专利名称：用于控制锁止件的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对机动车的，特别是摩托车的功能重要的构件的锁止件，特 别是转向柱(Lenksaule)的锁止件进行控制的方法，具有驱动装置，利用所述驱动装置，锁 止件能够运动到锁定位置和运动到解锁位置以及反过来运动，其中，在锁定位置中，锁止件 机械地嵌入功能重要的构件中，而在解锁位置中，锁止件则从功能重要的构件中松脱，通过 使用者的受限定的触发动作，锁定过程开始，在锁定过程中，锁止件从解锁位置运动到锁定 位置中。
背景技术：
在现有技术中，用于对特别是机动车转向柱的锁止件进行控制的装置是公知的， 其中，设置有如下的锁止件，该锁止件能够通过驱动装置运动到锁定位置和运动到解锁位 置中，并且反之也可以。这种装置例如应用于电子机械式转向柱锁的范围内，其中，在解锁 位置中，锁止件最大程度地位于装置之中，并且不嵌入转向柱中。与此相对照地，在锁定位 置中，锁止件从该装置中伸出并且与转向柱处于有效连接中，因而，转向柱止动地保持在其 位置上。已经证明不利的是例如转向柱可能进入到错误位置，而在该错误位置中，锁止件 不会根据意愿对转向柱进行止动，这是因为例如在从装置中出来时，锁止件会碰到转向柱 的齿部。如果摩托车的转向轮锁(Lenkradschloss)处于如下的状态中，即，锁止件虽然已 离开其解锁位置，但却由于转向柱的错误位置而还无法到达锁定位置，则使用者仍然可以 使摩托车运动，其中，不利的是，由于摩托车的运动，锁止件可能事后会卡入转向柱中。锁止 件的这种意料之外的事后卡入可能导致使用者连同摩托车一起摔倒。
发明内容
本发明的任务是，完成用于控制开头所述类型锁止件的方法及装置，利用所述方 法及装置可避免上述缺点，特别是提供如下的方法和装置，由此，对于使用者的安全性得以改善。为解决上述任务，而提出具有权利要求1所述特征的方法。在各从属权利要求中 则实施了优选的可选方案。根据本发明，设置为，通过监控单元来进行监测，利用该监控单元能够发现构件可 能的错误位置(在该可能的错误位置下，锁止件的锁定位置不再是可能的)，从而使得尽管 有触发动作，锁止件仍接着占据原来的解锁位置。所述构件可以是机动车、摩托车或者四轮 摩托车(Quads)的元件。本发明防止了长时间地出现锁止件的多于两个的位置。如果通过 触发动作而开始锁定过程，那么在一些情况下可能出现如下情况，即，所述构件未占据用于 锁止件的锁定位置的准确位置。在这种情况下，锁止件与功能重要的构件之间不会产生机 械嵌合。所述构件例如可以被实施为具有凹部的转向柱，锁止件在其锁定位置中嵌入所述 凹部中。在转向柱可能错误位置中，锁止件在触发动作之后并不进入所述凹部中，而是例如 接触所述凹部的相邻区域(齿部等)。锁止件的这种悬浮状态通过监控单元来识别，由此，锁止件重新受到控制，以运动到其原来的解锁位置中。因而，可有效地防止从锁止件的中间 位置发生意料之外的和无意的锁定。转向柱的错误位置可以以如下方式产生，即，摩托车转 向器(Lenker)没有处在其相应的位置中。用于触发锁定过程的有意的操作可以通过例如 按下按钮、从电子机械式转向锁定装置中拔出钥匙而发生。对于构件可能错误位置，例如可以直接通过锁止件的位置直接进行检验。监控单 元可以在锁定过程中检验锁止件以何种程度占据限定的移出位置，在该移出位置中，达到 了锁定位置。如果已到达了锁止件的锁定位置，则可由此推断不存在构件的错误位置。可另选地，不言而喻地可以考虑的是直接通过监控单元来测定构件的位置，尤其 是转向柱的位置。同样也存在的可能性是，监控单元在锁定过程中检测或测定驱动装置的 状态参量，由该状态参量能够发现构件的可能错误位置。例如当驱动装置具有电动机以及 与锁止件处于机械的有效连接中的传动装置时，则可以通过用作状态参量的、传动装置元 件之一(特别是驱动轮或从动轮)的位置来推导出功能重要的构件的可能错误位置。在本发明的一种可行实施方式中，监控单元通过触发动作而被控制和激活。这意 味着，只有在使用者有意地操作，以锁定机动车之后，才对功能重要的构件的位置进行检 验。可另选地和/或附加地，在另一实施方式中当然可以考虑的是，对构件的可能错误位置 实施持续监测。根据的方法包括如下可行性，S卩，在识别出构件的错误位置后，使锁止件从位于解 锁位置与锁定位置之间的中间位置移回解锁位置中。在这种实施方式中，在使用者作出触 发动作后，并行地进行下列两个动作使锁止件从解锁位置相应地运动到锁定位置，通过监 控单元来监测构件的错误位置以何种程度存在或者存在与否。如若不巧存在错误位置的 话，则由此使锁止件进行从中间位置到解锁位置的返回运动。在可行的实施变动方案中，可 以设置为在识别出构件的错误位置后，尽管有使用者的触发动作，锁止件仍在其解锁位置 中保持不动。在这种情况下，通过对功能重要的构件的位置进行直接确定而测定处可能的 错误位置。只有在存在正面反馈时，即，功能重要的构件具有对于锁止件锁定位置正确的位 置时，才进行控制，以将锁止件从其解锁位置运动到锁定位置中。若没有正面反馈，锁止 则在其解锁位置中保持不动。有利的是，监控单元具有传感器元件，该传感器元件尤其通过其电学特性的限定 的改变而产生传感器信号，由该传感器信号可确定出构件的可能错误位置。为此目的，可以 采用不同的传感器，尤其可采用模拟的、二进制的或者数字传感器。在有利的实施变动方案 中，传感器信号通过电感、电阻或电容的改变来产生。例如，传感器元件可实施为磁场传感 器，压力传感器或者光学传感器。此外，所提出的任务通过具有权利要求11所述特征的装置得以解决。在从属权利 要求12至17中介绍了有利的实施方式。有利地设置有壳体，在该壳体中布置有驱动装置、锁止件以及监控单元。可另选 地，监控单元也可以布置在壳体外部，尤其是布置在功能重要的构件的附近，以便监测该构 件的位置。功能重要的构件与转向器元件相连，使用者优选能够使所述转向器元件运动到 左侧或右侧的止挡位置中，其中，只有在所述止挡位置中，锁止件的锁定位置才是能达到 的。当转向器元件未处于所述止挡位置时，那么根据本发明就存在功能重要的构件的错误 位置。锁止件不能通过限定的触发动作达到锁定位置，这是因为监控单元识别到所述错误位置。有利的是，功能重要的构件，尤其是摩托车或者四轮摩托车的转向柱仅具有两个容纳 处，所述锁止件在其锁定位置中能够制动地嵌入该接纳处。根据本发明的装置可被用作电气的/电机械的转向锁定装置，其中，该装置此外 还尤其能够毫无问题地与所谓的“无钥匙进入系统”相结合。根据本发明的装置可以例如 通过无线电信号或者在发生数据交换之后被激活。在此，本发明不言而喻地对如下状况实 现反馈，即，相关的装置是否可靠地锁住功能重要的构件，特别是锁住转向柱。这可以通过 例如机动车上的光学警告装置或者声学警告装置来表现。
本发明的其他的优点、特征及细节可从后面的说明书中获知，在在说明书中结合 附图对本发明的多个实施例进行详细介绍。在此，在各权利要求中及在说明书中提到的特 征分别单独地或者任意组合都是本发明的重要之处。其中图1以纯示意的图示示出用于控制锁止件的根据本发明的装置，图2示出用于监测转向柱的可能错误位置的监控单元的可行实施方式，图3示出监控单元的另一实施方式，其实施为光学传感器，图4示出监控单元的另一可选方案，其布置在两件式的锁止件上，图5a示出监控单元的另一可行构造方案，图5b示出锁止件上的监控单元的又一可选实施方案，以及图6示出用于控制锁止件的根据本发明的方法的示意图。
具体实施例方式图1纯示意地示出用于控制功能重要的构件30的锁止件11的装置10的实施方 式。构件30是摩托车的转向柱30。所述装置具有驱动装置20，该驱动装置20具有传动装 置22和电动机21。传动装置22与锁止件11保持机械联接，其中图1中的锁止件11处于 锁定位置1中。通过传动装置22，锁止件11能够从锁定位置1平移式地向上运动回在图 1中以虚线标示的解锁位置2中。在锁定位置1中，锁止件11以其自由端部伸入到转向柱 30的槽31中，由此，转向柱30被锁止。与此相对照地，在解锁位置2中，锁止件11从转向 柱30中松脱。在本实施例中，锁止件11由金属、尤其是由钢制成。在此，材料厚度这样设定，即， 可以尽可能使材料毁坏不再可能。在可选的实施例中，锁止件11能够以喷铸技术来制造。 在本实施例中，锁止件11的自由端部在其形廓中被倒圆，由此，使得锁止件11卡入转向柱 30的槽31中。在另一未示出的实施方案中，锁止件的自由端部也可以斜切地实施。传动装置22例如可分多级地实施，传动装置22并未明确示出。在此，传动装置22 可以具有直接作用于锁止件11的驱动轮。所述驱动轮可以例如通过由发动机21驱动的蜗 杆轴来驱动。此外，装置10具有壳体12，在该壳体中布置有驱动装置20、锁止件11以及监控单 元40。在这里，监控单元40用于监测转向柱30的位置。锁止件11的锁定位置1可以仅在 如下情况下才能实现，即，在转向柱30的槽31相对于锁止件11占据正确位置的情况下才能实现。即如果槽31未处在器对于锁止件11的锁定位置1所需要的相应位置上，则锁止 件11在使用者作出限定的触发动作之后向着转向柱30的齿部32或齿面从解锁位置2中 移出，在该解锁位置2中，锁止件11与转向柱30松脱。在这里，锁止件11占据处于解锁位 置2与锁定位置1之间的中间位置3。通过转向柱30的由监控单元40识别出错误位置，锁 止件11会从中间位置3返回运动到解锁位置2中。触发动作可由使用者有意地通过开关13引发。由此，通过驱动装置20，锁止件11 从其解锁位置2平移运动到锁定位置1中。监控单元40能够以不同的方式来确定转向柱 30的可能错误位置，这在图1中已示意性地示出。例如，监控单元40可以通过锁定过程期 间锁止件11的移出位置来检测是否已到达锁定位置。如若锁止件11已离开解锁位置2， 但仍未达到锁定位置，而是例如处于中间位置3中，那么可由此推断存在转向柱30的错误 位置。在一可选实施方式中，监控单元40也可直接测定转向柱30的位置，以便由此探测 可能错误位置。同样也可以考虑的是，可以通过驱动装置20的所测定的状态参量来推出转 向柱30的可能错误位置，这也已在图1中示出。例如通过监控单元40测定的电动机21的 电流可用作状态参量。在根据本发明的装置的一个可行的构造方案中，通过发动机21中增 加的电流可推出锁止件11处在贴靠于转向柱30的齿部32上的中间位置3中。监控单元40可以实施有传感器41。根据图2，所述传感器构造为霍尔传感器41. 1， 该霍尔传感器41. 1直接布置在槽31的区域内的转向柱30上。锁止件11在其自由端部 上具有永久磁体42。当锁止件11处于锁定位置1中，也就是位于槽31中时，永磁体42在 槽31中的位置由霍尔传感器41. 1来检测。在另一未示出的可选方案中，霍尔传感器以及 永磁体布置在其他位置，尤其是根据本发明的装置的壳体上，以便确定锁止件11的相应位 置。在磁场传感器的区域内，同样也可采用簧片开关、磁共振传感器等，它们以无接触并因 而无磨损的方式工作。在图3中示出了监控单元40的另一可选实施方案，所述监控单元40实施为光学 传感器40。位置标记14设置在锁止件11上，所述位置标记14可以借助于光学传感器40 无接触地检测到。由此可实现对锁止件11的各个位置1、2的检测。在本实施例中，设置有 一系列的位置标记，这些位置标记由大量在锁止件11的纵向上依次布置的交替条纹组成。 在位置图案14中，锁止件11的各位置得到编码，从而通过借助光学传感器40对位置标记 14进行扫描，就能够确定锁止件11的实时位置。在这种情况中，传感器40构造为反射传感 器，该反射传感器具有发射出发送光束的发送器、对接收光束进行接收的接收器以及未示 出的评估单元。在此，发送器优选由发光二极管形成，而接收器则由光电二极管形成。评估 单元由微处理器等组成。反射传感器优选集成在小尺寸的壳体中。为制造深色的位置标记 14，可例如在锁止件11中在为位置标记14设置的位置上制造凹部，这些凹部在锁止件11 的表面通出。这些凹部深度很小，通过适合的蚀刻材料的方法，例如通过腐蚀而制得。在这 些凹部中引入形成深色位置标记14的深色材料层，这可以通过例如阳极氧化来进行。与锁 止件11的表面相比，位置标记14的深色材料层仅反射发送光束中的极小份额。光学传感 器40可以例如布置在根据本发明的装置10的壳体12上。可另选地，也可以考虑的是，将 光学传感器40固定在转向柱30上并朝向所述锁止件11。在另一可选实施方案中，可以考虑的是，将锁止件11分两部分来实施。在这里，锁止件11主要由基本件11. 1和作用件11. 2组成，基本件11. 1和作用件11. 2通过弹簧件彼 此相连。图4示出正常情况，在这种情况下，锁止件11以适于功能的方式移入锁定位置1 中。在此，作用件11.2以其自由端部处于转向柱30的槽31之内。如果存在转向柱30的 错误位置，那么作用件11. 2以其自由端部碰到齿部32上，其中，基本件11. 1通过驱动装置 20继续沿作用件11. 2的方向运动并且占据图4中以虚线示意的位置。在此，弹簧件15被 程度更强地压缩。在如图4所示的这一实施方式中，监控单元40就像在图2中的情况一样 被实施为磁场传感器，具有霍尔传感器41. 1和永磁体42。在此，永磁体42位于基本件11. 1 上，并且霍尔传感器41. 1则位于作用件11. 2上。如果锁止件11在出现转向柱30的错误 位置的情况下碰到齿部32上，霍尔传感器41. 1与永磁体42几乎对置，因此触发信号，借助 于此信号能够确定锁止件11的锁定位置1不能执行。在图5a和5b中，监控单元40被实施为光学传感器。图5a示出作为单向光障 (Einweg-Lichtschranke)工作的监控单元，该单向光障由在空间上分开的发送器-与接收 器元件41. 3,41. 4组成。在这种情况下，对发送器41. 3与接收器41. 4之间的光束中断进 行检测。在这里，传感器场能够利用可见光或红外线来运行。在图5b中，监控单元40是反射光障(Reflexions-Lichtschranke)，该反射光障由 布置在共同壳体中的发送器_与接收器元件41. 5构成。自发送器-与接收器元件41. 5发 送出的脉冲式光辐射或红外辐射在锁止件11靠近时在同样布置于所述锁止件11上的反射 器41. 6上反射并且通过接收器元件41. 5来接收。反射器41. 6也可另选地布置在转向柱 30的槽31中，这同样已在图5b中示出。在此，锁止件11以能线性运动地支承的方式位于 反射器41. 6同发送器-与接收器元件41. 5之间。在本发明的另一未示出的可选方案中，监控单元40具有作为压力传感器工作的 传感器元件。在这里可采用应变片(Dehnungsmessstreifen)，该应变片例如可以固定在锁 止件11的自由端部上，并能够探测锁止件11的力、转矩、压力、伸展或压缩。不言而喻地， 在驱动装置20上，尤其是在传动装置22、电动机21和/或壳体12上可设置传感器元件的 不同实施变动方案，从而测定如下状态参量，由所述状态参量能够直接或间接地推导出转 向柱30的错误位置。图6示例性地示出用于控制摩托车的转向柱30的锁止件11的根据本发明的方法。在使用者首先根据步骤50通过有意的操作关闭发动机之后，如步 骤51所示那样，转向器元件33必须首先实施向其两个止挡位置之一的另一有意的运动。52 示意性地示出摩托车的转向器元件33具有左止挡位置和右止挡位置。只有当转向器元件 33到达两个止挡位置中的一个时，锁止件11的如图1所示的锁定位置1才是可行的。在使 用者使转向器元件33运动到两个止挡位置中的一个之后，才进行另一有意的触发动作53， 通过该触发动作53，使用者有意地启动锁定过程，在该锁定过程中，锁止件11可以从其解 锁位置2运动到锁定位置1中。触发动作53例如可以通过转向器元件33上的开关13引 发。与锁止件11运动到锁定位置1并行地，图1中的监控单元40也起作用，监控单元40 启动监测过程55，在该监测过程55中，转向柱30的可能错误位置可被检验出来。如果转向 柱30的错误位置不存在，那么锁止件11进入锁定位置56。相反地，如果转向按30的错误 位置存在，则使得锁止件11从可能的中间位置移回到原来的解锁位置2中。不言而喻地，也可以考虑的是，监控单元40包含如下信息，即，使用者在步骤50中关闭发动机和/或根据步骤51、52到达转向器元件33的止挡位置之一与否。如果根据50、 51,52的条件之一未得到满足，那么监控单元40能够阻止触发动作53，从而尽管使用者作 出了有意的触发动作也不会导致锁定过程。这意味着锁止件11在其解锁位置2中保持不
动。
附图标记列表
1锁定位置
2解锁位置
3中间位置
10装置
11锁止件
11.1基本件
11.2作用件
12壳体
13开关、按钮
14位置标记
15弹簧件
20驱动装置
21电动机
22传动装置
30转向柱、构件
31槽、接纳处
32齿部
33转向器元件
40监控单元
41传感器元件
41.1霍尔传感器
41.3发送器、发光二极
41.4接收器、光电二极
41.5发送器与接收器
41.6反射器
42永磁体、永久磁体
权利要求
用于对机动车的，特别是摩托车的功能重要的构件(30)的锁止件(11)，特别是转向柱(30)的锁止件(11)进行控制的方法，其中具有驱动装置(20)，利用所述驱动装置(20)，所述锁止件(11)能够运动到锁定位置(1)和能够运动到解锁位置(2)，并且反过来也行，其中，在所述锁定位置(1)，所述锁止件(11)机械地嵌入所述功能重要的构件(30)中，在所述解锁位置(2)，所述锁止件(11)从所述功能重要的构件(30)中松脱，通过使用者的限定的触发动作，锁定过程被启动，在所述锁定过程中，所述锁止件(11)从所述解锁位置(2)运动到所述锁定位置(1)，其特征在于，通过监控单元(40)来进行监测，利用所述监控单元(40)能够发现所述构件(30)的可能的、使所述锁止件(11)的锁定位置(1)不再可能的错误位置，从而尽管有所述触发动作，所述锁止件(11)接下来仍占据原来的解锁位置(2)。
2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于，所述监控单元(40)在所述锁定过程中对所述锁止件(11)以何种程度占据限定的移出 位置进行检验，在所述移出位置中，达到所述锁定位置(1)。
3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于，所述监控单元(40)由所述触发动作控制和激活。
4.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，在识别出所述构件(30)的错误位置后，所述锁止件(11)从位于所述解锁位置(2)与 所述锁定位置(1)之间的中间位置(3)移回到所述解锁位置(2)。
5.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，在识别出所述构件(30)的错误位置后，尽管有使用者的触发动作，所述锁止件(11)仍 在所述锁止件(11)的解锁位置(2)中保持不动。
6.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，在所述锁定过程中，所述监控单元(40)测定所述驱动装置(20)的状态参量，从所述状 态参量中能够发现所述构件(30)的可能的错误位置。
7.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，所述驱动装置(20)具有电动机(21)和传动装置(22)，所述传动装置(22)与所述锁止 件(11)处于机械的有效连接中，其中，特别是传动装置元件中的一个传动装置元件的位置 被作为状态参量来测定。
8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于，所述电动机(21)的电流被作为状态参量来测定。
9.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，所述监控单元(40)具有传感器元件(41)，所述传感器元件(41)特别是通过所述传 感器元件(41)的电学特性的限定的改变，特别是电感、电阻或电容的改变来产生传感器信 号，由所述传感器信号能够发现所述构件(30)的可能的错误位置。
10.根据前述权利要求之一所述的方法， 其特征在于，所述传感器元件(41)是磁场传感器、压力传感器或光学传感器。
11.用于对机动车的，特别是摩托车的功能重要的构件(30)的锁止件(11)，特别是 转向柱(30)的锁止件(11)进行控制的装置(10)，具有驱动装置(20)，利用所述驱动装置 (20)所述锁止件(11)能够运动到锁定位置⑴和运动到解锁位置(2)以及反过来也行，其 中，在所述锁定位置(1)，所述锁止件(11)机械地嵌入所述功能重要的构件(30)中， 在所述解锁位置(2)，所述锁止件(11)从所述功能重要的构件(30)中松脱， 通过使用者限定的触发动作，锁定过程被启动，在所述锁定过程中，所述锁止件(11) 从所述解锁位置(2)运动到所述锁定位置(1)，其特征在于，设有监控单元(40)，利用所述监控单元(40)能够发现所述构件(30)的可能的、使所述 锁止件(11)的锁定位置(1)不再可能的错误位置，从而尽管有所述触发动作，所述锁止件 (11)接下来仍占据原来的解锁位置(2)。
12.根据权利要求11所述的装置， 其特征在于，设有壳体(12)，在所述壳体(12)中布置有所述驱动装置(20)、所述锁止件(11)以及 所述监控单元(40)。
13.根据权利要求11或12所述的装置， 其特征在于，通过操作设有的开关(13)或按钮(13)能够引发所述触发动作。
14.根据前述权利要求之一所述的装置， 其特征在于，在所述锁定位置(1)，所述锁止件(11)以所述锁止件(11)的自由端部嵌入所述构件 (30)的接纳处(31)中，其中，特别是所述构件(30)仅具有两个接纳处(31)。
15.根据前述权利要求之一所述的装置， 其特征在于，所述构件(30)与转向器元件(33)相连，所述转向器元件(33)能够由使用者运动到左 止挡位置或右止挡位置，其中，仅在所提到的止挡位置，所述锁止件(11)的锁定位置(1)才 是能达到的。
16.根据前述权利要求之一所述的装置，所述装置能够依照按权利要求1至10之一所 述的方法来运行。
全文摘要
本发明涉及一种用于对机动车的，特别是摩托车的功能重要的构件(30)的锁止件(11)，特别是转向柱(30)的锁止件(11)进行控制的方法，具有驱动装置(20)，利用驱动装置(20)锁止件(11)能够运动到锁定位置(1)和运动到解锁位置(2)以及反过来也可以，其中，在锁定位置(1)，锁止件(11)机械地嵌入功能重要的构件(30)中，并且在解锁位置(2)，锁止件(11)则从功能重要的构件(30)中松脱，通过使用者限定的触发动作，锁定过程被启动，在锁定过程中，锁止件(11)从解锁位置(2)运动到锁定位置(1)。根据本发明设置为，通过监控单元(40)来进行监测，利用监控单元(40)能够发现构件(30)的可能的、使锁止件(11)的锁定位置(1)不再可能的错误位置，从而尽管有触发动作，锁止件(11)接下来仍占据原来的解锁位置(2)。
文档编号B60R25/0215GK101959725SQ200980107183
公开日2011年1月26日 申请日期2009年3月5日 优先权日2008年3月10日
发明者斯特凡·默尼希, 米尔科·申德勒, 约尔格·西蒙, 约阿希姆·施奈德, 迪尔克·维特维尔, 阿明·格伊登, 马蒂亚斯·克莱因 申请人:胡夫·许尔斯贝克和福斯特有限及两合公司