本发明专利技术涉及一种用于机动车的线控转向系统的转向柱(3)的锁定装置(1；29)，所述转向柱包括转向轴(2)，所述锁定装置包括具有多个凸起(6)和凹部(7)的卡锁星形件(8)，其中所述卡锁星形件(8)能够以防转的方式与转向轴(2)耦联，所述锁定装置包括能够相对于卡锁星形件(8)运动的卡锁元件(9；30)和调节驱动器(10；31)，所述调节驱动器构造成，使得卡锁元件(9；30)在阻挡位置与释放位置之间切换，在阻挡位置中转向轴(2)的旋转被阻挡，在释放位置中转向轴(2)的旋转被释放，其中调节驱动器(10；31)包括至少一个第一电磁执行器(11；34)和至少一个第二电磁执行器(12；35)。本发明专利技术还涉及一种用于机动车的转向柱(3)。用于机动车的转向柱(3)。用于机动车的转向柱(3)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锁定装置和具有锁定装置的转向柱
[0001]本专利技术涉及一种用于机动车的线控转向系统的包括转向轴的转向柱的锁定装置，该锁定装置包括具有多个凸起和凹部的卡锁星形件，其中卡锁星形件能够以防转的方式与转向轴耦联，该锁定装置包括能够相对于卡锁星形件移动的卡锁元件以及调节驱动器，该调节器被设计成在阻挡位置与释放位置之间切换锁定元件，在阻挡位置处，转向轴的旋转被阻挡，在释放位置处，转向轴的旋转被释放。此外，本专利技术还涉及一种用于机动车的转向柱。
技术介绍
[0002]用于机动车的转向柱具有转向轴，在转向轴的在行驶方向上靠后的面向驾驶员的端部处附接有方向盘，用于由驾驶员引入转向命令。转向轴在转向柱中可绕其纵向轴线旋转地支承。与传统的转向系相反，线控转向系统的转向系在转向柱和转向传动装置以及因此机动车的车轮之间不存在机械的转向力/转矩传递或机械耦联。
[0003]通过将转向柱与转向传动装置并且因此与汽车车轮机械地解耦，驾驶员完全不会获得触觉反馈信息，所述触觉反馈信息可以有助于向驾驶员传递当前车辆状况的驾驶感觉或印象。特别地，机械解耦导致驾驶员可以无阻碍地将方向盘旋转无限大的转向角，也就是说，可以执行任意多的方向盘转动。这不对应于车辆的惯常的转向操作并且可能因此就导致驾驶员的困惑。在转向操作中、尤其是在行驶期间的驾驶员错误可能导致对安全性关键的情况。应当避免驾驶员的任何形式的困扰或分心。
[0004]为了改善行驶安全性，用于线控转向系统的包括转向轴的转向柱的锁定装置用于在特定情况下向机动车的驾驶员提供显著提高的或不可克服的转向阻力形式的触觉反馈。例如当转向传动装置或车轮已经达到最大转向角时，就会出现这种情况。即使机动车的一个或两个与转向传动装置作用连接的车轮在转向过程期间撞到障碍物、尤其是地面石、路缘石或路边石，驾驶员也期望有触觉反馈。这两种情况的共同点是，车轮不能进一步沿转向运动的方向转向。期望的触觉反馈可以是这样的，即，正是当车轮不能继续沿相应的转向运动的方向转向时，转向阻力必须显著提高。这种类型的触觉反馈也被称为模拟止挡。
[0005]为了根据情况提高转向阻力，现有技术公开了向转向轴施加与转向运动的方向相反地作用的相应扭矩。然而，这需要相应的功率强大的电动机，所述电动机必须相应地设计为大尺寸并且因此需要相对大的结构空间并且是成本高的。
[0006]由DE 10 2016 206 610 A1公知了一种用于机动车的具有锁定装置的线控转向装置。锁定装置具有与转向轴防转地连接的类似齿轮形状的卡锁星形件、能够与卡锁星形件啮合的卡锁元件以及能够移动卡锁元件的调节驱动器。
[0007]这种已知的方向盘锁定装置的缺点在于运动机构的相对长的切换时间。术语“切换时间”理解为是指从一种状态转换到另一种状态所需的时长。结合锁定装置，这意味着将卡锁元件从阻挡位置移动到释放位置或反之的时长。为了使卡锁元件沿着调节行程复位到其起始位置中，设置有相应地预紧的复位弹簧。虽然可以通过提高复位弹簧的弹簧力、尤其
是通过提高弹簧常数或弹簧挠曲来实现运动机构的改善的动态性和由此更短的切换时间。然而，为了克服增大的弹簧力，必须又设置相应的功率更大的电动机，因此该电动机是结构空间更大的并且成本更高。
[0008]由DE 603 03 081 T2公知一种具有固定的和可变的机械的行程终端止挡的锁止装置。然而，这种已知的锁定装置在其结构上比较复杂并且需要结构空间。
[0009]其它锁定装置由FR 2 908 101 B1和DE 10 2004 037 617 A1公开。
[0010]当在模拟的止挡中使用传感器检测到旋转方向切换时，则尽可能快速地释放转向柱。换言之：锁定装置的卡锁元件在尽可能短的切换时间内从阻挡位置移动到释放位置，使得在检测到旋转方向切换之后，方向盘或转向轴不会继续保持被阻挡。
[0011]方向盘的位置的检测是安全相关的功能并且因此应可靠地或者说防故障地(ASIL D)被保证。
[0012]鉴于已知的锁定装置的上述缺点，本专利技术的目的是提供一种锁定装置，该锁定装置通过相对简单的结构手段实现短的切换时间、具有紧凑的构造并且是可靠的。
技术实现思路
[0013]本专利技术所基于的目的通过具有权利要求1的特征的用于机动车的线控转向系统的包括转向轴的转向柱的锁定装置以及通过具有权利要求10的特征的用于机动车的转向柱来实现。有利的改进方案由从属权利要求得出。
[0014]根据本专利技术，对于开头所述类型的锁定装置提出，所述调节驱动器包括至少一个第一电磁执行器和至少一个第二电磁执行器。通过两个电磁执行器可以实现短的切换时间。即，电磁执行器可相应被供给电能，使得其产生大的磁力且因此以大的调节力作用到卡锁元件上。
[0015]多个凸起和凹部在周向上交替地设置并且例如能够形成齿部。
[0016]优选地，锁定装置恰好不是在车辆驾驶员离开车辆的情况下沿旋转方向固定或阻挡转向轴的方向盘锁。相反，如上所述，锁定装置用于在特定情况下向机动车的驾驶员提供显著提高的或不可克服的转向阻力形式的触觉反馈，以模拟在线控转向系统的范围内省略的转向柱和转向传动装置之间的机械耦联。
[0017]电磁执行器可以分别被构造为电磁体，包括线圈和布置在线圈中的铁芯。为了引导和加强在通电期间、也就是说供给电能期间产生的磁场，相应的铁芯可以具有成形部。控制单元用于有针对性地给线圈通电，以在常规运行中产生变化的磁场，从而使卡锁元件根据情况运动到阻挡位置或释放位置中。
[0018]此外，所述成形部可以构造为用于使所述卡锁元件进行枢转运动的机械止挡。机械地止挡在成形部上有助于与电磁执行器共同作用的铁元件的磁化过程。这是因为机械止挡引起了冲击或脉冲，其有利于或简化了磁畴(也称为白区(Weiss
‑
Bezirke))的定向。磁畴在几乎平行的方向上的定向是对结晶平面的基本的、基于金属磁化的影响。
[0019]有利地，第一电磁执行器被设计成将卡锁元件从阻挡位置移动到释放位置，并且第二电磁执行器被设计成将卡锁元件从释放位置移动到阻挡位置。相反，运动方向也可以在相反的方向上定义。
[0020]以特别有利的方式，两个电磁执行器分别这样构造，使得卡锁元件远离其运动或
推开或排斥。使卡锁元件远离其运动提供了非常快速的切换时间的优点，因为电磁执行器和卡锁元件之间的间隙非常小或几乎不存在。由此，在切换过程开始时的效率非常高。因此，当卡锁元件必须加速以便将其从一个状态转移到另一状态中时，则可精确地提供相应大的力。也可以考虑的是，两个电磁执行器分别这样构造，使得卡锁元件向其运动或吸引。在两种情况下，两个电磁执行器均被设计成以相同的方式作用在卡锁元件上。这使得能够使用更简单并因此更低成本的对各个执行器的控制。
[0021]替代地，第一电磁执行器可以这样构造，使得卡锁元件远离其运动或推开或排斥，而第二电磁执行器这样构造，使得卡锁元件向其运动或吸引，即刚好当第一电磁执行器使卡锁元件远离其运动或推开或排斥时。优本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于机动车的线控转向系统的转向柱(3)的锁定装置(1；29)，所述转向柱包括转向轴(2)，所述锁定装置包括具有多个凸起(6)和凹部(7)的卡锁星形件(8)，其中所述卡锁星形件(8)能够以防转的方式与转向轴(2)耦联，所述锁定装置包括能够相对于卡锁星形件(8)运动的卡锁元件(9；30)和调节驱动器(10；31)，所述调节驱动器构造成，使得卡锁元件(9；30)在阻挡位置与释放位置之间切换，在阻挡位置中转向轴(2)的旋转被阻挡，在释放位置中转向轴(2)的旋转被释放，其特征在于，调节驱动器(10；31)包括至少一个第一电磁执行器(11；34)和至少一个第二电磁执行器(12；35)。2.根据权利要求1所述的锁定装置(1；29)，其特征在于，所述第一电磁执行器(11；23)被设计成将所述卡锁元件(9；30)从所述阻挡位置移动到所述释放位置，并且所述第二电磁执行器(12；35)被设计成将所述卡锁元件(9；30)从所述释放位置移动到所述阻挡位置。3.根据权利要求1或2所述的锁定装置(1；29)，其特征在于，所述第一电磁执行器和所述第二电磁执行器(11、12；34、35)分别构造成将所述卡锁元件(9；30)远离其运动或向其吸引。4.根据权利要求1或2所述的锁定装置(1；29)，其特征在于，所述第一电磁执行器(11；23)构造成将所述卡锁元件(9；30)远离其运动，并且所述第二电磁执行器(12；35)构造成将所述卡锁元件(9；30)向其吸引...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：
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