CN108749763B - 用于锁定和释放机动车的功能重要的构件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于锁定和释放机动车的功能重要的构件的装置，其具有：在功能重要的构件的闭锁位置和解锁位置之间可动地支承的锁定栓；传动装置，其与锁定栓处于机械上的有效连接，以便使锁定栓在闭锁位置和解锁位置之间转移；和检测单元，其具有用于使信号发生器运动的滑块元件和至少一个位置固定的用于检测滑块元件的至少一个状态的第一传感器元件；其中滑块元件与传动装置处于机械上的有效连接，以便使滑块元件在静止状态与检测状态之间转移，在静止状态中信号发生器与第一传感器元件间隔开距离，在检测状态中信号发生器处于第一传感器元件的检测区域内。检测单元具有弹簧元件，以便给滑块元件加载从静止状态进入到检测状态的弹力。

Description

用于锁定和释放机动车的功能重要的构件的装置

技术领域

本发明涉及一种根据装置独立权利要求的前序部分所述的用于锁定和释放机动车的功能重要的构件、例如转向柱或变速杆的装置和一种根据方法独立权利要求的前序部分所述的用于驱动这种装置的方法。

背景技术

用于锁定和释放机动车中的功能重要的构件的装置原则上是已知的并且例如用于锁定转向柱或变速杆。这样的装置大多具有至少一个可动支承的锁定栓，该锁定栓借助传动装置在用于闭锁功能重要的构件的闭锁位置和用于解锁功能重要的构件的解锁位置之间转移。通常，传动装置用于驱动滑块元件，该滑块元件承载着信号发生器并且用于检测锁定栓的至少一个位置。传动装置为了驱动滑块元件原则上具有构成为强制导向部的滑槽盘，在该滑槽盘中强制引导滑块元件的导向销。然而，在此可能发生如下情况，即，导向销的折断消除强制导向，以至于滑块元件失去与传动装置的有效连接并且保留在其位置之一中。结果是锁定栓的位置无法可靠地识别。

发明内容

因此，本发明的目的在于，改善前述类型的装置。尤其是，本发明的目的在于，提供一种用于锁定和释放机动车的功能重要的构件、例如转向柱或变速杆的装置，该装置构造简单，该装置可容易地装配，该装置在运行中可靠且安全而且该装置能实现可靠地识别锁定栓的至少一个位置。此外，本发明的目的是提供一种相应的用于驱动用于锁定和释放机动车的功能重要的构件的装置的方法。

当前的目的通过一种具有装置独立权利要求的特征、尤其是来自特征部分的特征的装置来实现。此外，按照本发明的目的通过一种具有方法独立权利要求的特征、尤其是来自特征部分的特征的用于驱动用于锁定和释放机动车的功能重要的构件的装置的方法提出。在装置和方法的从属权利要求中，列举出本发明的优选的改进方案。对于按照本发明的锁定装置和按照本发明的方法的各个实施方式公开的特征可以按如下方式相互组合，即，在对于按照本发明的装置和按照本发明的方法的实施方式的公开内容方面始终相互参照或者可以相互参照。

本发明提供一种用于锁定和释放机动车的功能重要的构件、尤其是转向柱或变速杆的装置，该装置具有：在用于闭锁功能重要的构件的闭锁位置和用于解锁功能重要的构件的解锁位置之间可动地支承的锁定栓；传动装置，该传动装置与锁定栓处于机械上的有效连接，以便使锁定栓在闭锁位置和解锁位置之间转移；和检测单元，该检测单元具有用于使信号发生器运动的滑块元件和至少一个位置固定的用于检测滑块元件的至少一个状态的第一传感器元件；其中，滑块元件与传动装置处于机械上的有效连接，以便使滑块元件在静止状态与检测状态之间转移，在所述静止状态中信号发生器与第一传感器元件间隔开距离，在所述检测状态中信号发生器处于第一传感器元件的检测区域内。为此，按照本发明设定：所述检测单元具有弹簧元件，用以给滑块元件加载从静止状态进入到检测状态的弹力。

在本发明的范围内提供一种用于锁定和释放机动车的功能重要的构件、尤其是转向柱或变速杆的装置，该装置借助一个优选可纵向移动的滑块元件提供两个功能。一方面，滑块元件承载着信号发生器、例如磁体，该磁体能随滑块元件来回移动。信号发生器例如可以具有一个南极连同两个相邻的北极。借助所属传感器元件进行识别允许确定滑块元件的位置以及因而也间接确定锁定栓的位置。滑块元件的另一功能是滑块元件在其解锁位置中机械卡锁在锁定栓上的对应的凹部中。在此，传动装置可以具有部分构成为强制导向部的导向滑槽，以便使滑块元件在静止状态和检测状态之间移动，从而与锁定栓接合。

按照本发明设有弹簧元件，用以给滑块元件加载从静止状态进入到检测状态的弹力，以便确保滑块元件可靠地到达检测状态。因此可以防止，滑块元件保持在中间状态中。甚至在滑块元件失去与传动装置或与导向滑槽的有效连接的情形下，例如当滑块元件的所属的导向销折断时，弹簧元件保证滑块元件尽管如此仍到达其检测状态。在滑块元件的检测状态中，一方面可靠地识别锁定栓的相应位置、尤其是锁定栓的解锁位置，并且另一方面使锁定栓机械地保障或者说锁止在其解锁位置中。使锁定栓机械保障在解锁位置中有利地用于使锁定栓可靠地保持与功能重要的构件间隔开距离并且由此释放功能重要的构件用以使机动车运行。因此可以防止，锁定栓在机动车行驶期间离开解锁位置并且意外地锁止功能重要的构件。在此应可靠地检测锁定栓的解锁位置，以便机动车的电子装置在机动车运行中被相应地操控并且不意外失效。

换言之，本发明构思在于，提供在滑块元件从静止状态转移到检测状态时的双重保障。当传动装置与滑块元件无故障地机械交互作用时，弹簧元件因此构成一种冗余措施。但如果滑块元件失去与传动装置的机械连接，则弹簧元件保证：尽管在驱动链中存在机械中断，但滑块元件仍安全地到达其检测状态。滑块元件便可以不通过传动装置或但必要时通过锁定栓克服弹力的作用被推压出来返回到静止状态。

因此借助于弹簧载荷确保：锁定栓在解锁位置中通过按照本发明的被弹簧加载的滑块元件可靠地够到并且传感装置以安全的方式识别锁定栓的解锁位置。因此实现了精确并且无故障地检测锁定栓的解锁位置并且产生安全性高的所属的传感器信号。

此外，在本发明的范围内可以设定，滑块元件能平移运动地支承，优选能沿着基本上横向于锁定栓的行程方向的方向运动地支承。通过平移运动，滑块元件可以被稳定地驱动。横向于锁定栓的行程方向，锁定栓可以可靠地锁止在解锁位置中。此外，通过锁定栓沿着行程方向并且滑块元件横向于行程方向平移运动，可以使锁定栓的相应位置和滑块元件的相应位置简单地彼此协调。

此外，本发明可以设定，传动装置可以具有驱动轮，例如以蜗轮的形式，以便从驱动装置、优选电驱动装置截取驱动作用并且给锁定栓和/或滑块元件提供驱动作用。在本发明的范围内，传动装置可以构成为蜗轮传动装置。这样的传动装置有利地是低噪声的，具有高的可承载能力并且能实现在蜗杆和驱动轮之间的大的传动比并且还可以是自锁的。借助于蜗轮传动装置，小的驱动装置就可以足以能实现稳定地驱动锁定栓和/或滑块元件。此外，借助于蜗轮传动装置不仅可以使锁定栓可靠地保持在其终端位置中、而且可以使滑块元件可靠地保持在其终端状态中，而没有意外地离开相应终端位置和/或终端状态的危险。

此外，在本发明的范围内可以设定，滑块元件在静止状态中与锁定栓间隔开距离，而当锁定栓处于解锁位置时，滑块元件在检测状态中形锁合和/或力锁合地锁止锁定栓。因此能扩展滑块元件的功能。在此，滑块元件不仅可以用于检测锁定栓的解锁位置，而且可以作为保障元件或者说锁止元件起作用。为此，滑块元件可以具有锁止区段，该锁止区段可以在滑块元件的检测状态中接合在锁定栓上的对应的凹部中，所述凹部可以在锁定栓的解锁位置中与锁止区段相对置。因此能以简单的措施和仅以少量构件扩展按照本发明的装置的功能并且能提供一种紧凑的以及安全的用于锁定和释放机动车的功能重要的构件的装置。

此外，在本发明的范围内可以设定，所述信号发生器可以具有至少一个带有磁定向的永磁体、优选三个带有交替的磁定向的永磁体。永磁体可以产生电磁信号，而不需要用于产生信号的能量源。电磁信号有利地适合于精确确定滑块元件的位置。通过使用三个永磁体，可以提供具有高分辨率的电磁信号，该电磁信号甚至可以借助廉价的传感器精确地识别。此外可设想，第一传感器元件可以具有至少一个、优选两个磁场传感器、优选霍尔传感器，以便在第一传感器元件的检测区域内检测信号发生器。磁场传感器、尤其是霍尔传感器具有如下优点，即，其不需要磁性材料，其不改变待测量的磁场并且甚至可靠地识别不运动的磁体。在本发明范围内，第一传感器元件可以具有一个磁场传感器，例如以具有3D分辨率的霍尔传感器的形式。这样的传感器元件是非常精确的。此外，第一传感器元件可以具有两个磁场传感器，例如以一维霍尔传感器的形式。这样的传感器是成本低廉的构件，这些构件配合作用能实现精确的检测。通过使用两个磁场传感器还可以实现如下优点，即，尽管磁场传感器之一失效，但是仍然可以通过另一个传感器进行测量。

此外，在本发明的范围内可以设定，所述检测单元可以具有至少一个位置固定的用于检测滑块元件的至少一个另外的状态的第二传感器元件，其中，滑块元件尤其是可以在静止状态中位于第二传感器元件的检测区域中，其中，第二传感器元件优选可以具有至少一个磁场传感器、优选霍尔传感器。因此，能够实现主动识别锁定栓的解锁位置以及闭锁位置。监控和检测锁定栓的两个终端位置具有如下优点，即，可以比在监控仅仅一个位置时更精确并且更可靠地识别锁定栓的位置，因为为了评估而存在更多的可相互比较并且因而验证的数据。

此外，在本发明的范围内可以设定，所述传动装置具有优选被驱动能绕传动装置的转动轴线转动的、带有优选为螺旋形的控制凸轮的切换元件，该控制凸轮与锁定栓的对应的控制器件配合作用，以便使切换元件的旋转运动转变成锁定栓沿着行程方向在闭锁位置和解锁位置之间的平移运动。在此，切换元件可以不可相对转动地与传动装置的驱动轮连接并且能随驱动轮旋转。切换元件的控制凸轮可以螺旋状地或者螺纹状地围绕驱动轮的转动轴线延伸，该控制凸轮在切换元件转动时将锁定栓的控制器件在控制凸轮的高度上沿着锁定栓的行程方向向上或者向下移位。控制凸轮的长度在此可以大于锁定栓在闭锁位置和解锁位置之间走过的行程位移。因此，驱动作用可以经由控制凸轮稳定地传递到锁定栓上。

此外，在本发明的范围内可以设定，传动装置具有优选曲线式的或螺旋状的、尤其是被驱动可绕传动装置的转动轴线转动的导向滑槽，该导向滑槽与滑块元件的对应的导向销配合作用，以便将导向滑槽的旋转运动转变成滑块元件在静止状态和检测状态之间的、优选沿着基本上横向于锁定栓的行程方向延伸的方向的平移运动。在此，导向滑槽可以构成在可与传动装置的驱动轮不可相对转动地连接的盘形元件上或者直接构成在驱动轮的一侧上并且基本上螺旋形地围绕转动轴线延伸。在导向滑槽中，滑块元件的导向销可以被引导，其中，在导向滑槽的内部在驱动轮的转动轴线附近滑块元件靠近锁定栓并且滑块元件随着离转动轴线增大的间距远离于锁定栓。导向滑槽的长度在此可以大于滑块元件在检测状态和静止状态之间的转移位移。经由导向滑槽的形状和长度，能实现驱动作用稳定地传递到滑块元件上。

此外，在本发明的范围内可以设定，导向滑槽随着离传动装置的转动轴线增大的距离首先具有沿着导向滑槽在两侧封闭的导向区域、之后具有朝向导向滑槽的一侧敞开的并且尤其是变宽的入口区域并且之后具有沿着导向滑槽沿径向在一侧敞开的用于滑块元件的导向销的支撑区域。在导向滑槽的内部，导向销可以可靠地被导向滑槽的在两侧封闭的或者说强制导向的导向区域引导。入口区域可以有利地用作在导向滑槽的导向区域和沿径向在一侧敞开的支撑区域之间的过渡区域。在导向销在导向滑槽内从内向外运动时，导向销可以支撑在支撑区域的一侧上。在导向销在导向滑槽内从外向内运动时，入口区域可以用于抓持导向销并且将其转移到在两侧封闭的导向区域中。通过支撑区域沿径向在一侧敞开，在滑块元件运动时通过导向滑槽的转动可以提供比在完全封闭的导向滑槽时更大的转移位移，因为驱动轮的整个半径可以充分用于滑块元件的转移位移。

此外，导向滑槽在本发明的范围内可以尤其是在变宽的入口区域上具有沿径向方向远离传动装置的转动轴线指向的抓持筋，以便辅助滑块元件的导向销从沿着导向滑槽沿径向在一侧敞开的支撑区域向沿着导向滑槽在两侧封闭的导向区域转移，其中，抓持筋优选可以沿径向方向远离传动装置的转动轴线观察突出于传动装置的驱动轮的直径。因此，滑块元件的导向销可以在导向滑槽中运动时被可靠地从外向内抓住并且被转移到导向滑槽的在两侧封闭的导向区域中。在导向销在导向滑槽中从内向外运动时，导向销可以重新无干扰地转移到导向滑槽的支撑区域中。因此可以充分利用驱动轮的整个半径，以便与完全封闭的或者说完全强制导向的导向滑槽相比提供滑块元件的延长的转移位移。

此外，在本发明的范围内可以设定，滑块元件的导向销具有至少一个抓持凸起、优选两个弯折的抓持凸起，所述抓持凸起沿径向、优选在相反的方向上从导向销突出并且所述抓持凸起辅助滑块元件的导向销从沿着导向滑槽沿径向在一侧敞开的支撑区域向沿着导向滑槽在两侧封闭的或者说强制导向的导向区域转移。因此能实现在导向滑槽的入口区域和滑块元件的导向销之间的可靠的交互作用。在此，所述一个抓持凸起或多个抓持凸起可以弹簧弹性地贴靠在导向滑槽的抓持筋上，以便能实现滑块元件的导向销沿着导向滑槽均匀平稳地运动。

此外，本发明可以设定，传动装置具有滑块元件相对于锁定栓在离开位置时的前移(或锁定栓相对于滑块元件在离开位置时的后移)和滑块元件相对于锁定栓在到达位置时的后移(或锁定栓在到达位置时的前移)，其中，传动装置尤其是可以具有用于驱动锁定栓的控制凸轮和用于驱动滑块元件的导向滑槽，其中，锁定栓的控制器件在控制凸轮上的位移优选可以短于滑块元件的导向销在导向滑槽上的位移。因此一方面能实现，滑块元件的导向栓经过比锁定栓的控制器件更长的位移。另一方面因此能实现，滑块元件在检测状态和静止状态之间的转移位移大于锁定栓在解锁位置和闭锁位置之间的行程位移。因此，能实现在驱动作用在相对短的行程位移上稳定地传递到锁定栓上和通过滑块元件的相对长的转移位移精确地识别位置之间的改善的关系。

此外，按照本发明的目的通过一种用于驱动用于锁定和释放机动车的功能重要的构件、尤其是转向柱或变速杆的装置的方法实现，所述装置具有：在用于闭锁功能重要的构件的闭锁位置和用于解锁功能重要的构件的解锁位置之间可动地支承的锁定栓；传动装置，该传动装置与锁定栓处于机械上的有效连接，以便使锁定栓在闭锁位置和解锁位置之间转移；和检测单元，该检测单元具有用于使信号发生器运动的滑块元件和至少一个位置固定的用于检测滑块元件的至少一个状态的第一传感器元件；滑块元件与传动装置处于机械上的有效连接，以便使滑块元件在静止状态与检测状态之间转移，在所述静止状态中信号发生器与第一传感器元件间隔开距离，在所述检测状态中信号发生器处于第一传感器元件的检测区域内，所述方法的特征在于如下步骤：

a)解锁功能重要的构件，并且提供解锁信号，

b)解锁功能重要的构件，而不提供解锁信号，

c)闭锁功能重要的构件，而不提供闭锁信号，

d)闭锁功能重要的构件，并且提供闭锁信号，

其中，为了闭锁功能重要的构件而依次实施步骤a)至d)，或者为了解锁功能重要的构件而依次实施步骤d)至a)。

因此能实现，在变换锁定栓的位置时首先滑块元件离开其相应的状态，然后锁定栓开始运动。因此，不仅能可靠而精确地检测锁定栓的位置，而且能通过滑块元件实现锁定栓的机械保障功能。在此使锁定栓的和滑块元件的运动进程这样与变换的后移同步，使得锁定栓和滑块元件能顺利地分别在相应的位置之间和在相应的状态之间转移。此外，通过锁定栓的运动和滑块元件的运动的按照本发明协调的顺序能实现，最迟当产生检测信号时，锁定栓处于待检测的位置中。此外，通过按照本发明的方法实现上文已结合按照本发明的装置描述的相同的优点。为避免重复，在这里全面参照于此。

附图说明

本发明的进一步的措施和优点以及技术特征由权利要求书、以下的说明和附图得出。在此，不同的特征可以本身单独地和以任意的组合是有利的，而不偏离本发明的范围。在下列附图中，以多个实施例详细地示出按照本发明的装置。其中：

图1示出按照本发明的装置的示意性俯视图，

图2示出按照本发明的装置的示意性侧视图，其中，锁定栓处于解锁位置，

图3示出按照本发明的装置的示意性侧视图，其中，锁定栓处于锁止位置，

图4a示出按照本发明的装置的横向于锁定栓行程轴线的示意性剖视图，其中，锁定栓处于解锁位置并且滑块元件处于检测状态，

图4b示出根据图4a的按照本发明的装置的横向于锁定栓行程轴线的示意性剖视图，其中，锁定栓处于解锁位置并且滑块元件在离开检测状态之后不久，

图4c示出根据图4a和4b的按照本发明的装置的横向于锁定栓行程轴线的示意性剖视图，其中，锁定栓处于闭锁位置并且滑块元件在到达静止状态之前不久，

图4d示出根据图4a至4c的按照本发明的装置的横向于锁定栓行程轴线的示意性剖视图，其中，锁定栓处于闭锁位置并且滑块元件处于静止状态，

图5示出按照本发明的传动装置的示意图，该传动装置具有驱动元件、切换元件和导向滑槽，和

图6示出按照本发明的装置在滑块元件的导向销借助于在导向滑槽的入口区域上的抓持筋被抓持在导向滑槽中之前不久的示意性剖视图。

具体实施方式

在以下附图中，即使是不同实施例的相同的技术特征也使用相同的附图标记。

图1至3示出一种用于锁定和释放机动车的功能重要的构件、尤其是转向柱或变速杆的装置100，该装置具有在用于闭锁功能重要的构件的闭锁位置VP(见图3)和用于解锁功能重要的构件的解锁位置EP(见图2)之间可动地支承的锁定栓10。此外，装置100包括传动装置20，该传动装置与锁定栓10处于机械上的有效连接，以便在闭锁位置VP和解锁位置EP之间驱动锁定栓10。锁定栓10在此沿着行程方向H可纵向移动地支承在导向壳体101中。此外，装置100包括检测单元30，该检测单元具有一个用于使信号发生器32运动的滑块元件31和至少一个位置固定的用于检测滑块元件31的至少一个状态RS、DS的传感器元件33。滑块元件31与传动装置20处于机械上的有效连接，以便使滑块元件31在静止状态RS和检测状态DS之间转移，在所述静止状态中信号发生器32与第一传感器元件33间隔开距离，在所述检测状态中信号发生器32处于第一传感器元件33的检测区域内。为此，按照本发明设定，检测单元30具有弹簧元件34，以便给滑块元件31加载从静止状态RS进入到检测状态DS的弹力F。

检测单元30借助一个优选可纵向移动的滑块元件31提供两个功能。一方面，检测单元30用于识别锁定栓10的位置。为此，滑块元件31承载着带有至少一个永磁体M的信号发生器32，该永磁体能随滑块元件31在检测状态DS和静止状态RS之间来回移动。信号发生器32还可以具有三个带有交替的磁定向的永磁体M1、M2、M3，从而使一个南极连同两个相邻的北极的朝向所述至少一个第一传感器元件33的或第二传感器元件35的检测区域。由此可以精确地对准磁场线，从而产生具有高分辨率的电磁信号。借助相应的传感器元件33、35进行识别允许确定滑块元件31的状态RS、DS并进而也间接确定锁定栓10的位置VP、EP。滑块元件31的另一功能是：当锁定栓10处于其解锁位置EP时，滑块元件31机械地卡锁在锁定栓10上的对应的凹部12中。在此，传动装置20具有一个部分地构成为强制导向部的导向滑槽24，以便使滑块元件31在静止状态RS和检测状态DS之间移动。在下文借助图4a至4d和图6详细地解释导向滑槽24的构造。

按照本发明的弹簧元件34对滑块元件31产生弹力F，该弹力对滑块元件31从静止状态RS进入到检测状态DS进行加载。弹簧元件34的弹力F用于滑块元件31可靠地到达检测状态DS并且不意外地保持在中间状态。弹簧元件34的弹力F甚至在滑块元件31失去与传动装置20或与导向滑槽24的有效连接的情形下、例如当滑块元件31的所属导向销36折断时用于：滑块元件31尽管如此仍到达其检测状态DS。在滑块元件31的检测状态DS中，一方面可靠地识别锁定栓10的解锁位置EP并且另一方面锁定栓10机械地锁止在其解锁位置EP中。因此，按照本发明的被弹簧加载的滑块元件31提供了锁定栓10在解锁位置EP中的机械保障，从而锁定栓10可靠地保持与功能重要的构件间隔开距离并且在机动车行驶期间不意外地锁止功能重要的构件。可靠地识别锁定栓10的解锁位置EP保证机动车的电子装置在机动车运行中被相应地操控并且不意外失效。

按照本发明的检测单元30因此提供在滑块元件31从静止状态RS进入到检测状态DS转移时的双重保障。当传动装置20与滑块元件31处于机械接合时，弹簧元件34仅仅辅助传动装置20的驱动作用。然而当滑块元件31失去与传动装置20的机械连接时，则弹簧元件34承担传动装置20的角色，用以尽管缺失与传动装置20的机械接合但仍使滑块元件31从静止状态RS转移到检测状态DS。滑块元件31便可以不通过传动装置20或弹簧元件34、但必要时通过锁定栓10克服弹力F的作用被推压出来返回到静止状态RS。

因此，提供一种用于锁定和释放机动车的功能重要的构件、例如转向柱或变速杆的装置100，该装置简单地利用仅仅少量构件构造而成，该装置可容易地装配，该装置在运行中可靠而安全并且该装置能实现可靠地识别锁定栓10的至少一个解锁位置EP。借助弹簧载荷还确保：锁定栓10在解锁位置EP中由按照本发明的弹簧加载的滑块元件31可靠地够到并且传感装置以安全的方式识别锁定栓10的所属的解锁位置EP。

如图2和3所示并且下文如图5所示，传动装置20具有蜗轮形式的驱动轮21，该蜗轮与蜗杆26接合。蜗杆26被电驱动装置或者说电机E围绕驱动轴可转动地驱动。驱动轮21可转动地围绕从动轴运动，该从动轴在下文被称为传动装置20的转动轴线D。传动装置20因此可以构成为蜗轮传动装置。驱动轮21将电驱动装置E的驱动作用传递到用于锁定栓10的切换元件22上和用于滑块元件31的导向滑槽24上。这样的传动装置20有利地是低噪声的、可承载的并且能实现在蜗杆26和驱动轮21之间的大的传动比。因此，相对较小的电机E能实现将力稳定地传递到锁定栓10上和传递到滑块元件31上。这样的传动装置20还可以是自锁的。因此，可以保障锁定栓10在其终端位置VP、EP中并且滑块元件31在其终端状态RS、DS中可靠地防止意外移动。但在本发明的范围内同样可设想其他的经由驱动轴、但不经由从动轴驱动的传动装置形式代替蜗轮传动装置。

如图4a至4d所示，滑块元件31能平移运动，优选能沿着基本上横向于锁定栓10的行程方向H的方向Q运动。滑块元件31的平移支承和运动可以构造成稳定的。横向于锁定栓10的行程方向H，锁定栓10可靠地锁止在解锁位置EP中可以通过在检测状态DS中的滑块元件31实现。锁定栓10沿着行程方向H的平移运动和滑块元件31横向于行程方向H的平移运动可以简单地协调。

此外，如图4a和4d所示，滑块元件31在图4d的静止状态RS中与锁定栓10间隔开距离、而在图4a的检测状态DS中当锁定栓10处于解锁位置EP中时与锁定栓10机械接合。因此，在检测状态DS中的滑块元件31可以锁止在解锁位置EP中的锁定栓10。为此，滑块元件31具有锁止区段A，该锁止区段在滑块元件31的检测状态DS中接合在锁定栓10上的对应的凹部12中，该凹部在锁定栓10的解锁位置EP中与锁止区段A相对。因此，可以利用仅仅一个构件、即滑块元件31扩展按照本发明的装置100的功能，从而可以提供一种紧凑且安全的用于锁定和释放功能重要的构件的装置100。

此外，如图4a至4d所示，检测单元30的能随滑块元件31运动的信号发生器32具有至少一个带有磁定向的永久磁体M、优选带有交替的磁定向的三个永磁体M1、M2、M3。永磁体M、M1、M2、M3可以产生电磁信号，而为此不需要能量源。电磁信号有利地适合于精确确定滑块元件31的位置。通过使用三个永磁体M1、M2、M3可以提供具有高分辨率的电磁信号，该电磁信号甚至可以借助廉价的、例如一维的磁场传感器精确地识别。此外，第一传感器元件33可以具有至少一个、优选两个磁场传感器、优选霍尔传感器，以便在第一传感器元件33的检测区域内检测信号发生器32。在本发明的范围内，第一传感器元件33可以具有仅仅一个磁场传感器，例如以具有3D分辨率的霍尔传感器的形式。这样的传感器元件33是非常精确的。此外，第一传感器元件33可以具有两个能配合作用地实现精确识别位置的磁场传感器，例如以成本低廉的一维霍尔传感器的形式。通过使用两个磁场传感器，还可以实现如下优点，即，尽管磁场传感器之一失效，但是识别仍然是可能的。

此外，图4a至4d示出，检测单元30可以具有至少一个位置固定的用于检测滑块元件31的静止状态RS的第二传感器元件35。第二传感器元件35同样可以具有至少一个磁场传感器、优选霍尔传感器。借助第二传感器元件35，能实现主动地、即便间接地识别锁定栓10的解锁位置EP以及闭锁位置VP。监控和检测锁定栓10的两个终端位置VP、EP具有如下优点，即，可以比在监控仅仅一个位置EP时更精确并且更可靠地检测锁定栓10的位置，因为为了评估而存在更多的可相互比较并且因而验证的数据。

此外，图4a至4d示出按照本发明的用于驱动所述装置100的方法的步骤：

a)解锁功能重要的构件，并且提供解锁信号(见图4a)，

b)解锁功能重要的构件，而不提供解锁信号(见图4b)，

c)闭锁功能重要的构件，而不提供闭锁信号(见图4c)，

d)闭锁功能重要的构件，并且提供闭锁信号(见图4d)，

其中，为了闭锁功能重要的构件而依次实施步骤a)至d)，或者为了解锁功能重要的构件而依次实施步骤d)至a)。

因此能实现，在变换锁定栓10的位置VP、EP时首先滑块元件31离开其相应的状态RS、DS，然后锁定栓10开始运动。因此，不仅能可靠而精确地检测锁定栓10的位置VP、EP，而且能通过滑块元件31实现锁定栓10的机械保障功能。在此使锁定栓10的和滑块元件31的运动进程这样与变换的后移或前移同步，使得锁定栓10和滑块元件31能顺利地分别在相应的位置VP、EP之间和在相应的状态RS、DS之间转移。

如图5所示和在上文图2和3所示，传动装置20具有一个被驱动能绕传动装置20的转动轴线D转动的、带有螺旋形控制凸轮23的切换元件22，在该控制凸轮中引导锁定栓10的对应的控制器件11，以便将切换元件22的旋转运动转变成锁定栓10沿着行程方向H在闭锁位置VP和解锁位置EP之间的平移运动。切换元件22在此不可相对转动地与传动装置20的驱动轮21连接，如这在图5中示出。切换元件22的控制凸轮23基本上螺旋状地或者螺纹状地围绕驱动轮21的转动轴线D转动，从而在切换元件22转动时锁定栓10的控制器件11在控制凸轮23的高度上向上或者向下排挤，从而使锁定栓10转移到解锁位置EP中或闭锁位置VP中。控制凸轮23的长度在此大于锁定栓10在闭锁位置VP和解锁位置EP之间走过的行程位移。因此，驱动作用可以经由控制凸轮23稳定地传递到锁定栓10上。

在图5以及图4a至4d的视图中还示出，传动装置20具有曲线式的、基本上螺旋状的导向滑槽24，该导向滑槽被驱动可绕传动装置20的转动轴线D转动。在导向滑槽24中滑块元件31的相应的导向销36被引导，以便将导向滑槽24的旋转运动转变成滑块元件31在静止状态RS和检测状态DS之间沿着基本上横向于锁定栓10的行程方向H延伸的方向Q的平移运动。在此，导向滑槽24可以构成在可与传动装置20的驱动轮21不可相对转动地连接的盘形元件上或者直接构成在驱动轮21的背离切换元件22的一侧上。导向滑槽24基本上螺旋形地围绕驱动轮21的转动轴线D在垂直于驱动轮21的转动轴线D定向的平面内延伸。在导向滑槽24中，滑块元件31的导向销36被引导，其中，在导向滑槽24的内部在驱动轮21的转动轴线D附近滑块元件31靠近锁定栓10并且滑块元件31随着离转动轴线D增大的间距r而远离于锁定栓10。导向滑槽24的长度在此大于滑块元件31在检测状态DS和静止状态RS之间的转移位移。经由导向滑槽24的形状和长度，能有利地实现电驱动装置E的驱动作用稳定地传递到滑块元件31上。

图5还示出，导向滑槽24随着离传动装置20的转动轴线D增大的距离r首先具有沿着导向滑槽24在两侧封闭的或者说强制导向的导向区域I、之后具有朝向导向滑槽24的一侧敞开的并且尤其是变宽的入口区域II并且之后具有沿着导向滑槽24沿径向在一侧敞开的用于滑块元件31的导向销36的支撑区域III。在导向滑槽24的内部，滑块元件31的导向销36可以可靠地被导向滑槽24的在两侧封闭的或者说强制导向的导向区域I引导。在此，入口区域II用作在导向滑槽24的导向区域I和沿径向在一侧敞开的支撑区域III之间的过渡区域。在导向销36在导向滑槽24内从内向外运动时，导向销36可以支撑在支撑区域III的一侧上。通过沿径向在一侧敞开的支撑区域III，在滑块元件31运动时通过导向滑槽24的转动可以提供比在完全强制导向的导向滑槽24时更大的转移位移，因为驱动轮21的整个半径可以充分用于滑块元件31的在检测状态DS和静止状态RS之间的转移位移。

此外，在图5中可看出，导向滑槽24在本发明的范围内、尤其是在变宽的入口区域II上具有沿径向方向R远离传动装置20的转动轴线D指向的抓持筋25，以便辅助滑块元件31的导向销36从沿着导向滑槽24沿径向在一侧敞开的支撑区域III向沿着导向滑槽24在两侧封闭的或者说强制导向的导向区域I转移，其中，抓持筋25优选可以沿径向方向R远离传动装置20的转动轴线观察突出于传动装置20的驱动轮21的直径d。因此，在驱动滑块元件31时可以充分利用驱动轮21的整个半径，以便尤其是与完全封闭的或者说完全强制导向的导向滑槽24相比提供滑块元件31在静止状态RS和检测状态DS之间的延长的转移位移。

如在图6中所示，滑块元件31的导向销36具有至少一个抓持凸起N1、优选两个弯折的抓持凸起N1、N2，所述抓持凸起沿径向、优选在相反的方向上从导向销36突出并且所述抓持凸起辅助滑块元件31的导向销36从沿着导向滑槽24沿径向在一侧敞开的支撑区域III向沿着导向滑槽24在两侧封闭的或者说强制导向的导向区域I转移。因此可以使在导向滑槽24的入口区域II、尤其是导向滑槽24的抓持筋25和滑块元件31的导向销36之间的机械交互作用变容易。在此，抓持凸起N1或抓持凸起N1、N2可以弹簧弹性地贴靠在导向滑槽24的抓持筋25上，以便能实现滑块元件31的导向销36沿着导向滑槽24平稳地运动。

如由图5还可看出，锁定栓10的控制器件11在控制凸轮23上的位移明显短于滑块元件31的导向销36在导向滑槽24上的位移。因此，在本发明的范围内可以提供滑块元件31相对于锁定栓10在离开相应的状态RS、DS时的前移或锁定栓10相对于滑块元件31在离开相应的位置VP、EP时的后移。换言之，总是滑块元件31本身开始运动，然后锁定栓10运动。此外，因此可以提供滑块元件31相对于锁定栓10在到达相应的状态RS、DS时的后移或锁定栓10在到达相应的位置VP、EP时的前移。换言之，总是锁定栓10首先到达相应的位置VP、EP，然后滑块元件31在锁定栓10之后转移到相应的状态RS、DS。

因此一方面能实现，滑块元件31的导向栓36经过比锁定栓10的控制器件11更长的位移。另一方面因此能实现，滑块元件31在检测状态DS和静止状态RS之间的转移位移大于锁定栓10在解锁位置EP和闭锁位置VP之间的行程位移。因此，能实现在驱动作用在相对短的行程位移上稳定地传递到锁定栓10上与通过滑块元件31的相对长的转移位移精确地识别位置之间的改善的关系。

对实施方式的上述阐述仅仅在实例的范围内描述了本发明。理所当然地，只要在技术上有意义，本发明的各单个特征可以自由地相互组合，而不偏离本发明/权利要求的范围。

附图标记列表

100 装置

10 锁定栓

11 控制器件

12 凹部

20 传动装置

21 驱动轮

22 切换元件

23 控制凸轮

24 导向滑槽

25 抓持筋

26 蜗杆

30 检测单元

31 滑块元件

32 信号发生器

33 第一传感器元件

34 弹簧元件

35 第二传感器元件

36 导向销

101 导向壳体

A 锁止区段

D 转动轴线

E 电驱动装置、电动机

F 弹力

M 永磁体

M1 永磁体

M2 永磁体

M3 永磁体

VP 闭锁位置

EP 解锁位置

RS 静止状态

DS 检测状态

N1 抓持凸起

N2 抓持凸起

H 行程方向

Q 横向方向

R 相对于转动轴线的径向方向

d 驱动轮的直径

r 离转动轴线的距离

I 导向滑槽的导向区域

II 导向滑槽的入口区域

III 导向滑槽的支撑区域

Claims (19)

1.用于锁定和释放机动车的转向柱或变速杆的装置(100)，具有：

在用于闭锁转向柱或变速杆的闭锁位置(VP)和用于解锁转向柱或变速杆的解锁位置(EP)之间可动地支承的锁定栓(10)；

传动装置(20)，该传动装置与锁定栓(10)处于机械上的有效连接，以便使锁定栓(10)在闭锁位置(VP)和解锁位置(EP)之间转移；

和检测单元(30)，该检测单元具有用于使信号发生器(32)运动的滑块元件(31)和至少一个位置固定的用于检测滑块元件(31)的至少一个状态(RS、DS)的第一传感器元件(33)；

其中，滑块元件(31)与传动装置(20)处于机械上的有效连接，以便使滑块元件(31)在静止状态(RS)与检测状态(DS)之间转移，在所述静止状态中信号发生器(32)与第一传感器元件(33)间隔开距离，在所述检测状态中信号发生器(32)处于第一传感器元件(33)的检测区域内；

其特征在于，所述检测单元(30)具有弹簧元件(34)，以便给滑块元件(31)加载从静止状态(RS)进入到检测状态(DS)的弹力(F)，从而提供在滑块元件(31)从静止状态(RS)转移到检测状态(DS)时的双重保障，其中如果滑块元件(31)失去与传动装置(20)的机械连接，则弹簧元件(34)保证尽管在驱动链中存在机械中断，但滑块元件(31)仍安全地到达其检测状态(DS)。

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，

所述滑块元件(31)能平移运动地支承，

其中，传动装置(20)给锁定栓(10)和/或滑块元件(31)提供驱动作用。

3.根据权利要求2所述的装置(100)，其特征在于，所述滑块元件(31)能沿着基本上横向于锁定栓(10)的行程方向(H)的方向(Q) 运动地支承。

4.根据权利要求2所述的装置(100)，其特征在于，其中，传动装置(20)具有驱动轮(21)。

5.根据权利要求1或2所述的装置(100)，其特征在于，

所述滑块元件(31)在静止状态(RS)中与锁定栓(10)间隔开距离，而当锁定栓(10)处于解锁位置(EP)时，滑块元件(31)在检测状态(DS)中形锁合和/或力锁合地锁止锁定栓(10)，

其中，滑块元件(31)具有锁止区段(A)，该锁止区段在滑块元件(31)的检测状态(DS)中接合在锁定栓(10)上的对应的凹部(12)中，所述凹部在锁定栓(10)的解锁位置(EP)中与锁止区段(A)相对置。

6.根据权利要求1或2所述的装置(100)，其特征在于，

所述信号发生器(32)具有至少一个带有磁定向的永磁体(M)，

其中，第一传感器元件(33)具有至少一个磁场传感器。

7.根据权利要求6所述的装置(100)，其特征在于，所述信号发生器(32)具有三个带有交替的磁定向的永磁体(M1、M2、M3)。

8.根据权利要求6所述的装置(100)，其特征在于，其中，第一传感器元件(33)具有两个磁场传感器。

9.根据权利要求6所述的装置(100)，其特征在于，其中，第一传感器元件(33)具有的磁场传感器是霍尔传感器。

10.根据权利要求1或2所述的装置(100)，其特征在于，

所述检测单元(30)具有至少一个位置固定的用于检测滑块元件(31)的至少一个另外的状态(RS、DS)的第二传感器元件(35)，

其中，滑块元件(31)在静止状态(RS)中位于第二传感器元件(35)的检测区域中，

其中，第二传感器元件(35)具有至少一个磁场传感器。

11.根据权利要求10所述的装置(100)，其特征在于，其中，第二传感器元件(35)具有的磁场传感器是霍尔传感器。

12.根据权利要求1或2所述的装置(100)，其特征在于，

所述传动装置(20)具有被驱动能绕传动装置(20)的转动轴线(D)转动的、带有螺旋形的控制凸轮(23)的切换元件(22)，该控制凸轮与锁定栓(10)的对应的控制器件(11)配合作用，以便使切换元件(22)的旋转运动转变成锁定栓(10)沿着行程方向(H)在闭锁位置(VP)和解锁位置(EP)之间的平移运动。

13.根据权利要求1或2所述的装置(100)，其特征在于，

所述传动装置(20)具有曲线状的、被驱动能绕传动装置(20)的转动轴线(D)转动的导向滑槽(24)，该导向滑槽与滑块元件(31)的对应的导向销(36)配合作用，以便将导向滑槽(24)的旋转运动转变成滑块元件(31)在静止状态(RS)和检测状态(DS)之间、沿着基本上横向于锁定栓(10)的行程方向(H)延伸的方向(Q)的平移运动。

14.根据权利要求13所述的装置(100)，其特征在于，

所述导向滑槽(24)随着离传动装置(20)的转动轴线(D)增大的距离(r)首先具有沿着导向滑槽(24)在两侧封闭的导向区域(I)、之后具有朝向导向滑槽(24)的一侧敞开的并且变宽的入口区域(II)并且之后具有沿着导向滑槽(24)沿径向在一侧敞开的用于滑块元件(31)的导向销(36)的支撑区域(III)。

15.根据权利要求13所述的装置(100)，其特征在于，

所述导向滑槽(24)在变宽的入口区域(II)上具有沿径向方向(R)远离传动装置(20)的转动轴线(D)指向的抓持筋(25)，以便辅助滑块元件(31)的导向销(36)从沿着导向滑槽(24)沿径向在一侧敞开的支撑区域(III)向沿着导向滑槽(24)在两侧封闭的导向区域(I)中转移，

其中，抓持筋(25)沿径向方向(R)远离传动装置(20)的转动轴线(D)观察突出于传动装置(20)的驱动轮(21)的直径(d)。

16.根据权利要求13所述的装置(100)，其特征在于，

所述滑块元件(31)的导向销(36)具有至少一个抓持凸起(N1)、所述抓持凸起沿径向、在相反的方向上从导向销(36)突出并且所述抓持凸起辅助滑块元件(31)的导向销(36)从沿着导向滑槽(24)沿径向在一侧敞开的支撑区域向沿着导向滑槽(24)在两侧封闭的、强制导向的导向区域中转移。

17.根据权利要求16所述的装置(100)，其特征在于，

所述滑块元件(31)的导向销(36)具有两个弯折的抓持凸起(N1、N2)。

18.根据权利要求1或2所述的装置(100)，其特征在于，

所述传动装置(20)具有锁定栓(10)相对于滑块元件(31)在离开位置(VP、EP)时的后移和锁定栓(10)相对于滑块元件(31)在到达位置(VP、EP)时的前移，

其中，传动装置(20)具有滑块元件(31)相对于锁定栓(10)在离开状态(RS、DS)时的前移和滑块元件(31)相对于锁定栓(10)在到达状态(RS、DS)时的后移，

其中，传动装置(20)具有用于驱动锁定栓(10)的控制凸轮(23)和用于驱动滑块元件(31)的导向滑槽(24)，其中，锁定栓(10)的控制器件(11)在控制凸轮(23)上的位移短于滑块元件(31)的导向销(36)在导向滑槽(24)上的位移。

19.一种用于驱动用于锁定和释放机动车的转向柱或变速杆的装置(100)的方法，所述装置具有：

在用于闭锁转向柱或变速杆的闭锁位置(VP)和用于解锁转向柱或变速杆的解锁位置(EP)之间可动地支承的锁定栓(10)，

传动装置(20)，该传动装置与锁定栓(10)处于机械上的有效连接，以便使锁定栓(10)在闭锁位置(VP)和解锁位置(EP)之间转移，

和检测单元(30)，该检测单元具有用于使信号发生器(32)运动的滑块元件(31)和至少一个位置固定的用于检测滑块元件(31)的至少一个状态(RS、DS)的第一传感器元件(33)，

其中，滑块元件(31)与传动装置(20)处于机械上的有效连接，以便使滑块元件(31)在静止状态(RS)与检测状态(DS)之间转移，在所述静止状态中信号发生器(32)与第一传感器元件(33)间隔开距离，在所述检测状态中信号发生器(32)处于第一传感器元件(33)的检测区域内；

其特征在于，所述检测单元(30)具有弹簧元件(34)，以便给滑块元件(31)加载从静止状态(RS)进入到检测状态(DS)的弹力(F)，从而提供在滑块元件(31)从静止状态(RS)转移到检测状态(DS)时的双重保障，其中如果滑块元件(31)失去与传动装置(20)的机械连接，则弹簧元件(34)保证尽管在驱动链中存在机械中断，但滑块元件(31)仍安全地到达其检测状态(DS)，

并且所述方法包括以下步骤：

a)解锁转向柱或变速杆，并且提供解锁信号，

b)解锁转向柱或变速杆，而不提供解锁信号，

c)闭锁转向柱或变速杆，而不提供闭锁信号，

d)闭锁转向柱或变速杆，并且提供闭锁信号，

其中，为了闭锁转向柱或变速杆而依次实施步骤a)至d)，或者为了解锁转向柱或变速杆而依次实施步骤d)至a)。

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