CN108602489B - 用于机动车辆的转向柱锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱锁定装置，包括：具有接触构件的锁定螺栓，所述锁定螺栓构造成在锁定螺栓锁定转向柱的接合位置和锁定螺栓释放转向柱的脱离位置之间被驱动，可绕旋转轴线(30)旋转的凸轮(3)，所述凸轮(3)包括至少一个具有圆形接触表面(32)的凸轮轮廓，所述圆形接触表面(32)具有相对于凸轮(3)的旋转轴线(30)的可变半径(R1、R2)，其中接触构件构造成与圆形接触表面(32)配合，使得当锁定螺栓通过凸轮(3)的旋转在接合位置和脱离位置之间被驱动时。本发明还涉及一种用于机动车辆的电动转向柱锁和一种包括本发明的电动转向柱锁的机动车辆。

Description

用于机动车辆的转向柱锁定装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱锁定装置。这种装置配置成锁定和解锁转向柱。
此外，本发明涉及一种用于机动车辆的电动转向柱锁，其包括这种转向柱锁定装置。
背景技术
用于机动车辆的电动转向柱锁通常包括用于控制锁定螺栓从接合位置的向脱离位置移动的电动机，在所述接合位置锁定螺栓锁定转向柱以及在所述脱离位置锁定螺栓解锁转向柱。具体地，当锁定螺栓处于接合位置时，转向柱旋转被阻止，而当锁定螺栓处于脱离位置时，转向柱旋转被解除阻止。
需要通过改善电动转向柱锁的部件之间的机械关系来促进电动转向柱锁的使用，特别是在从锁定位置脱离的期间。
发明内容
根据现有技术的转向柱锁定装置包括凸轮，其驱动具有多个具有可变斜度的凸轮轮廓的螺栓，以便沿凸轮轮廓具有可变的解锁力。
本发明的目的是提出一种具有可变解锁力的替代和改进的装置。
本发明的另一个目的是更精确地控制锁定螺栓和凸轮之间的接触点的位置。
为此，本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱锁定装置，包括：
-具有接触构件的锁定螺栓，所述锁定螺栓构造成在锁定螺栓锁定转向柱的接合位置和锁定螺栓释放转向柱的脱离位置之间被驱动，
-可绕旋转轴线旋转的凸轮，所述凸轮包括至少一个具有圆形接触表面的凸轮轮廓，所述圆形接触表面具有相对于凸轮的旋转轴线可变的半径，
其中接触构件构造成与圆形接触表面配合，使得锁定螺栓通过凸轮的旋转在接合位置和脱离位置之间被驱动。
有利地，可变半径使得能够使用可变解锁力来适应转向柱锁定装置的使用。本发明使得能够更精确地控制接触构件的接触点的位置，并因此控制由接触构件施加到凸轮上的反作用扭矩(reaction torque)。
根据可以单独考虑或组合考虑的其他实施例：
-具有可变半径的圆形接触表面构造成将锁定螺栓从接合位置驱动到脱离位置，并且其中当通过凸轮的旋转将锁定螺栓从接合位置驱动到脱离位置时，可变半径是减小的半径；和/或
-当通过所述凸轮的旋转将所述锁定螺栓从所述接合位置驱动到所述脱离位置时，所述至少一个凸轮轮廓具有增大的斜度；和/或
-凸轮包括多个凸轮轮廓，每个凸轮轮廓具有带有特定凸轮斜度的圆形接触表面；和/或
-当通过所述凸轮的旋转将所述锁定螺栓从所述接合位置驱动到所述脱离位置时，所述多个凸轮轮廓的连续凸轮轮廓具有连续增加的斜度；和/或
-位于第一凸轮轮廓和第三凸轮轮廓之间的中间凸轮轮廓具有可变半径；和/或
-具有可变半径的圆形接触表面的宽度小于第一和第三凸轮轮廓的宽度；和/或
-接触构件构造成与所述第二凸轮轮廓的圆形接触表面配合，使得通过凸轮的旋转在所述脱离位置和闲置位置之间驱动所述锁定螺栓，在所述闲置位置，锁定螺栓相对于脱离位置远离转向柱；并且其中接触构件构造成与第一凸轮轮廓的圆形接触表面配合，使得锁定螺栓通过凸轮的旋转而处于接合位置；和/或
-凸轮包括三个不同的连续凸轮轮廓。
有利地，具有特定斜度的多个凸轮轮廓使得能够使用可变解锁力和可变解锁速度来适应转向柱锁定装置的使用。
此外，本发明涉及一种用于机动车辆的电动转向柱锁，包括：
-根据本发明的转向柱锁定装置，和
-用于启动凸轮的电动机。
此外，本发明涉及一种包括根据本发明的电动转向柱锁的机动车辆。
附图说明
参考附图，从以下对非限制性实施例的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：
-图1是本发明的转向柱锁定装置的凸轮的透视图，和
-图2是本发明的转向柱锁定装置在接合位置与转向柱配合的示意性侧视图，
-图3是处于脱离位置的本发明的转向柱和转向柱锁定装置的示意性侧视图，和
-图4是本发明的转向柱和转向柱锁定装置处于闲置位置的示意性侧视图。
具体实施方式
为了简单和清楚，示出了图中的元件，并且不一定按比例绘制。例如，图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大，以帮助改善对本发明实施例的理解。
本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱锁定装置，包括锁定螺栓和凸轮。
锁定螺栓构造成在锁定螺栓锁定转向柱的接合位置和锁定螺栓释放转向柱的脱离位置之间被驱动，
另外，锁定螺栓可以被驱动到闲置位置，在闲置位置中，锁定螺栓相对于脱离位置远离转向柱。
图1表示本发明的转向柱锁定装置的凸轮3。
凸轮3可绕在图1中编号为30的旋转轴线旋转。凸轮3的旋转允许将锁定螺栓从接合位置驱动到脱离位置，然后驱动到闲置位置，然后驱动到接合位置。具体地，在图1中，凸轮3沿箭头30a的方向旋转。对称装置可以配置成在与箭头30a的方向相反的方向上旋转。
凸轮3包括至少一个具有圆形接触表面的凸轮轮廓。
凸轮轮廓的圆形接触表面相对于凸轮3的旋转轴线30具有可变的半径。如图1所示，圆形接触表面32具有相对于轴线30的可变半径R1、R2。
锁定螺栓1具有接触构件11，如图2至4所示。
接触构件11构造成与具有可变半径R1、R2的圆形接触表面32配合，使得锁定螺栓1通过凸轮3的旋转在接合位置和脱离位置之间被驱动。
具体地，具有可变半径R1、R2的圆形接触表面32构造成将锁定螺栓1从接合位置驱动到脱离位置。换句话说，接触构件11和圆形接触表面32的配合允许锁定螺栓与转向柱脱离。
有利地，可变半径使得能够使用可变解锁力来适应转向柱锁定装置的使用。
根据本发明的实施例，如图1所示，当通过凸轮3的旋转将锁定螺栓1从接合位置驱动到脱离位置时，可变半径R1、R2是减小的半径。换句话说，通过凸轮3沿箭头30a方向的旋转，圆形接触表面32更靠近旋转轴线30。应注意，圆形接触表面32从凸轮的表面32a突出，并且其具有小于凸轮的总厚度的宽度。
具体地，当通过凸轮3的旋转将锁定螺栓1从接合位置驱动到脱离位置时，可变半径R1、R2可以严格减小。
根据本发明的实施例，当锁定螺栓1通过凸轮3的旋转从接合位置驱动到脱离位置时，凸轮轮廓具有增大的斜度(slope)。换句话说，随着凸轮3沿箭头30a方向的旋转，凸轮轮廓的凸轮斜度增大。
具体地，当锁定螺栓1通过凸轮3的旋转从接合位置驱动到脱离位置时，凸轮轮廓可以具有严格增加的斜度。
根据本发明的实施例，凸轮3包括多个凸轮轮廓，例如如图1所示的四个凸轮轮廓。
每个凸轮轮廓具有圆形接触表面。在图1中，第一凸轮轮廓具有圆形接触表面31，第二凸轮轮廓具有圆形接触表面32，第三凸轮轮廓具有圆形接触表面33，第四凸轮轮廓具有圆形接触表面34。
具体地，多个凸轮轮廓，更确切地说，多个凸轮轮廓的圆形接触表面是连续的。换句话说，接触构件11构造成与第一圆形接触表面31配合，然后与第二圆形接触表面32配合，然后与第三圆形接触表面33配合，然后与第四圆形接触表面34配合。通过接触构件11与连续的圆形接触表面的配合，锁定螺栓从接合位置被驱动到脱离位置，并且被驱动到闲置位置。应注意的是，第二圆形接触表面32的宽度小于第一、第三和第四圆形接触表面31、33、34的宽度。第二圆形接触表面32的减小宽度允许更精确地控制与接触构件11的接触点。结果，由接触构件11施加到凸轮3上的反作用扭矩也被更精确地控制，因为它们之间的距离是凸轮3的旋转中心，并且与接触构件的接触点由圆形接触表面32的半径设定。
每个凸轮轮廓的圆形接触表面具有具体的凸轮斜度。例如，第一和第四凸轮轮廓的凸轮斜度是零，而第二和第三凸轮轮廓的凸轮斜度随着凸轮3沿箭头30a方向的旋转而增加。
有利地，具有具体斜度的多个凸轮轮廓允许改变解锁力和解锁速度，以便于转向柱的解锁。
图2表示本发明的转向柱锁定装置处于与转向柱2配合的接合位置。
根据本发明的实施例，转向柱的部分22接收转向柱锁定装置的锁定螺栓1。
如图2所示，通过凸轮3的旋转，接触构件11构造成与圆形接触表面31配合，使得锁定螺栓1处于接合位置。
具体地，第一凸轮轮廓的凸轮斜度是零，使得当接触构件11通过凸轮3的旋转与圆形接触表面31配合时，锁定螺栓1保持在接合位置。
换句话说，接合位置对应于接触构件11与圆形接触表面31配合的位置。
然后，如前所述，接触构件11与圆形接触表面32配合，使得锁定螺栓1通过凸轮3的旋转从接合位置移动到脱离位置。
更确切地说，具有圆形接触表面32的第二凸轮轮廓是中间凸轮轮廓，被放置在具有圆形接触表面31的第一凸轮轮廓和具有圆形接触表面33的第三凸轮轮廓之间。
图3显示了处于脱离位置的本发明的转向柱锁定装置和转向柱2。
锁定螺栓1位于转向柱的部分22之外。
如图3所示，通过凸轮3的旋转，接触构件11构造成与圆形接触表面33配合，使得锁定螺栓1在脱离位置和闲置位置之间被驱动。
具体地，当锁定螺栓1通过凸轮3的旋转从脱离位置移动到闲置位置时，第三凸轮轮廓的凸轮斜度增加。
换句话说，从脱离位置到闲置位置的行进(passage)对应于接触构件11与圆形接触表面33配合的位置。
图4显示了处于闲置位置的本发明的转向柱锁定装置和转向柱2。
锁定螺栓1相对于脱离位置远离转向柱的部分22。
如图4所示，通过凸轮3的旋转，接触构件11与圆形接触表面34配合，使得锁定螺栓1处于闲置位置。
具体地，第四凸轮轮廓的凸轮斜度是零，使得当接触构件11通过凸轮3的旋转与圆形接触表面34配合时，锁定螺栓1保持在闲置位置。
换句话说，闲置位置对应于接触构件11与圆形接触表面34配合的位置。
通过凸轮3的旋转，使得锁定螺栓1从闲置位置被驱动到接合位置，接触构件11被配置为与圆形接触表面34配合，然后与圆形接触表面31配合。
第一和第四凸轮轮廓可以是类似的凸轮轮廓。具体地，这种凸轮轮廓可以具有相同的斜度。如图1所示，第一和第四凸轮轮廓的凸轮斜度为零。
圆形接触表面31和圆形接触表面34与凸轮部分35分开。在图1中，凸轮部分35是垂直部分。具体地，当锁定螺栓从闲置位置被驱动到接合位置时，接触构件11从圆形接触表面34行进到圆形接触表面31。凸轮部分35允许连接圆形接触表面34和圆形接触表面31。
根据本发明的实施例，当通过凸轮3的旋转将锁定螺栓1从接合位置驱动到脱离位置时，连续的凸轮轮廓具有增加的斜度。
换句话说，凸轮斜度在连续的凸轮轮廓之间增加。例如，当通过凸轮3的旋转将锁定螺栓1从接合位置驱动到脱离位置时，第一、第二和第三凸轮轮廓具有连续增加的斜度。
在这样的实施例中，第二凸轮轮廓的凸轮斜度大于第一凸轮轮廓的凸轮斜度，并且第三凸轮轮廓的凸轮斜度大于第二凸轮轮廓的凸轮斜度。
第三凸轮轮廓的凸轮斜度大于第二凸轮轮廓的凸轮斜度使得能够使用可变的解锁速度来适应转向柱锁定装置的使用。这种可变的解锁速度还允许锁定螺栓远离转向柱。
具体地，当锁定螺栓1通过凸轮3的旋转从接合位置驱动到脱离位置时，连续的凸轮轮廓可具有连续的严格增加的斜度。
根据本发明的实施例，凸轮3包括三个不同的连续凸轮轮廓。
例如，凸轮3包括第一、第二和第三凸轮轮廓，它们是连续的和不同的凸轮轮廓。作为另一个例子，凸轮3包括第二、第三和第四凸轮轮廓，它们是连续的和不同的凸轮轮廓。
在这样的实施例中，连续的不同轮廓具有不同的斜度。
本发明还涉及一种用于机动车辆的电动转向柱锁，其包括如前所述的转向柱锁定装置。
电动转向柱锁还包括用于启动凸轮的电动机。
本发明还涉及一种机动车辆，包括如前所述的电动转向柱锁。
上面借助于实施例描述了本发明，而不是限制权利要求中限定的一般发明构思。具体地，不同的实施例彼此兼容。
本领域技术人员在参考前述说明性实施方案时将给出许多修改和变化，这些说明性实施方案仅以举例的方式给出，并且不意图限制本发明的范围，仅由所附权利要求的范围确定。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述不同特征的仅有事实不表示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制本发明的范围。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆的转向柱锁定装置，包括：
具有接触构件(11)的锁定螺栓(1)，所述锁定螺栓(1)构造成在锁定螺栓(1)锁定转向柱(2)的接合位置和锁定螺栓(1)释放转向柱(2)的脱离位置之间被驱动，
可绕旋转轴线(30)旋转的凸轮(3)，所述凸轮(3)包括多个凸轮轮廓，每个凸轮轮廓具有圆形接触表面(31、32、33)，所述圆形接触表面(32)具有相对于凸轮(3)的旋转轴线(30)可变的半径(R1、R2)，其中位于第一凸轮轮廓和第三凸轮轮廓之间的中间凸轮轮廓具有可变半径(R1、R2)，且具有可变半径(R1、R2)的圆形接触表面(32)的宽度小于第一和第三凸轮轮廓的宽度，
接触构件(11)构造成与圆形接触表面(32)配合，使得锁定螺栓(1)通过凸轮(3)的旋转在接合位置和脱离位置之间被驱动。
2.根据前述权利要求所述的转向柱锁定装置，其中具有可变半径(R1、R2)的圆形接触表面(32)构造成将锁定螺栓(1)从接合位置驱动到脱离位置，并且其中当通过凸轮(3)的旋转将锁定螺栓(1)从接合位置驱动到脱离位置时，可变半径(R1、R2)是减小的半径。
3.根据权利要求1所述的转向柱锁定装置，其中当通过所述凸轮(3)的旋转将所述锁定螺栓(1)从所述接合位置驱动到所述脱离位置时，所述多个凸轮轮廓具有增大的斜度。
4.根据权利要求1所述的转向柱锁定装置，其中，每个凸轮轮廓具有带具体的凸轮斜度的圆形接触表面(31、32、33)。
5.根据权利要求4所述的转向柱锁定装置，其中当通过所述凸轮(3)的旋转将所述锁定螺栓(1)从所述接合位置驱动到所述脱离位置时，所述多个凸轮轮廓的连续凸轮轮廓具有连续增加的斜度。
6.根据权利要求1所述的转向柱锁定装置，其中所述接触构件(11)构造成与所述中间凸轮轮廓的圆形接触表面(32)配合，使得通过凸轮(3)的旋转在所述脱离位置和闲置位置之间驱动所述锁定螺栓(1)，在所述闲置位置，锁定螺栓(1)相对于脱离位置远离转向柱；并且其中接触构件(11)构造成与第一凸轮轮廓的圆形接触表面(31)配合，使得锁定螺栓(1)通过凸轮(3)的旋转而处于接合位置。
7.根据权利要求1所述的转向柱锁定装置，其中所述凸轮(3)包括三个不同的连续凸轮轮廓。
8.一种用于机动车辆的电动转向柱锁，包括：
-根据权利要求1-7中任一项所述的转向柱锁定装置，和
-用于启动凸轮(3)的电动机。
9.一种机动车辆，包括根据权利要求8所述的电动转向柱锁。
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