CN107396633A - 用于机动车的锁闭装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锁闭装置（1），特别是用于机动车的电气的转向锁闭机构，带有能在第一和第二位置之间运动的、用于锁闭功能相关的构件的闭锁件(7)。所述构件可以是在转向轮柱(3)中的转向轴(4)、变速器换挡杆或诸如此类。闭锁件(7)在第一位置中能与所述构件处于闭锁式咬合以及在第二位置中与所述构件脱开咬合。设置用于使所述闭锁件(7)在两个位置之间运动的驱动器(9)。此外，该锁闭装置(1)具有用于在第一位置中的闭锁件(7)的保险器件(13)。所述保险器件(13)布置在所述闭锁件(7)处，更确切地说特别是以针对用于防止操作的闭锁件(7)的反压保险机构的形式。

Description

用于机动车的锁闭装置

技术领域

本发明涉及按权利要求1的前序部分所述的锁闭装置。

背景技术

这种锁闭装置用作用于锁闭机动车中的转向柱、更准确地说转向轮的转向轴的转向锁闭机构，以便提高防盗保护。这种锁闭装置尤其在操纵机动车中的点火开关时锁闭和/或解锁。也可以取代转向柱锁闭机动车的其它的功能相关的构件，如变速器换挡杆等等。

在机动车中可以取代机械的点火开关使用电子的点火开关，电子的点火开关能借助电子的钥匙进行操纵。这种电子的点火开关的更为详细的设计方案可参考DE 44 34 587A1。此外在机动车中也可以使用带有“无钥匙进入”功能的行驶授权系统，在这些系统中，当用户处在机动车内且例如操纵仪表板中的启/停按钮时，电子的钥匙的认证通过借助电磁波的代码传递自动完成。

在电子的点火开关中和/或带有无钥匙进入功能的行驶授权系统中，转向锁闭机构可以有利地由驱动器，例如电动马达驱动。电动马达仅当电子的钥匙的经编码的数据正确时，也就是说，当识别到属于机动车的钥匙时，才被触发解锁。这种转向锁闭机构是所谓的电气的和/或电子的转向锁闭机构。

这种锁闭装置具有能在第一位置和第二位置之间运动的、用于锁闭功能相关的构件的闭锁件。该闭锁件在第一位置中与所述构件处于闭锁式咬合和/或在第一位置中能与所述构件处于闭锁式咬合。在第二位置中，闭锁件与所述构件脱开啮合。驱动器用于闭锁件在两个位置之间的运动。此外，锁闭装置还具有用于将闭锁件锁在第一位置中的保险器件，以便防止未经授权的人员在锁闭装置上的妨碍锁闭装置的闭锁功能的操作。不过已经证明的是，尽管如此仍然可以通过对锁闭装置的剧烈的暴力作用而将闭锁件从第一位置压出。因此考虑到防盗保护，锁闭装置在这种情况下并未满足常用的标准，亦即所谓的“萨彻姆(Thatcham)”要求。

发明内容

本发明的任务是，鉴于更高的防盗保护进一步发展所述锁闭装置。尤其应当在锁闭装置中创造出一种机械的反压保险机构，其可以承受住到闭锁件上的强有力的反压力，以便因此满足针对防盗保护的萨彻姆要求。

该任务在这种锁闭装置中通过权利要求1的特征部分的特征来解决。

在按本发明的锁闭装置中，保险器件被布置在闭锁销或闭锁件中和/或闭锁销或闭锁件处，更确切地说，尤其以针对处在第一位置中的闭锁件的用于防止操作的反压保险机构的类型。因此确定了，在本发明中，闭锁件本身就提供了防止闭锁件从第一位置压出的保护。本发明的其它的设计方案是从属权利要求的主题。

在另一种以高功能安全性为突出点的设计方案中，保险器件可以相对闭锁件在保险位置和去保险位置之间运动。此外可以设计保险器件成使得，在保险位置中阻止与构件处于闭锁式咬合的闭锁件沿第二位置的方向运动，只要闭锁件没有借助驱动器运动的话。

保险器件可以以简单的方式用弹性的力朝着保险位置的方向加载。弹簧，特别是压力弹簧，可以用于产生弹性的力。保险器件可以以能够运动的方式，更确切地说特别是以能平移式移动的方式支承在闭锁件的容纳部中。这样设计的保险器件有利地被动式工作，也就是说，这个保险器件不需要附加的自有的驱动器。

保险器件可以简单且成本低廉地是一种销。所述销可以具有基本上圆形的横截面。保险器件可以相宜地由金属构成。销然后是一种提供很高的稳定性的金属销。用于销的容纳部可以设计成在闭锁件中的钻孔，因而销以紧凑的构造方式布置在闭锁件中的该钻孔内。

可能适合的是，为锁闭装置设置壳体。该壳体又可以由底座和盖构成。底座为了抵抗操作性干预的高抵抗力而可以由金属构成。可以以简单的方式为保险器件设置处在与壳体固定的部分处的锁紧区域，使得在保险位置中的保险器件在与构件处于闭锁式咬合的闭锁件情况下闭锁该闭锁件的运动地咬合到锁紧区域中。为了提高防盗可靠性，与壳体固定的部分是底座，因而锁紧区域尤其可以设置在底座中。

驱动器可以以紧凑的构造方式包括用于使闭锁件运动的电动马达以及传动件，特别是蜗轮。传动件可以围绕一条转动轴线借助电动马达转动。此外，闭锁件可以这样铰接在传动件处，使得该闭锁件通过传动件朝着各转动方向的转动能够平移地沿着转动轴线的方向在第一和第二位置之间运动。此外，用于保险器件在保险位置和去保险之间的运动的控制曲线可以与驱动器配合作用，使得保险器件在闭锁件运动进入第一位置时能被该控制曲线转入保险位置以及在闭锁件运动进入第二位置时能被该控制曲线转入去保险位置。因此保险器件尤其在闭锁件运动到第一位置时被控制曲线释放以咬合到锁紧区域中。因此保险器件尤其在闭锁件运动进入第二位置时被控制曲线脱开与锁紧区域的咬合。倘若使用蜗轮作为传动件，那么用于保险器件的控制曲线可以以紧凑的方式处在该蜗轮处。用这些措施能以简单且功能可靠的方式实现针对保险器件的触发。

在紧凑的设计方案中，控制曲线可以包括配属于保险位置的第一区段以及配属于去保险位置的第二区段。第二区段可以以优选的方式设计成与转动轴线同心布置的用于导引保险器件的第二圆形轨道。此外，第一区段可以设计成离开第二圆形轨道的、过渡到与转动轴线同心布置的第一圆形轨道的用于导引保险器件的曲线。此外还能成本低廉地制造这种设计方案。

锁闭装置可以以优选的方式布置在机动车的转向轮柱处。在转向轮柱中的转向轴然后可以包括至少一个针对用于闭锁转向轴的转动运动的闭锁件的锁紧位置。为了提高用户的舒适性，可以在转向轴处设置多个形式为齿轮圈的锁紧位置。

针对本发明的一种特别优选的设计方案，着重说明下列内容。

在电气的转向锁闭机构(ELV)中使用一种反压保险装置，其应当防止已锁闭的闭锁机构的反压。应当防止闭锁机构的反压的滑阀，由塑料构成且支承在一个塑料制的齿轮中。这种解决方案受设计限制仅承受闭锁机构的很小的反压力，但在强有力的反压力下则失败。因此应当进一步在ELV中实现一种机械的反压保险装置，其可以承受闭锁机构的强有力的反压力，其中，特别是应当满足萨彻姆要求。

在进一步的按本发明的解决方案中，取代塑料制的滑阀的是设置一种弹性的、圆形的金属销，该金属销在闭锁机构中，也就是说在闭锁件中处在钻孔内。在锁闭的闭锁机构中，该金属销锁紧到由锌压铸件制造的底座内的底切中。在闭锁机构反压时，金属销支撑在底座中且作用的反压力直接导出到底座中且被吸收。底座可以相比塑料制的滑阀承受闭锁机构的强有力的反压力。

底座中的底切仅处在闭锁机构的已锁闭的位置的区域中。在闭锁机构套装到转向轴处星形锁紧装置的齿上时，金属销在闭锁机构内处在已操纵的位置中，这就是说，处在去保险的位置中，以及不能锁紧。若星形锁紧装置和/或转向轴转动直至闭锁机构锁闭齿隙，那么金属销卡到底切中且防止了已锁闭的闭锁机构的反压。

在解锁时，将金属销通过在蜗轮内的控制曲线压入闭锁机构中，也就是说，从保险位置进入去保险位置，以及因此释放闭锁机构以移动进入解锁的位置。

因此创造了一种在ELV中防止强有力的反压力作用到闭锁机构上的反压保险装置，其满足萨彻姆要求。

用本发明达到的优势尤其在于，防止对在锁闭装置中的闭锁件的未经授权的操作和/或至少使该操作变得困难。在强有力的反压力作用到闭锁件上时有效地防止了锁闭装置中闭锁件的反压。因此有利地改善了对车辆的防盗保护。此外，按本发明的锁闭装置设计得紧凑以及也能成本低廉地制造。

附图说明

带有不同的扩展设计和设计方案的本发明的实施例在附图中示出以及在下文中加以详细说明。附图中：

图1在示意图中示出了带有锁闭装置的机动车的转向轮；

图2在分解图中示出了图1的锁闭装置的一部分；

图3示出了锁闭装置的锁紧区域作为图2的细节截面；

图4示出了锁闭装置的控制曲线作为图2的细节截面；以及

图5至图16示出了图2的各种细节截面(分别对应纵剖面以及横剖面)来说明锁闭装置的工作方式。

具体实施方式

在图1中可以看到用于机动车的带有转向轮柱3的转向轮2。与转向轮2处于连接的转向轴4处在转向轮柱3中。在转向轮柱3处通常布置着形式为带有转向柱上开关6的转向模块的承载装置5。在转向轮2附近，构造成电气的转向锁闭机构的锁闭装置1布置在转向轮柱3处的合适的部位上，其中，示意性地且在局部拆开的图中示出了锁闭装置1。

锁闭装置1具有能在两个位置之间运动的、用弹簧力加载的闭锁件7。闭锁件7能对应第一位置地进入转向轮柱3中转向轴4处的锁紧位置8中，因而闭锁件7与转向轴4处于闭锁式咬合以及因此将转向轮2闭锁且由此使之无法转动。闭锁件7在第二位置中与在转向轴4处的锁紧位置8脱开锁闭式或闭锁式咬合，因此释放转向轮2用于转动。在图1中仅示出了锁紧位置8，但也可以设置以在转向轮柱3中的转向轴4处的齿轮圈的形式的多个锁紧位置用于闭锁转向轴4的转动运动，因此实现了闭锁件7在转向轮2的不同的位置中的锁闭式咬合。锁闭装置1进一步具有用于闭锁件7在两个位置之间的运动的驱动器9。最后，还为锁闭装置1设置一个壳体10。

可以详细地在图2中以分解图看到电气的转向锁闭机构1的若干部分。壳体10包括底座11和盖，其中，在图2中略去了盖。底座11由耐抗的金属，例如由锌压铸件制成。盖同样可以由金属制成，但必要时由热塑性塑料借助注塑制造的盖也足够了。驱动器9包括未进一步示出的电动马达以及用于使闭锁件7运动的传动件12。传动件12在当前设计成蜗轮。蜗轮12在其圆周处具有制齿部21，蜗杆在电动马达的从动轴处于该制齿部啮合，因而蜗轮12能围绕转动轴线20借助电动马达转动。闭锁件7铰接在蜗轮12处，更确切地说为此使在闭锁件7处的栓塞22咬合到处在蜗轮12的内部26中的升程曲线23中。布置在蜗轮12中的闭锁件7因此通过蜗轮12借助电动马达朝着相应的转动方向的转动平移地沿着转动轴线20的方向能从第一位置运动进入第二位置以及从第二位置运动进入第一位置，亦即在第一位置以及第二位置之间按照双箭头24运动。

此外，设置用于将闭锁件7锁在第一位置中的保险器件13，其中，保险器件13布置在闭锁件7中和/或在闭锁件7处，如人们借助图2看到的那样。保险器件13以针对处在第一位置中的闭锁件7的反压保险机构的形式，也就是说，当闭锁件7与锁紧位置8处于闭锁式咬合时，用于防止操作。保险器件13能相对闭锁件7在保险位置和去保险位置之间运动，如接下来还将详细阐释的那样。在此保险器件13设计成使得，在保险位置中阻止与锁紧位置8处于闭锁式咬合的闭锁件7进行沿着第二位置的方向的运动，只要闭锁件7没有借助驱动器9运动。

保险器件13是用由弹簧14施加的弹性的力朝着保险位置的方向加载的销，销有基本上圆形的横截面。为了更高的抵抗能力，销13由金属制成，因此销13是金属销。销13又以能按照箭头25平移地移动的方式支承在闭锁件7中的容纳部15中，更确切地说在当前支承在钻孔15中。此外，在图3中详细示出的用于保险器件13的锁紧区域16设置在锁闭装置1的与壳体固定的部分处，更确切地说在当前设置在实心设计的底座11中。处在保险位置中的保险器件13在处在第一位置中且因此与锁紧位置8处于闭锁式咬合的闭锁件7情况下闭锁该闭锁件运动地咬合在锁紧区域16中。

最后，还有一个在图4中示出的用于保险器件13的控制曲线17处在蜗轮12处，更确切地说处在蜗轮12的内部26中。控制曲线17为了保险器件13在保险位置和去保险位置之间的运动而与驱动器9配合作用。更确切地说是这样的，即，保险器件13在闭锁件7运动进入第一位置时能被控制曲线17转入保险位置中以及在闭锁件7运动进入第二位置中时能被控制曲线17转入去保险位置中。换句话说，保险器件13在闭锁件7运动进入第一位置时被控制曲线17释放以咬合到锁紧区域16中以及在闭锁件7运动进入第二位置中时被控制曲线17脱开与锁紧区域16的咬合。

尤其可以借助图5看到控制曲线17的更为详细的设计方案。控制曲线17包括配属于保险位置的第一区段27以及配属于去保险位置的第二区段28。第二区段28设计成与转动轴线20同心布置的用于导引保险器件13的第二圆形轨道或圆形的轨道。第一区段27设计成与转动轴线20同心布置的用于导引保险器件13的第一圆形轨道或圆形的轨道，但带有相比第二圆形轨道28更大的半径。在此，曲线29为了导引保险器件13从第二圆形轨道28朝着第一圆形轨道27延伸。曲线29因此作为过渡布置在第一圆形轨道27以及第二圆形轨道28之间。

概括而言，因此针对锁闭装置1的反压保险机构的优选的结构着重说明下列内容：

-反压保险机构(RDS)由金属销13和弹簧14构成。

-钻孔15处在闭锁件7中，RDS处在该钻孔中。

-锁紧区域16处在底座11中，RDS可以锁紧在该锁紧区域中，因此防止了闭锁件7的反压。

-控制曲线17处在蜗轮12中，控制曲线操纵RDS以移动闭锁件7以及释放RDS以锁紧在底座11中。

现在应当借助图5至16详细阐释锁闭装置1的工作方式。在此，图6示出了基本上在蜗轮12的区域中沿着图5中的线6-6的纵剖面。图5示出了在保险器件13的区域中沿着图6的线5-5基本上穿过蜗轮12的横截面。其它的图7至16同样示出了相应的纵剖面或横剖面。

按照图5和图6，用于锁闭锁闭装置1的反压保险机构的工作方式如下：

-通过使蜗轮12被驱动器9顺时针移动，闭锁件7移动进入锁闭位置中，也就是说进入第一位置。

-在闭锁件7移动期间，保险器件13借助蜗轮12中的控制曲线17的第二区段28克服弹簧14的力压入到闭锁件7中。保险器件13通过第二区段28在这个位置中保持在容纳部15内。保险器件13亦即处在去保险位置中，更确切地说，这样长时间地处在去保险位置中直至闭锁件7达到锁闭位置。

在锁闭锁闭装置1时反压保险机构的进一步的工作方式按照图7、图8和图9如下：

-在闭锁件7达到锁闭位置后，控制曲线17通过曲线29过渡到第一区段27。基于两个区段27、28的不同的半径，控制曲线17的自由空间18(也参看图4)处在保险器件13的高度上。

-保险器件13基于自由空间18借助弹簧14从闭锁件7内的容纳部15压出以及过渡到保险位置。在此，保险器件13锁紧在底座11内的锁紧区域16中。

-如图9中所示那样，闭锁件7然后不会由于滥用力19的作用反压，其实是保险器件13支撑在底座11中，更确切地说支撑在锁紧区域16的底切30处(为此也参看图3)。

在图10和图11中示出了用于锁闭装置1的解锁的反压保险机构的工作方式：

-为了解锁，蜗轮12被驱动器9朝着相反的方向，亦即逆时针运动。

-在此先是保险器件13借助在蜗轮12中的控制曲线17压入到闭锁件7中，如借助图12及后续可以看到的那样。

在锁闭装置1解锁时反压保险机构的进一步的工作方式按照图12、图13和图14如下：

-在闭锁件7运动进入解锁位置，也就是说进入第二位置之前，保险器件13通过在蜗轮12内的控制曲线17从第一区段27到第二区段28的过渡而压入到闭锁件7的容纳部15中，以及因此进入去保险位置中。

-闭锁件7然后可以自由移动，因为保险器件13被从第二圆形轨道28保持在去保险位置中，以及到达解锁位置。

-保险器件13因此在闭锁件7移动期间被蜗轮12在压入的位置中保持在钻孔15中。

在转向轮2的相应的位置中可能出现的是，在锁闭装置1锁闭时，闭锁件7不能与锁紧位置8处于闭锁式咬合。更确切地说，转向轮2必须为了达到锁紧位置8而被车辆的用户轻轻移动。特别是在为多个锁紧位置8使用在转向轴4处的齿轮圈时可能出现的是，在锁闭的过程中出现了“齿到齿（Zahn auf Zahn）”位置。在这种齿到齿的位置中反压保险机构的工作方式在图15和图16中详细示出：

-在齿到齿位置中，按照图15，保险器件13在已按压位置中保持在闭锁件7内的容纳部15中，亦即保持在去保险位置中。

-一旦通过在转向轮2处的相应的运动使闭锁件7后来到达齿轮圈处的锁紧位置8中以及因此到达锁闭位置，那么保险器件13基于然后在控制曲线17中的可以接近的自由空间18按图16锁紧在基座11内的锁紧区域16中。

-因为保险器件13与此同时处在保险位置中，所以闭锁件7如之前所说明那样不再可以借助滥用力19反压。

本发明并不局限于所说明的以及所示出的实施例。它更确切地说也包括所有在由权利要求限定的发明的框架内的专业的扩展设计。因此这种锁闭装置1不仅可以用作在转向轮柱处的转向轮锁闭装置，而且也可以使用在机动车的其它的功能相关的构件和/或运行设备处。这种构件和/或运行设备可以例如是变速器换挡杆、用于自动变速器的选档杆、起动器或诸如此类。此外，这种锁闭装置1也能使用在其它的锁中，例如用于机动车、用于不动产或诸如此类的门锁中。

附图标记列表

1 锁闭装置/电气的转向锁闭装置

2 转向轮

3 转向轮柱

4 转向轴

5 承载装置

6 转向柱上开关

7 闭锁件

8 锁紧位置

9 驱动器

10 (锁闭装置的)壳体

11 底座

12 传动件/蜗轮

13 保险器件/销/金属销

14 弹簧

15 容纳部/钻孔(在闭锁件内)

16 锁紧区域

17 控制曲线

18 自由空间(在控制曲线内)

19 滥用力

20 转动轴线

21 制齿部

22 栓塞(在闭锁件处)

23 升程曲线(在蜗轮中)

24 双箭头(针对闭锁件)

25 箭头(针对保险器件)

26 (蜗轮的)内部

27 (控制曲线的)第一区段/第一圆形轨道

28 (控制曲线的)第二区段/第二圆形轨道

29 曲线(在第一和第二圆形轨道之间)

30 (锁紧区域的)底切。

Claims (10)

1.锁闭装置，特别是用于机动车的电气的转向锁闭机构，带有能在第一和第二位置之间运动的、用于锁闭功能相关的构件、如在转向轮柱(3)中的转向轴(4)、变速器换挡杆等等的闭锁件(7)，其中，该闭锁件(7)在第一位置中处于与所述构件的闭锁式咬合和/或能与所述构件处于闭锁式咬合以及在第二位置中与所述构件脱开咬合，所述锁闭装置还带有用于使所述闭锁件(7)在两个位置之间运动的驱动器(9)，以及带有特别是以针对处在第一位置中的用于防止被操作的闭锁件(7)的反压保险机构为形式的、用于将所述闭锁件(7)固定在第一位置中的保险器件(13)，其特征在于，所述保险器件(13)布置在所述闭锁件(7)中和/或所述闭锁件(7)处。

2.按照权利要求1所述的锁闭装置，其特征在于，所述保险器件(13)能相对所述闭锁件(7)在保险位置和去保险位置之间运动，优选所述保险器件(13)设计成使得，在保险位置中阻止与所述构件处于闭锁式咬合的闭锁件(7)朝着第二位置的方向运动，只要所述闭锁件(7)没有借助所述驱动器(9)运动。

3.按照权利要求1或2所述的锁闭装置，其特征在于，所述保险器件(13)用弹性的力，特别是用弹簧(14)朝着保险位置的方向加载，以及优选地所述保险器件(13)以能够运动，特别是能平移式移动的方式支承在所述闭锁件(7)的容纳部(15)中。

4.按照权利要求1、2或3所述的锁闭装置，其特征在于，所述保险器件(13)是一种特别是带有基本上圆形的横截面的销，优选地用于该销(13)的容纳部(15)设计成在所述闭锁件(7)内的钻孔(15)，以及进一步优选地所述保险器件(13)由金属制成。

5.按照权利要求1至4任一项所述的锁闭装置，其特征在于，设置有壳体(10)，以及优选地用于所述保险器件(13)的锁紧区域(16)设置在与壳体固定的部分处，使得所述保险器件(13)在保险位置中在与所述构件处于闭锁式咬合的闭锁件(7)情况下闭锁该锁闭件(7)的运动地咬合到所述锁紧区域(16)中。

6.按照权利要求1至5任一项所述的锁闭装置，其特征在于，所述壳体(10)由底座(11)和盖构成，优选所述底座(11)由金属制成，以及所述与壳体固定的部分进一步优选是所述底座(11)，尤其所述锁紧区域(16)处在所述底座(11)中。

7.按照权利要求1至6任一项所述的锁闭装置，其特征在于，所述驱动器(9)包括电动马达以及用于使所述闭锁件(7)运动的传动件(12)，特别是蜗轮，优选所述传动件(12)能借助所述电动马达围绕转动轴线(20)转动，且进一步优选所述闭锁件(7)在所述传动件(12)处铰接成使得所述闭锁件(7)通过所述传动件(12)朝着各转动方向的转动能平移地沿着所述转动轴线(20)的方向在第一和第二位置之间运动。

8.按照权利要求1至7任一项所述的锁闭装置，其特征在于，用于使所述保险器件(13)在保险位置和去保险位置之间运动的控制曲线(17)与所述驱动器(9)配合作用，使得所述保险器件(13)在所述闭锁件(7)运动进入第一位置时能由所述控制曲线(17)转入保险位置，特别是被释放用于咬合到所述锁紧区域(16)中，以及在所述闭锁件(7)运动进入第二位置时能由所述控制曲线(17)转入去保险位置，特别是与所述锁紧区域(16)脱开咬合，以及优选用于所述保险器件(13)的控制曲线(17)处在所述蜗轮(12)处。

9.按照权利要求1至8任一项所述的锁闭装置，其特征在于，所述控制曲线(17)包括配属于保险位置的第一区段(27)和配属于去保险位置的第二区段(28)，优选所述第二区段(28)设计成与所述转动轴线(20)同心布置的、用于导引所述保险器件(13)的第二圆形轨道，以及进一步优选所述第一区段(27)设计成离开所述第二圆形轨道(28)的、过渡到与所述转动轴线(20)同心布置的第一圆形轨道(27)的用于导引所述保险器件(13)的曲线(29)。

10.按照权利要求1至9任一项所述的锁闭装置，其特征在于，在所述转向轮柱(3)中的转向轴(4)包括针对用来闭锁所述转向轴(4)的转动运动的闭锁件(7)的、形式为齿轮圈的至少一个锁紧位置(8)，特别是多个锁紧位置(8)。