位置。例如会出现如下问题：锁定元件的位置被错误地检测为解锁位置，此时实际位置例如是锁止位置或中间位置。这导致：在车辆运行和功能上必需的部件运动时出现安全临界状态。此外，常常也只能不够充分地检测锁定元件的中间位置和/或锁止位置。

发明内容

因此，本发明的任务是至少部分消除上面所述的缺点。尤其是，本发明的任务是能够实现对锁止设备的锁定元件的更可靠的位置检测。此外尤其是要能够实现用于锁止和/或解锁车辆的功能上必需的部件的锁止设备的可靠且安全的运行。

该任务尤其是通过具有权利要求1和22所述特征的锁止设备以及通过具有权利要求23所述特征的方法来解决。本发明的其他特征和细节从相应的从属权利要求、说明书和附图中得到。在此，结合根据本发明的方法所描述的特征和细节当然也适用于结合根据本发明的锁止设备所描述的特征和细节，相应地反之亦然，从而在关于各个发明方面的公开内容方面始终互为参考或能够互为参考。

该任务尤其是通过用于锁止和/或解锁车辆的功能上必需的部件的锁止设备来解决，其中车辆的功能上必需的部件例如构成为转向柱或制动踏板或换挡杆等等。车辆例如构成为机动车和/或乘用车和/或载重车和/或混合驱动车辆和/或电动车辆。该锁止设备优选包括可动的锁定元件，该锁定元件通过控制元件可以占据至少两个(例如稳定的和/或端部)位置，即至少一个锁止位置，在所述锁定元件中锁定元件通过一个开口从锁止设备的壳体中伸出用以锁定(锁止)功能上必需的部件和/或与功能上必需的部件形成作用连接；以及解锁位置，在该解锁位置中锁定元件(例如完全或者基本上)设置在壳体中用以解锁功能上必需的部件和/或与功能上必需的部件未形成作用连接。换言之，该控制元件控制锁定元件进入所述至少两个位置中的位置变换，其中这些位置例如是稳定位置和/或端部位置。因此，尤其锁止元件可以通过位置变换和/或优选只在解锁位置完全释放的情况下尤其能够经由至少一个中间位置转移到锁止位置中，或相反。优选地，在此通过控制元件予以实施所述完全释放，例如通过运动到第二控制方位中，在第二控制方位中控制机构的间隙实现释放。在此，控制元件优选地与锁定元件机械连接和/或与锁定元件在机械上配合作用，使得通过控制元件可以释放锁定元件和/或可执行位置变换。特别优选地，设置有(例如电气和/或电子和/或光电)检测元件来检测锁定元件的位置。在此情况下，尤其设计为：通过检测元件直接(以直接方式)可以检测锁定元件的位置，即所述位置中的至少一个，尤其是解锁位置和/或锁止位置和/或中间位置。这具有如下优点：可以可靠地且明确地确定锁定元件的位置，从而保证在锁止设备运行时提高的安全性。

所说直接检测锁定元件的位置在此尤其应理解为：这些位置中的至少一个位置(例如解锁位置)尤其在没有中间级的情况下和/或无间隙地被检测为锁定元件的实际位置(Ist-Position)(和/或控制元件的控制方位中的至少一个控制方位被检测为实际控制方位)。这样的中间级例如是安全机构，如弹簧元件，该安全机构为锁定元件的运动提供间隙。该间隙在此例如是用于锁定元件的运动自由空间，以便实现：该锁定元件并不是强制地由控制元件引导，以避免例如在锁止设备上“齿对齿”位置状态时发生机械损毁。例如，当功能上必需的部件的齿部堵住对于运动进入锁止位置和/或进入功能上必需的部件的为此设置的容纳部中所需的位置时，该锁定元件不能(完全)从壳体中伸出和/或与功能上必需的部件形成作用连接以便锁止。现在当锁定元件的位置仅以间接方式来检测时，例如通过(直接)测定出控制元件的控制方位，这由于间隙而会导致不能(明确地)确定锁定元件的实际位置。这样，锁定元件实际上例如处于中间位置中，在该中间位置中通过例如功能上必需的部件的齿部而防止完全运动到锁止位置中。当然也可考虑其他故障影响，这些故障影响导致：锁定元件的位置(例如解锁位置)并不能明确地被检测，并且因此存在着不肯定锁定元件实际已占据哪个位置的情形。

优选地，与对锁定元件的位置例如解锁位置的间接检测不同，在直接检测锁定元件的位置例如解锁位置时可以明确确定这些位置中的至少一个位置。换言之，解锁位置对检测元件有直接(并且无间隙的)影响，例如由于由锁定元件对光束的直接影响和/或中断。为了实现直接检测，例如在解锁位置或者锁止位置中始终可以在检测元件与锁定元件和/或锁定元件的作用件之间设置限定的间距。因此优选地通过检测元件借助控制元件并不能直接检测出规定位置，而是直接检测锁定元件的实际位置。尤其是，通过检测元件这样地检测该位置，使得间隙对检测没有影响，并且因此尤其在检测影响之外存在用于间隙的中间级。在此可考虑的是，间隙例如也可以设置在锁定元件(销栓)之内，例如通过在锁定元件的作用件与基本件之间的弹簧。于是相应地例如仅借助作用件进行直接检测。可替选地或者附加地，可以设计为，在锁定元件之外例如在锁定元件和控制元件之间设置间隙。因此，实现了如下优点：可以在锁定元件碰到功能上必需的部件的齿部时避免损伤，并且仍能在该情况下例如针对解锁位置明确地检测位置。

此外可考虑的是，控制元件可以置于第一控制方位中和可以置于第二控制方位中，并且优选控制元件与锁定元件配合作用，使得在第一控制方位中锁定元件仅(只)能占据解锁位置，其中优选在第二控制方位中为了位置变换而释放锁定元件。表述措辞“能释放”在此方面尤其表示：位置变换是可能的，但由于间隙之故并不一定必须进行。尤其是，对锁定元件的力影响会导致，锁定元件还继续保持于解锁位置和/或中间位置中，并且因此并未完全执行位置变换。相应地尤其设计为，在控制元件变换到第一控制方位中时，锁定元件必然只能占据解锁位置(即为此未设置运动间隙空间)。而在控制元件变换到第二控制方位时，设置有用于锁定元件的间隙，使得锁定元件能够完全执行位置变换，但不必占据容纳情况(例如，当如前面所描述的那样，功能上必需的部件的齿部堵住用于锁定元件的位置)。换言之，锁定元件必然被控制元件引导进入解锁位置而并不一定被引导到锁止位置中。可替选地或附加地，也可以设计为：在解锁位置中也会出现对于检测的故障影响或不精确性影响(如间隙)，使得在控制元件的第一控制方位中通过间接检测锁定元件的位置也不能明确地确定解锁位置。因此，当锁定元件运动到功能上必需的部件的容纳部中的位置被堵住时，通过直接检测可以可靠地避免对锁止设备的损伤。

此外可考虑的是，控制元件具有控制机构，尤其是引导部和/或螺旋形引导槽和/或引导轮廓的形式，其中锁定元件包括配合控制机构，其中优选控制机构与配合控制机构形状锁合地配合作用，以便实现位置变换。因此，控制元件适宜相对于锁定元件直接或间接具有形状锁合部，由此实现锁定元件的操纵(位置变换)。该形状锁合部例如可以由凸轮和/或引导槽形成。为了为锁定元件的运动设置间隙，例如锁定元件直接或间接在引导部(例如引导轮廓)中形状锁合地引导，其中例如引导部的引导面的宽度在从第一控制方位到第二控制方位中(方位)变换时是渐增的。由形状锁合所决定的间隙因此例如可以在第一控制方位和第二控制方位之间是渐增的。这能够实现锁止设备安全且可靠的运行。

此外可以设计为，检测元件是第一检测元件，并且设置有第二检测元件，该第二检测元件相对于控制元件和/或(直接)邻接于控制元件设置为，使得控制元件的(控制)方位(或者说位置)能够与锁定元件的位置无关地得以检测。尤其，第二检测元件固定和/或抗扭地设置在控制元件上。当然，在本发明的范围内，结合(第一)检测元件所描述的特征也可以与第二或其他检测元件有关，或相应地反之亦然。例如，所有(第一、第二和其他)检测元件可以结构相同地构成(例如构成为结构相同的光栅)或不同地构成(例如一方面构成为光栅而另一方面构成霍尔传感器)。优选地在此，第一检测元件可以与锁定元件形成作用连接，而第二检测元件可以与控制元件形成作用连接。可替选地或附加地，可考虑的是，检测元件尤其第一检测元件和/或第二检测元件构成为光电传感器，优选光栅。因此，第一检测元件和/或第二检测元件例如包括光源(光发射器)如发光二极管和/或光传感器(光接收器)如光电检测器。特别优选地，在此检测元件尤其第一检测元件和/或第二检测元件构成为，可以检测光束的中断和/或反射和/或改变并且可以将其显示为电信号。例如通过发光二极管输出的光束的改变(例如中断)在此例如在第一检测元件的情况下直接或间接通过锁定元件进行，而在第二检测元件的情况下直接或间接通过控制元件进行，优选根据锁定元件的位置或控制元件的控制方位进行。这能够实现可靠且必要时也冗余地检测锁定元件的位置。通过第二检测元件对控制元件的控制方位的检测在此可以用于间接检测锁定元件的位置(即至少一个位置，例如解锁位置)，以便以冗余方式确认第一检测元件的检测。

此外可以设计为：检测元件尤其第一检测元件和/或第二检测元件(尤其导电地)设置在(电气和/或电子)电路板上，优选位置固定地设置在电路板的朝向锁定元件和/或控制元件的一侧上。可替选地或附加地，(第一)检测元件构成为，在锁定元件运动时出现检测元件距锁定元件的间距以限定方式改变。电路板尤其牢固地固定在锁止设备的壳体上。此外可以设计为，检测元件构成为，只有在锁止位置中(或者替选地在解锁位置中)对检测元件进行作用(例如光束的中断)。这种在电路板上的设置在此能够实现：在检测时检测元件的为了检测所输出的电信号能够被可靠地分析和/或进一步处理。为此例如设置锁止设备的电子装置和/或将其电子地连接到电路板上或与电路板连接。也可以优选地设计为，(中央)车辆电子装置与电路板和/或检测元件电连接。此外，检测元件的电信号例如也可以经由无线电例如传输给中央车辆电子装置。在电路板上位置固定地设置使得锁定元件的位置能够被(第一)检测元件所检测，实现了可靠地检测这些位置中的至少一个位置并且同时减小了所需的结构空间。

此外在本发明的范围内可以设计为：检测元件尤其第一检测元件和/或第二检测元件具有至少一个光源，尤其是发光二极管，并具有至少一个光接收器，尤其是光电二极管和/或光敏晶体管(光敏三极管)和/或光敏电阻，优选带有滤光器。滤光器在此例如可以构成为红外滤光器，以便屏蔽高频光并且提高检测元件的灵敏度。尤其可能的是，光源发射波长在红外范围中的光和/或波长基本为660nm的光或者例如波长在基本上600nm到1200nm、优选880nm到940nm的范围中的光。其他优点例如通过使用其他滤光器譬如偏振滤光器而得到，以便能够实现构成有回复反射器的检测元件。(第一)检测元件和/或第二检测元件在此可以构成为单向光栅或反射光栅或反射光探测器或光网闸或光纤光栅。此外可以设计为，第一检测元件和第二检测元件具有其他光学元件譬如透镜。此外可考虑的是，(第一)检测元件和/或第二检测元件无透镜地和/或无滤光器地构成，以便减小锁止设备的成本开销和复杂度。

此外有利的是，在本发明的范围内设计为，检测元件尤其第一检测元件和/或第二检测元件具有检测空间，其中控制元件和/或锁定元件分别具有与之互补的检测机构，其中优选地在将检测机构引入检测空间中时进行检测(以检测锁定元件的这些位置中的至少一个)。检测机构在此例如包括吸收光的或者反射光的材料，该材料构成为吸收或反射具有由第一检测元件和/或第二检测元件的光源发射的光的波长的光。为此，第一检测元件和/或第二检测元件例如可以具有U形的壳体装置，用以将光源和光接收器间隔开距离相对置地设置。可替选地，也可以设计为，将光源和光接收器单侧地设置在检测元件上。光源和光接收器因此例如可以设置在检测元件的对置的侧上，使得在将检测机构引入在光接收器与光源之间的中间空间中时中断由光源发射的光束并且通过光接收器进行检测。可替选地或附加地，在光源和光接收器单侧设置时例如检测所发射的光束在检测机构上的反射。这能够实现用于检测位置或控制方位的第一检测元件或第二检测元件灵活且节省位置地设置。

此外可考虑的是，检测元件尤其第一检测元件和/或第二检测元件固定地和/或不能动地设置在锁止设备中，尤其相对于锁止设备的壳体固定地设置，尤其是按下述方式：在第一检测元件和/或第二检测元件和/或锁定元件和/或控制元件之间可以相对运动。关于相对于锁止设备的壳体固定地设置，在此方面应理解为，检测元件或第一检测元件和/或第二检测元件直接设置在壳体上或也仅仅间接地设置在壳体上和/或牢固连接。因此可以可靠地检测实际位置或控制方位。

此外可设计为，在正常情况下，通过控制元件从第一控制方位到第二控制位置的方位变换，来执行锁定元件从解锁位置到锁止位置的位置变换，其中在阻挡情况下防止锁定元件完全位置变换。所述阻挡情况例如在锁定元件未能被引入到功能上必需的部件的容纳部中时才会出现，因为例如功能上必需的部件的齿部妨碍了向容纳部中的运动。由于用于锁定元件运动的间隙，在阻挡情况下可以防止完全的位置变换，因为从解锁位置到锁止位置的位置变换并不是强制地受到控制元件引导(例如与按从锁止位置到解锁位置的相反方向上的位置变换不同，该位置变换必然可以通过控制元件引导)。因此，可以可靠地防止对锁止设备的损伤。

此外可考虑的是，锁定元件构成为，在正常情况下锁定元件通过位置变换被引入到功能上必需的部件的容纳部中并且优选由此形状锁合地锁止该功能上必需的部件，其中尤其在阻挡情况下该部件尤其该部件的齿部阻挡位置变换。可替选地或附加地，可考虑的是，在阻挡情况下不完全位置变换时，锁定元件保持在解锁位置中和/或保持在中间位置中，其中尤其是可以由第一检测元件和/或第二检测元件将解锁位置和/或中间位置与锁止位置和/或中间位置区分。换言之，锁定元件在阻挡情况下并不像在正常情况下那样从解锁位置变换到锁止位置中，而是从解锁位置变换到中间位置中(或替选地保持在解锁位置中)。解锁位置和/或中间位置和/或锁止位置在此可以例如直接或间接通过第一检测元件或者第二检测元件来检测，以便提高车辆运行时的安全性。

根据另一优点，可以设计为，控制元件可转动地支承在锁止设备中，其中从第一控制方位到第二控制方位的变换可以通过控制元件的旋转来执行，其中优选地控制元件的该旋转的旋转轴线平行于锁定元件的运动方向(例如朝向所述功能上必需的部件)。这能够实现锁止设备简单且节省位置的结构。

此外能够可行的是，控制元件与驱动单元形成机械作用连接，优选经由自锁的传动装置例如螺杆传动装置形成作用连接，并且驱动单元的运动直接或间接经由控制元件的控制机构传递到锁定元件，以便执行位置变换。尤其是，可以设定在外侧引导锁定元件或在内侧引导锁定元件。为此，控制机构例如设置在控制元件的外侧或内侧上。控制元件的外侧和/或内侧例如可以具有至少一个检测机构，如壁，以便在与第二检测元件配合作用中实现检测控制方位(并且由此间接检测锁定元件的位置)。驱动单元例如通过车辆的电子装置来操控。可替选地或附加地，可以在驱动单元上和/或在传动装置上设置另一检测元件(或第二检测元件)，以便例如借助驱动单元的转动运动间接地检测锁定元件的位置。控制元件的运动并且由此还有锁定元件的运动，亦即通过驱动单元进行的从解锁位置到锁止位置中或者从第一控制方位到第二控制方位的运动在此能够实现：使对车辆图谋动手脚和盗窃车辆变得困难。

此外有利的是，在本发明的范围内，控制机构在控制方位与第二控制方位之间具有渐增的间隙，尤其引导间隙，这种渐增的间隙使得可以渐进地和/或逐步地执行位置变换。可替选地或附加地，控制机构可以构成为控制元件的外部轮廓，尤其外壁部的外部轮廓。优选地在此，控制机构可以至少部分螺旋形地伸展和/或具有在旋转到第二控制方位中时渐增的宽度。因此，锁定元件的运动可以可靠地通过控制机构来控制。该宽度在此优选表示引导部沿着控制元件的旋转轴线的伸展尺寸。

有利的会是，在根据本发明的锁止设备和/或根据本发明的方法中，控制元件的检测机构构成为控制元件的壁和/或缺口部，尤其内壁部。缺口部在此例如可以针对控制元件的确定的角度范围设置，使得在控制元件旋转时根据控制方位通过缺口部释放或通过壁吸收第二检测元件的光束或者说光信号。由此，确保了：可以可靠地通过第二检测元件与检测机构配合作用来检测控制元件的控制方位。

此外，在本发明的范围内可考虑的是，锁定元件具有基本件，该基本件例如始终和/或不仅在锁止位置中而且在解锁位置中与控制元件形成作用连接(直接接触或间接接触)，并且优选该锁定元件还具有作用件，该作用件例如只在锁止位置和/或中间位置中与功能上必需的部件形成直接连接(例如直接接触)并且在锁止位置中优选与功能上必需的部件力锁合地和/或形状锁合地配合作用，用以将该部件尤其锁止在功能上必需的部件的容纳部中。所述形状锁合的配合作用在此例如通过功能上必需的部件的齿圈的齿部实现，所述齿部至少部分限界容纳部。所述力锁合例如通过如下方式实现：锁定元件和/或至少作用件构成为受弹簧加载的，并且因此例如由于弹簧元件的弹簧力而将锁定元件朝向功能上必需的部件按压。因此，可以通过锁定元件可靠地将功能上必需的部件锁止或卡锁在锁止位置中。此外，尤其基本件和/或作用件包括检测机构，以便在与检测元件的配合作用中检测锁定元件的位置。

在另一可能性中，可以设计为，锁定元件尤其基本件受弹簧加载，其中弹簧元件使锁定元件(例如始终)向锁止位置中运动和/或按压。一方面，在此通过弹簧元件产生所需的力，以便将锁定元件可靠地保持在锁止位置中和/或与功能上必需的部件实现力锁合。另一方面由此可以实现如下优点：弹簧元件作为在控制元件与锁定元件或锁定元件的作用件之间的中间级为锁定元件或锁定元件的作用件的运动提供间隙。

在另一可能性中，在本发明的范围内，作用件与基本件可以材料不同地构成，优选具有比基本件更高的强度，其中优选基本件具有塑料和/或构成为注塑件，并且特别优选作用件由金属构成。可替选地或附加地，在此锁定元件可以一件式地和/或刚性地构成，和/或基本件刚性地和/或不能动地与作用件连接。可替选地，锁定元件至少两件式地构成，使得锁定元件具有作用件和基本件，其中例如通过如下方式实现用于锁定元件运动的间隙：基本件可相对于作用件(例如受弹簧加载)运动。可考虑的是，锁定元件的检测机构刚性地和/或始终以不变的间距与作用件直接或间接地(例如经由基本件)连接，用以与检测元件配合作用。

此外，有利的会是，设置至少一个可动的卡锁元件，以便将锁定元件尤其力锁合地和/或形状锁合地(例如在锁定元件的缺口部中)卡锁在锁止位置中和/或卡锁在解锁位置中，其中优选的是，检测元件优选另一检测元件设置在卡锁元件上或相对于卡锁元件设置，特别优选按如下方式：可以检测卡锁元件的位置。优选地，至少在锁止位置中，锁定环节尤其作用件可以通过卡锁元件得以卡锁。卡锁元件在此尤其实现了：与控制元件的运动和/或控制元件的(控制)方位变换的运动无关地将锁定元件保持在解锁位置中或者保持在锁止位置中，并且由此为车辆的运行提供了附加的安全性。尤其由此避免了不期望的或有误的位置变换。

在本发明的范围内可考虑的是，设置另外的第一检测元件和/或另外的第二检测元件和/或至少一个另外的检测元件。因此，当例如除了第一检测元件和第二检测元件之外还设置另外的检测元件来检测卡锁元件的位置时，可以提供至少两倍或三倍的冗余性。在本发明的范围内，在此可以设计为：第二检测元件和/或另外的检测元件与第一检测元件相同地构建。当然，结合(第一)检测元件所描述的特征也与结合第二检测元件和/或另外的检测元件所描述的特征有关。

此外可考虑的是，设置至少一个锁合元件，以便在解锁位置中将根据本发明的锁止设备的壳体的用于锁定元件的开口闭锁，而在锁止位置中将该开口释放，其中优选的是，该检测元件优选另外的检测元件设置在该锁合元件上或相对于该锁合元件设置，优选按下述方式：可以检测锁合元件的位置。该锁合元件在此提供附加的安全性，因为可靠地防止在开口闭锁时变换到锁止位置中，例如在车辆运行期间。因此例如可以防止在运行期间阻挡转向装置。在此尤其可能的是，除了第一检测元件和/或第二检测元件之外设置至少一个或两个另外的检测元件，如第三检测元件用以检测卡锁元件的位置和/或第四检测元件用以检测锁合元件的位置。

同样，在本发明的范围内，可考虑的是，锁定元件通过驱动装置尤其经由控制元件能够在锁止位置和解锁位置之间来回运动。在此，至少一个检测元件可以设置在锁定元件之内，以便节省位置。该控制元件可以在外侧具有用于与驱动装置连接的齿圈，其中尤其是该驱动装置可以与控制元件的齿圈一起形成螺杆传动装置。该锁定元件可以节省位置地同样设置在该控制元件内侧并且由该控制元件使该锁定元件运动。也可考虑的是，锁定元件在控制元件外侧被操控(angesteuert)，以便例如通过壳体的一部分实现对锁定元件的特别稳定的引导。

同样，对下述根据权利要求1前序部分的锁止设备也提出保护，其中，检测元件相对于锁定元件设置为，使得能够与该控制元件的控制方位(或者说位置)无关地检测锁定元件的位置(即这些位置中的至少一个位置)。此外可以设计为，可以与卡锁元件和/或锁合元件的位置无关地检测锁定元件的位置。这能够实现可靠且安全的位置检测。

同样，一种用于通过锁止设备优选通过根据本发明的锁止设备来锁止和/或解锁车辆的功能上必需的部件的方法也是本发明的主题。该锁止设备在此包括可动的锁定元件，该锁定元件可以通过控制元件占据至少两个位置，即：

-锁止位置，在该锁止位置中该锁定元件与功能上必需的部件形成作用连接，以锁定所述功能上必需的部件，以及

-解锁位置，在该解锁位置中该锁定元件不与功能上必需的部件形成作用连接，以解锁所述功能上必需的部件，其中

该锁定元件可以通过位置变换从解锁位置转移到锁止位置，或相反。在此情况下，尤其设计为，根据第一步骤，通过第一检测元件以直接方式检测锁定元件的位置作为第一位置，并且根据第二步骤，通过第二检测元件以间接方式检测锁定元件的位置作为第二位置。优选地，在此第一位置和第二位置彼此无关地被检测。在此特别优选的是，第二位置是控制元件的以直接方式检测到的控制方位。由此，根据本发明的方法带来了如参照根据本发明的锁止设备所详细阐述的相同优点。此外，根据本发明的方法可以适用于运行根据本发明的锁止设备。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节从如下参照附图详细描述本发明的实施例的说明中得到。在此，在权利要求中和在说明书中所提及的特征分别单独地或任意组合地反映本发明的实质。在附图中：

图1示出了根据本发明的锁止设备的各部件的示意性视图，

图2示出了根据本发明的锁止设备的各部件的另一示意性视图，

图3示出了带有功能上必需的部件的根据本发明的锁止设备的各部件的示意性视图，

图4示出了根据本发明的锁止设备的各部件和功能上必需的部件的示意性视图，以及

图5至图7示出了根据本发明的锁止设备的各部件针对不同的位置和控制方位的示意性视图。

在后续的图中，不同的实施例中使用相同的附图标记来表示同样的技术特征。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了根据本发明的锁止设备10的各部件。示出了锁止设备10的壳体20，在该壳体上设置有控制元件30和锁止元件40。在此，在图1中，该锁定元件40处于解锁位置I.A，在该解锁位置中该锁定元件40不与功能上必需的部件1形成作用连接和/或基本上布置在壳体20中，用以解锁功能上必需的部件1。而在图7中示出了锁止位置I.B，在该锁止位置中该锁定元件40与功能上必需的部件1形成作用连接和/或穿过壳体20的开口21从锁止设备10的壳体20伸出，以锁定功能上必需的部件1。该锁定元件40可以通过该控制元件30从解锁位置I.A转移和/或运动到锁止位置I.B中，或相反，其中通过该控制元件30的控制机构31尤其(外侧的)引导部31能够实现该位置变换。根据图1可以看到，该控制机构31例如通过螺旋形的槽形成，该槽的宽度在控制元件30从第一控制方位A运动到第二控制方位B时渐增。从第一控制方位A到第二控制方位B的运动即控制元件30的方位变换在此能够实现锁定元件40从解锁位置I.A到锁止位置I.B的位置变换。在该位置变换期间，该锁定元件40至少占据在解锁位置I.A与锁止位置I.B之间的中间位置II，在该中间位置中未对功能上必需的部件锁定(即例如形状锁合和/或力锁合地卡锁所述功能上必需的部件1)。该锁定元件40通过由控制元件30本身在外侧的操控特别稳定地在壳体20的纵向引导部中引导。

此外，在图1中示出了检测元件50，即第一检测元件50a以及第二检测元件50b。第一检测元件50a和/或第二检测元件50b在此例如可以设置在根据本发明的锁止设备10的电路板22上。该电路板22例如设置在该控制元件30和/或锁定元件40之上。在电路板22之下，在此可以例如位置固定地设置第一检测元件50a和/或第二检测元件50b和/或另外的检测元件50c。在对置的侧上(在电路板22之上)，电路板22例如可以具有印制电导线和/或另外的电子部件，尤其是也用于与未示出的车辆电子装置连接。

此外，在图1中示出了(第一)检测元件50、50a的(可选设置的)保护装置52，该保护装置用于减小干扰影响，干扰影响妨碍了(第一)检测元件50、50a的检测。当然，对于第二检测元件50b和/或另外的检测元件50c也可以设置这样的保护装置52。该保护装置52具有至少一个保护元件53，所述保护元件例如构成为检测元件50的壁部53。至少第二检测元件50b例如设置在控制元件30的内部自由空间中。

图2示出了根据本发明的锁止设备10的各部件的示意性立体视图。可看到驱动单元33，该驱动单元经由传动装置32驱动该控制元件30。该驱动单元33在此例如构成为马达和/或该传动装置32构成为螺杆传动装置。为了将驱动单元33的转矩传递给控制元件30，该控制元件30包括例如齿圈34并且可转动地支承在壳体20中。该控制元件30的旋转轴线R在此例如平行于锁定元件40的运动方向BR，其中例如锁定元件40的位置变换作为沿着运动方向BR的线性运动进行。根据驱动单元33和/或控制元件30的旋转方向，在此要么实现从锁止位置I.B到解锁位置I.A、要么实现从解锁位置I.A到锁止位置I.B的位置变换。从锁止位置I.B到解锁位置I.A的位置变换在此优选强制地通过控制元件30引导，其中锁定元件40从解锁位置I.A到锁止位置I.B的运动优选具有间隙。该间隙优选通过控制元件30的控制机构31的所示的渐增的宽度35和/或通过弹簧元件43实现。弹簧元件43在此例如将锁定元件40或锁定元件40的一些部件朝向功能上必需的部件1(沿着运动方向BR)按压。如果锁定元件40朝向功能上必需的部件1的运动被阻挡，尤其是卡到功能上必需的部件1的容纳部3中，则由于弹簧元件43(和间隙)，该锁定元件40(和/或锁定元件42的作用件42)保持在中间位置II中。此外，在释放容纳部3或释放阻碍物(在正常情况下例如通过功能上必需的部件的旋转)之后，通过弹簧元件使锁定元件40或作用件42自动进一步向容纳部3中运动，进入锁止位置I.B中。因此，可以保证：在任何情况下(例如在使用和/或转动功能上必需的部件1时)锁止和锁定功能上必需的部件1并且占据锁止位置I.B。

在图3中示出了功能上必需的部件1的各部分，其中示出了齿部2和设置在齿部2之间的用于锁定元件40的容纳部3。锁定元件40包括例如基本件41和作用件42。为了通过控制元件30引导锁定元件40，基本件41还包括配对控制机构41.1，该配对控制机构形状锁合地与控制元件30的控制机构31配合作用，以便实现位置变换。该作用件42尤其用于锁止所述功能上必需的部件1并且(尤其只)在锁止位置I.B中与功能上必需的部件1形成直接作用连接，并且优选当作用件在锁止位置I.B中处于功能上必需的部件1的容纳部3中时，作用件与功能上必需的部件1实现形状锁合和/或力锁合。在图3中在此示出了解锁位置I.A，而在图4中示出了锁止位置I.B。可看到的是，功能上必需的部件1可以以如下角度竖立，使得在从解锁位置I.A到锁止位置I.B位置变换时作用件42碰到齿部2并且因此不能引入容纳部3中。在此情况下，锁定元件40并不能完全运动到锁止位置I.B中并且因此保持在中间位置II中。为了能够可靠地识别出这样的不完全的锁止，而设置至少一个检测元件50，即尤其第一检测元件50a，以便直接检测锁定元件40的位置。在图5至图7中详细示出了该运行方式。

根据图5，锁定元件40处于解锁位置I.A，其中执行到图7所示的锁止位置I.B的位置变换。在位置变换过程中，在此锁定元件40至少占据中间位置II，该中间位置在图6中示出。在此情况下可看到的是，通过检测元件50尤其通过第一检测元件50a可以可靠地检测锁定元件40的实际位置，优选(至少或只有)解锁位置I.A。如果锁定元件40和/或作用件42由于在阻挡情况下运动被阻挡而不能占据在图7中所示的锁止位置I.B，则锁定元件40保持在某一位置(例如中间位置II)中，并且在阻挡被释放时才进一步向锁止位置I.B中运动。

在图5至图7中，第一检测元件50a设置为，使得通过第一检测元件50a明确(“确实(positiv)”)可以检测到锁定元件40的解锁位置I.A的占据。只有在解锁位置I.A中，锁定元件40的检测机构44接合到第一检测元件50a的检测空间51中。在解锁位置I.A之外，即在这个中间位置II或这些中间位置II中和在锁止位置I.B中，检测机构44(完全)处于检测空间51之外。因此，第一检测元件50a一方面可以明确检测出解锁位置I.A作为第一位置，而另一方面可以明确检测出中间位置II连带锁止位置I.B作为第二位置。当锁定元件40在解锁位置I.A中已完全运动到检测空间51中时，才例如中断检测空间51中的光束，并且通过检测元件50肯定(确实)地检测解锁位置I.A作为锁定元件40的实际位置，以便提高车辆运行时的安全性。因此，例如可靠地避免了，在车辆运行期间占据第二位置(在解锁位置I.A之外)，并且由于有间隙而在车辆运行中变换到锁止位置I.B中，因为中间位置II可以可靠地与解锁位置I.A分界。当然，为了提高冗余性，也可以设置另外的第一检测元件50a。

可替选地或附加地因此也可考虑的是，通过第一检测元件50a(和/或也通过另外的检测元件50c或另外的第一检测元件50a)一方面可以明确检测出解锁位置I.A连带中间位置II作为第一位置，而另一方面可以明确检测出锁止位置I.B作为第二位置。优选地，在此情况下检测机构44不仅在解锁位置I.A中而且在中间位置II中接合到第一检测元件50a的检测空间51中，使得当由此例如中断和/或反射光束时检测元件50可以提供电信号。只有当锁定元件40在锁止位置I.B中完全从检测空间51运动出来，锁止位置I.B才被检测元件50检测为锁定元件40的实际位置。

此外在图5至图7中示意性地示出，也可以设置另外的检测元件50c。这样，例如可以设置另外的检测元件50c用以检测卡锁元件60的位置(图5)和/或使用另外的检测元件50c来检测锁合元件70的位置(图5)。卡锁元件60在此例如接合在锁定元件40的缺口部中，以便形状锁合和/或力锁合地将其(锁定元件)卡锁，并且由此防止位置变换。尤其是，卡锁元件60设置在控制元件30上和/或与控制元件牢固连接和/或使锁定元件40(仅仅)卡锁在解锁位置I.A中。优选地，锁合元件70用于附加地将锁定元件40紧固在解锁位置I.A中。

检测元件50尤其第一检测元件50a用于直接检测锁定元件40的位置。此外也可以设置第二(或还有至少一个另外的)检测元件50b(50c)，其间接地检测锁定元件40的位置。这例如以如下方式实现：第二检测元件50b设置在控制元件30上。第二检测元件50b在此例如可以与第一检测元件50a无关地间接检测锁定元件40的位置，即经由对控制元件30的方位的直接检测。为此，控制元件30例如具有壁36，该壁用作(控制元件)检测机构36并且在第一控制方位A或(替选地)第二控制方位B中接合到第二检测元件50b的(第二)检测空间中。锁定元件40的检测机构44相同地能够实现通过第一检测元件50a检测锁定元件40的实际位置。检测机构44在此例如包括吸收光的或反射光的材料，并且要么在解锁位置I.A中(和/或在中间位置II中)要么在锁止位置I.B中接合到第一检测元件50a的检测空间51中。检测元件50尤其第一检测元件50a和/或第二检测元件50b或另外的检测元件50c在此例如构成为光栅，使得检测机构44接合(介入)到相应检测元件50、50a、50b、50c的检测空间51中能够实现光电检测。

前面对实施形式的阐述仅在示例性的范畴内描述了本发明。当然，这些实施形式的各个特征只要在技术上合理，就可以自由地彼此组合，而并不脱离本发明的范围。

附图标记列表

1 部件

2 齿部

3 容纳部

10 锁止设备

20 壳体

21 开口

22 电路板

30 控制元件

31 控制机构、引导部

32 传动装置

33 驱动单元

34 齿圈

35 引导部的宽度

36 控制元件-检测机构

40 锁定元件

41 基本件

41.1 配对控制机构

42 作用件

43 弹簧元件

44 检测机构

50 检测元件

50a 第一检测元件

50b 第二检测元件

50c 另外的检测元件

51 检测空间

52 保护装置

53 保护元件

60 卡锁元件

70 锁合元件

A 第一控制方位

B 第二控制方位

I.A 解锁位置

I.B 锁止位置

II 中间位置

R 旋转轴线

BR 运动方向

Claims (24)

1.一种用于锁止和/或解锁车辆的功能上必需的部件(1)的锁止设备(10)，所述部件尤其是转向柱，所述锁止设备具有可动的锁定元件(40)，所述锁定元件能够通过控制元件(30)占据至少两个位置，即：

-锁止位置(I.B)，在所述锁止位置中所述锁定元件(40)与功能上必需的部件(1)形成作用连接，以锁定所述功能上必需的部件(1)，以及

-解锁位置(I.A)，在所述解锁位置中所述锁定元件(40)不与所述功能上必需的部件(1)形成作用连接，以解锁所述功能上必需的部件(1)，其中

所述锁定元件(40)能够通过位置变换从所述解锁位置(I.A)转移到所述锁止位置(I.B)，或相反，其中

设有用于检测所述锁定元件(40)的位置的检测元件(50)，

其特征在于,

通过所述检测元件(50)能够直接检测所述锁定元件(40)的位置中的至少一个位置。

2.根据权利要求1所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述控制元件(30)能够置于第一控制方位(A)中和能够置于第二控制方位(B)中，并且所述控制元件(30)与所述锁定元件(40)配合作用，使得在所述第一控制方位(A)中所述锁定元件(40)仅能占据所述解锁位置(I.A)，其中在所述第二控制方位(B)中为了位置变换而释放所述锁定元件(40)。

3.根据权利要求1或2所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述控制元件(30)具有控制机构(31)，尤其是引导部(31)的形式，其中所述锁定元件(40)包括配合控制机构(41.1)，其中尤其所述控制机构(31)与所述配合控制机构(41.1)形状锁合地配合作用，以便实现位置变换。

4.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述检测元件(50)是第一检测元件(50a)，并且设有第二检测元件(50b)，所述第二检测元件相对于所述控制元件(30)设置为，使得所述控制元件(30)的控制方位能够与所述锁定元件(40)的位置无关地得以检测。

5.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述检测元件(50)、尤其是所述第一检测元件(50a)和/或所述第二检测元件(50b)构成为光电传感器，尤其构成为光栅。

6.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述检测元件(50)、尤其是所述第一检测元件(50a)和/或所述第二检测元件(50b)设置在电路板(22)上，优选位置固定地设置在所述电路板(22)的朝向所述锁定元件(40)和/或所述控制元件(30)的一侧上。

7.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述检测元件(50)、尤其所述第一检测元件(50a)和/或所述第二检测元件(50b)具有至少一个光源，尤其是发光二极管，并具有至少一个光接收器，尤其是光电二极管和/或光敏晶体管和/或光敏电阻，优选带有滤光器。

8.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述检测元件(50)、尤其所述第一检测元件(50a)和/或所述第二检测元件(50b)具有检测空间(51)，其中所述控制元件(30)和/或所述锁定元件(40)分别包括与之互补的检测机构(36，44)，其中优选在所述检测机构(36，44)引入所述检测空间(51)中时进行检测。

9.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述检测元件(50)、尤其所述第一检测元件(50a)和/或所述第二检测元件(50b)固定地和/或不能动地设置在所述锁止设备(10)中，尤其相对于所述锁止设备(10)的壳体(20)固定地设置，尤其是按如下方式：在所述第一检测元件和/或第二检测元件(50a，50b)与所述锁定元件(40)和/或所述控制元件(30)之间允许有相对运动。

10.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

在正常情况下通过所述控制元件(30)从第一控制方位(A)到第二控制方位(B)的方位变换，来执行所述锁定元件(40)从所述解锁位置(I.A)到所述锁止位置(I.B)的位置变换，其中在阻挡情况下防止所述锁定元件(40)完全位置变换。

11.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述锁定元件(40)构成为，在正常情况下所述锁定元件通过位置变换被引入到所述功能上必需的部件(1)的容纳部(3)中并且优选由此形状锁合地锁止所述功能上必需的部件(1)，其中尤其在阻挡情况下所述功能上必需的部件(1)、尤其所述功能上必需的部件(1)的齿部(2)阻挡位置变换。

12.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

在阻挡情况下不完全位置变换时，所述锁定元件(40)保持在所述解锁位置(I.A)中和/或保持在中间位置(II)中，其中尤其是能够由所述第一检测元件和/或所述第二检测元件(50a，50b)将所述解锁位置(I.A)和/或所述中间位置(II)与所述锁止位置(I.B)区分。

13.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述控制元件(30)能转动地支承在所述锁止设备(10)中，其中能够通过所述控制元件(30)的旋转执行从第一控制方位(A)变换到第二控制方位(B)中，其中优选所述控制元件(30)的旋转轴线(R)平行于所述锁定元件(40)的运动方向(BR)。

14.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述控制元件(30)与驱动单元(33)形成机械作用连接，尤其经由自锁的传动装置(32)形成机械作用连接，并且所述驱动单元(33)的运动经由所述控制元件(30)的控制机构(31)传输给所述锁定元件(40)，以便执行位置变换。

15.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述控制机构(31)在所述第一控制方位(A)和所述第二控制方位(B)之间具有渐增的间隙，尤其是引导间隙，这种渐增的间隙使得能够渐进地执行位置变换。

16.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述控制机构(31)构成为所述控制元件(30)的外轮廓，尤其是外壁部。

17.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述控制元件(30)的检测机构(36)构成为带有缺口部的壁(36)。

18.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述锁定元件(40)具有基本件(41)，所述基本件与所述控制元件(30)形成作用连接，并且此外具有作用件(42)，所述作用件在锁止位置(I.B)中与所述功能上必需的部件(1)形成直接作用连接，并且优选力锁合和/或形状锁合地与所述功能上必需的部件(1)配合作用，用以锁止所述功能上必需的部件(1)。

19.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述锁定元件(40)尤其是基本件(41)通过弹簧元件(43)来加载，其中所述弹簧元件(43)使锁定元件(40)向锁止位置(I.B)中运动。

20.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述作用件(42)与所述基本件(41)材料不同地构成，优选具有与所述基本件(41)相比更高的强度，其中尤其所述基本件(41)具有塑料和/或构成为注塑件，并且优选所述作用件(42)由金属构成。

21.根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述锁定元件(40)一件式地和/或刚性地构成，并且/或者所述基本件(41)刚性地与所述作用件(42)连接。

22.根据权利要求1的前序部分所述的锁止设备(10)，

其特征在于,

所述检测元件(50)相对于所述锁定元件(40)设置为，使得能够与所述控制元件(30)的控制方位无关地检测所述锁定元件(40)的位置中的至少一个。

23.一种用于通过锁止设备(10)来锁止和/或解锁车辆的功能上必需的部件(1)的方法，所述锁止设备具有可动的锁定元件(40)，所述锁定元件能够通过控制元件(30)占据至少两个位置，即：

-锁止位置(I.B)，在所述锁止位置中所述锁定元件(40)与功能上必需的部件(1)形成作用连接，以锁定所述功能上必需的部件(1)，以及

-解锁位置(I.A)，在所述解锁位置中所述锁定元件(40)不与所述功能上必需的部件(1)形成作用连接，以解锁所述功能上必需的部件(1)，其中

使所述锁定元件(40)通过位置变换从所述解锁位置(I.A)转移到所述锁止位置(I.B)，或相反，其中设有如下步骤：

a)通过第一检测元件(50a)直接地检测所述锁定元件(40)的位置中的至少一个位置作为第一位置，

b)通过第二检测元件(50b)间接地检测所述锁定元件(40)的位置中的至少一个位置作为第二位置，

其中，所述第一位置和所述第二位置彼此无关地被检测。

24.根据上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

设有根据上述权利要求中任一项所述的锁止设备(10)。