CN103204135A

CN103204135A - 转向柱锁

Info

Publication number: CN103204135A
Application number: CN2013100084479A
Authority: CN
Inventors: M·希尔歇; M·埃利亚松; T·芒努松; J·约翰松
Original assignee: Volvo Car Corp
Current assignee: Volvo Car Corp
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2033-01-10
Also published as: EP2615009A1; US8915163B2; EP2615009B1; CN103204135B; US20130174686A1

Abstract

本发明涉及用于车辆的转向柱(1)。所述转向柱(1)包括被所述转向柱(1)可旋转地支撑的转向轴(2)。所述转向柱(1)还包括第一电机，其中所述第一电机可操作地连接于车辆控制系统。转向柱(1)被设置为借助于所述第一电机横向地和/或轴向地移动。转向柱(1)还包括被设置为锁定转向柱(1)的锁定装置(10)，从而防止所述转向柱(1)旋转。锁定装置（10）包括附接于所述转向柱(1)的第一锁定部件（11）和被设置为附接于车辆底盘的第二锁定部件（12），其中第一电机被设置为将所述转向柱(1)移至其中所述第一锁定部件(11)和所述第二锁定部件(12)被设置为接合的锁定位置从而防止所述转向柱(1)旋转。

Description

转向柱锁

技术领域

本发明涉及用于车辆的转向柱。所述转向柱包括被所述转向柱可旋转地支撑的转向轴。所述转向柱还包括第一电机，其中所述第一电机可操作地连接于车辆控制系统。所述转向柱被设置为通过所述第一电机横向地和/或轴向地移动。所述转向柱还包括被设置为锁定所述转向柱从而防止所述转向柱旋转的锁定装置。本发明还涉及用于锁定转向柱的方法和包括转向柱的车辆。

背景技术

当今，法律要求需要转向、传动和/或制动的锁定从而保护小汽车免受例如盗窃或其它非法使用和滚移。当今，转向柱主要使用锁定设备来锁定转向柱，其需要沿着转向柱轴线的空间。该空间对于其它可能性例如膝盖安全气囊或在碰撞时用于转向柱的塌陷区来说是不可缺少的。

用于锁定转向柱的锁定设备的一个示例在DE200510027777中公开。此处所述锁定设备紧挨着所述转向柱并且附接于所述转向柱。锁定螺栓可被移入所述转向柱从而锁定所述转向柱。通过电子控制单元来控制所述锁定螺栓的移动。如上所述，这种设置占用了沿所述转向柱轴线的空间。这些锁定设备还很昂贵并且除占用空间外还增加了汽车的总重量。

因此需要解决上述问题的改进的转向柱。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有创造性的用于车辆的转向柱，其中至少部分地避免了前面提及的问题。该目的通过权利要求1的特征部分的特点来实现，其中所述锁定装置包括附接于所述转向柱的第一锁定部件和被设置为附接于车辆底盘的第二锁定部件，其中所述第一电机被设置为将所述转向柱移至锁定位置从而防止所述转向柱旋转，在所述锁定位置，所述第一锁定部件和所述第二锁定部件被设置为接合。

根据本发明用于锁定转向柱的方法如独立权利要求14所述。

本发明涉及用于车辆的转向柱。所述转向柱包括被所述转向柱可旋转地支撑的转向轴。所述转向柱还包括第一电机，其中所述第一电机可操作地连接于车辆控制系统。所述转向柱被设置为借助于所述第一电机横向地和/或轴向地移动。所述转向柱还包括被设置为锁定所述转向柱从而防止所述转向柱旋转的锁定装置。所述锁定装置包括附接于所述转向柱的第一锁定部件和被设置为附接于车辆底盘的第二锁定部件。所述第一电机被设置为将所述转向柱移至其中所述第一锁定部件和所述第二锁定部件被设置为接合的锁定位置从而防止所述转向柱旋转。

如前所述，当今用于锁定转向柱的锁定设备需要沿着所述转向柱轴线的空间。通过引入电力地可调整的转向柱，电机已被放置入位以控制转向柱的位置。这些电机可用于将所述转向柱移至转向柱被锁定的位置。这通过令第一锁定部件附接于所述转向柱自身和第二锁定部件被设置为附接于车辆底盘来实现。控制转向柱位置的电机连接于车辆控制系统使得在某些情况下所述转向柱将从锁定位置移至可操作位置或从可操作位置移至锁定位置。这些情况将在下面详述。所述可操作位置是所述转向柱被解锁的位置并且所述位置在驾驶中被调整。

利用已经就位的电机的优点在于不需要沿所述转向柱的轴线装配附加装置。通过将锁定装置附接于所述转向柱自身，现有技术中锁定设备通常占用的空间可用于其它重要的系统。并且由于现有技术中的锁定设备不再是必要的，因此还节省了重量。

所述第一锁定部件可例如为附接于所述转向柱的锁定环或在所述转向柱内被切成的锁定沟槽。所述第二锁定部件例如可为锁定螺栓、锁销或可被用作在锁定装置中与所述第一锁定部件接合的第二部分的其它种类的部件。

所述第二锁定部件被设置为附接于底盘。其含义是所述第二锁定部件可直接附接于所述底盘或它可附接于车辆的附接于所述底盘上的不同部分。

所述转向柱的锁定位置可位于所述转向柱的正常调整范围之外。

本发明的一个优点在于可限定电力地可调整的转向柱的未使用位置以及使用随后将转向柱锁定在预定位置的锁定机构。这就确保了在所述转向柱的普通调整期间所述转向柱不锁定。通过程序控制车辆控制系统使得不能通过手动调整所述转向柱的位置来到达所述锁定位置，可设定所述正常调整范围。可选地，机械锁可用于在手动调整期间阻碍所述转向柱到达所述锁定位置。通过所述车辆控制系统控制所述机械锁并且当所述转向柱将移至所述锁定位置时分离所述机械锁。

附接于所述转向柱的所述第一锁定部件可覆盖所述转向柱的整个周缘。

如上所述，所述第一锁定部件可为锁定环或在所述转向柱内被切成的沟槽。所述环或沟槽可覆盖所述转向柱的整个周缘从而能够将所述转向柱锁定在任何位置。也就是说，锁定的发生可与方向盘如何定位无关。当例如停放的斜坡上时这是有用的，因为车轮可被定位在任何必要的位置，而方向盘也可被定位在任何必要的位置。

所述第一锁定部件可覆盖所述转向柱的周缘的一部分。

所述锁定环或沟槽也可覆盖所述转向柱的周缘的仅一部分。当认为使用所述转向柱的周缘的仅一部分就足以实现功能时，这可作为可选方案。这可导致更低的重量或更容易制造。

所述第二锁定部件可能包括锁定螺栓。所述第二锁定部件还可包括锁销或其它适宜的第二锁定部件。

所述锁定螺栓可被设置为弹性地附接于车辆的底盘。

这就使得所述转向柱被移动就位以使当达到锁定位置时所述锁定螺栓弹入与所述第一锁定部件接合的位置内。取代锁定螺栓的话，锁销或其它适宜的第二锁定部件可被设置为弹性地附接于底盘。

所述锁定螺栓可被如此附接以使所述锁定螺栓沿大致平行于所述转向柱纵轴线的向下和/或向上方向上有弹性。

在至少以下操作之一之后，车辆控制系统可将所述转向柱从可操作位置移至所述锁定位置：将点火开关调离“接通（on）”位置；从所述点火锁移走点火钥匙；致动车辆的中央锁（central lock）；触发车辆的警报；或当由车辆控制系统检测到碰撞时。

根据本发明的所述转向柱的一个优点在于可在某些情况下将所述转向柱设置为移至所述锁定位置。当点火开关从“接通”或“II”位置被移至所述点火开关的“启动（start）”位置之外的其它位置时，所述转向柱可例如移至所述锁定位置。所述转向柱移至所述锁定位置的另一可能是当从所述点火锁移走钥匙时。当驾驶员离开所述车辆时，因为方向盘移离驾驶员，上述选择都使得很容易离开所述车辆。这对年长的驾驶员或其它身体上虚弱或残疾的驾驶员来说也是优点。不同于所述锁定位置的位置是可能的，如果其更适于容易离开。例如在致动所述车辆的中央锁后，所述转向柱随后被移至所述锁定位置。

还可设置为当致动所述车辆的中央锁时将转向柱移至所述锁定位置。这可通过利用车门之一上的锁或利用电子中央锁来锁定车门来实现。

当企图非法进入车辆期间触发车辆警报时，所述转向柱也可能移至所述锁定位置。这将阻碍窃贼开走所述车辆。

又一个可能性是当检测到碰撞时所述转向柱移至所述锁定位置。这将增加乘客的安全性，因为在碰撞期间利用所述电机可控制所述方向盘的塌陷。如果从安全性的角度考虑不同于所述锁定位置的其它位置更适宜的话，在检测到碰撞时所述方向盘当然可能移至该位置。

在至少以下之一操作之后，所述车辆控制系统将所述转向柱从所述锁定位置移至可操作位置：将点火钥匙插入点火锁内；将所述点火开关调至“接通”或“启动”位置；或解除（deactivated）所述车辆的中央锁。

根据本发明的所述转向柱的一个优点在于可在某些情况下将所述转向柱设置为从所述锁定位置移至一可操作位置。当所述点火开关被移至所述“接通”或“II”位置时，所述转向柱例如可从所述锁定位置移开。所述转向柱从所述锁定位置移开的另一个可能是当钥匙被插入所述点火锁时。当驾驶员进入所述车辆时，因为所述方向盘移离所述驾驶员，上述选择都使得很容易进入所述车辆。在驾驶员正确地就坐在座位上后，所述转向柱移至所述可操作位置。这对年长的驾驶员或其它身体上虚弱或残疾的驾驶员来说也是优点。不同于所述锁定位置的位置是可能的，如果其更适于容易进入。例如在解除所述车辆的中央锁后，所述转向柱随后将从所述锁定位置被移至该可选位置。

还可设置为当解除所述车辆的中央锁时将转向柱从所述锁定位置移开。这可通过利用车门之一上的锁或利用电子中央锁解锁车门从而解锁所述车辆来实现。

所述转向柱可包括内柱和外柱，所述外柱和所述内柱被如此设置以使它们相对彼此可伸缩地移动。

所述第一电机为现有技术已知的任何适于操作转向柱的电机。

可调整转向柱锁的电机可被放置在如此的位置以使其不可被接触，这样就满足了Thatcham攻击（Thatcham Attack）的要求。此外，电机例如无刷直流电机对于盗窃汽车的贼来说更复杂化了。

车辆可包括根据本发明的转向柱。

所述车辆可包括至少两个车轮。

本发明不局限于具有四个车轮的车辆例如汽车，但也可用于摩托车。电机的位置和电机的类型当然必须适于车辆的类型从而最大化地防止盗窃。

本发明还涉及用于锁定转向柱的方法，其中所述转向柱包括被所述转向柱可旋转地支撑的转向轴。所述转向柱还包括第一电机，所述第一电机可操作地连接于车辆控制系统。所述转向柱被设置为借助于所述第一电机横向地和/或轴向地移动。所述转向柱还包括被设置为锁定所述转向柱从而防止所述转向柱旋转的锁定装置。所述锁定装置包括附接于所述转向柱的第一锁定部件和被设置为附接于所述车辆底盘的第二锁定部件。所述方法包括：

-利用所述第一电机将所述转向柱移至锁定位置；

-接合所述第一锁定部件和所述第二锁定部件从而防止所述转向柱旋转。

只要所述第一锁定部件和所述第二锁定部件接合，可以任何方式将所述转向柱移至所述锁定位置。例如所述转向柱可仅水平地缩回直至所述第二锁定部件与所述第一锁定部件接合。可选地，所述转向柱可向下倾斜，并且随后在向上倾斜到达所述锁定位置之前向后缩回。可到达所述锁定位置而无向上倾斜所述转向柱的步骤。

当将所述转向柱从锁定位置移至可操作位置时，所述转向柱可水平向外移动。可选地，在向外移动和向上倾斜到达可操作位置之前，所述转向柱首先向下倾斜。可到达所述可操作位置而无向上倾斜所述转向柱的最后步骤。

所述方法还可包括：

-利用所述第一电机将所述转向柱移至锁定位置，其中所述锁定位置位于转向柱的正常调整范围之外。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明处于解锁状态的转向柱的侧面图；

图2示意性地示出根据本发明处于锁定状态的转向柱的侧面图。

具体实施方式

图1示意性地示出根据本发明的用于车辆的转向柱1处于解锁状态的侧面图。转向柱1包括被所述转向柱1可旋转地支撑的转向轴2。所述转向柱沿着转向柱1的纵轴线3水平地和竖直地可移动。利用连接于车辆控制系统的电机（未示出）实现转向柱1的所述移动。利用电机对转向柱1的调节控制例如可定位在所述方向盘上或附近。转向柱1可包括内柱4和外柱5，其中所述外柱5和所述内柱4被如此设置以使它们相对彼此可伸缩地移动。整个所述转向柱1可围绕枢轴点8向上或向下枢转。在图1中，所述枢轴点8被设置在滑动沟槽9内，其中它可平行于所述转向柱1的纵轴线3移动。该设置仅为示例而不可视为对本发明的限制。

所述转向柱1的第一末端6可连接于方向盘（未示出）。所述转向柱1的第二末端7可被设置为连接于至少一个、通常两个的车轮。该设置没有示出更多细节并且认为这些是本领域技术人员已知的。

所述转向柱1还包括具有第一锁定部件11和第二锁定部件12的锁定装置10。第一锁定部件11被设置在所述内柱4上并且可为锁定环或切入所述内柱4的沟槽。第一锁定部件11可覆盖内柱4的整个周缘或仅覆盖内柱4的一部分。第二锁定部件12被设置为附接于所述车辆的底盘上，在图1中底盘显示为托架13，第二锁定部件12附接于其上。所述托架13可例如为底盘的一部分或牢固地附接于底盘的挡泥板的一部分，其不容易从车辆内部或从车辆的发动机室接触从而防止了对第二锁定部件12的不良损害。该设置仅为示例并且不被视为对本发明的限制。第二锁定部件12被设置为弹性地附接于所述底盘。这可借助于弹簧（未示出）来实现，所述弹簧使得第二锁定部件12沿向上和/或向下方向弹性地可移动，其中所述向上或向下方向大致平行于转向柱1的纵轴线3。其是指当所述转向柱1移动时第二锁定部件12可被移动并且当所述转向柱1已经到达所述锁定状态时所述第二锁定部件12扣合到位。

所述转向柱1还包括意图与所述底盘或挡泥板的边缘15接合的覆盖沟槽14。这就使得当转向柱处于锁定位置时试图盗窃汽车的人看不见锁定装置10。所述覆盖沟槽14也确保不可能在进入所述锁定装置10时不对底盘或挡泥板造成损害就撬开所述锁定装置10，从而导致偷窃变得更难并且很容易识别汽车被盗。

图2示意性地示出根据本发明的转向柱1处于锁定状态的侧面图。所述转向柱1已移至锁定状态，导致所述第二锁定部件12已与所述第一锁定部件11接合。在图2中还可看出，所述覆盖沟槽14已与所述托架13的边缘15接合。

所述权利要求中提及的附图标记不应当被视为对所述权利要求保护的主题的限制，并且它们的唯一作用是令权利要求更容易被理解。

将认识到本发明能够在各种显而易见的方面被改进，都不脱离所附权利要求的范围。相应地，附图和说明书被认为是本质上是说明性的而非限制性的。

Claims

1.一种用于车辆的转向柱(1)，所述转向柱(1)包括被所述转向柱(1)可旋转地支撑的转向轴(2)，所述转向柱(1)还包括第一电机，其中所述第一电机可操作地连接于车辆控制系统，所述转向柱(1)被设置为借助于所述第一电机横向地和/或轴向地移动，所述转向柱(1)还包括锁定装置(10)，锁定装置(10)被设置为锁定所述转向柱(1)以防止所述转向柱(1)旋转，其特征在于：

所述锁定装置（10）包括附接于所述转向柱(1)的第一锁定部件（11）和被设置为附接于车辆底盘的第二锁定部件（12），其中，所述第一电机被设置为将所述转向柱(1)移至一锁定位置以防止所述转向柱(1)旋转，在所述锁定位置，所述第一锁定部件(11)和所述第二锁定部件(12)被设置为接合。

2.根据权利要求1所述的转向柱(1)，其中所述转向柱(1)的所述锁定位置位于所述转向柱(1)的正常调整范围之外。

3.根据权利要求1或2所述的转向柱(1)，其中附接于所述转向柱(1)的所述第一锁定部件(11)覆盖所述转向柱(1)的整个周缘。.

4.根据权利要求1或2所述的转向柱(1)，其中所述第一锁定部件(11)覆盖所述转向柱(1)的一部分周缘。

5.根据前述权利要求任意一项所述的转向柱(1)，其中所述第二锁定部件(12)包括锁定螺栓。

6.根据权利要求5所述的转向柱(1)，其中所述锁定螺栓被设置为弹性地附接于车辆的底盘。

7.根据权利要求6所述的转向柱(1)，其中所述锁定螺栓以下述方式附接，即，使所述锁定螺栓沿与所述转向柱(1)的纵轴线(3)大致平行的向下和/或向上的方向有弹性。

8.根据前述权利要求任意一项所述的转向柱(1)，其中在以下操作中的至少一个操作之后，所述车辆控制系统将所述转向柱(1)从一可操作位置移至所述锁定位置：将点火开关调离“接通”位置；致动所述车辆的中央锁；触发所述车辆的警报；通过所述车辆控制系统检测到碰撞；或从点火锁移走点火钥匙。

9.根据前述权利要求任意一项所述的转向柱(1)，其中在以下操作中的至少一个操作之后，所述车辆控制系统将所述转向柱(1)从所述锁定位置移至可操作位置：将点火钥匙插入所述点火锁内；将所述点火开关调至“接通”或“启动”位置；或解除车辆的中央锁。

10.根据前述权利要求任意一项所述的转向柱(1)，其中所述转向柱(1)包括内柱(4)和外柱(5)，所述外柱(5)和所述内柱(4)被设置成使得它们能相对彼此伸缩地移动。

11.根据前述权利要求任意一项所述的转向柱(1)，其中所述第一电机是无刷直流电机。

12.一种车辆，其特征在于所述车辆包括根据前述权利要求任意一项所述的转向柱(1)。

13.根据权利要求12所述的车辆，其中所述车辆包括至少两个车轮。

14.一种用于锁定转向柱(1)的方法，所述转向柱(1)包括被所述转向柱(1)可旋转地支撑的转向轴(2)，所述转向柱(1)还包括第一电机，所述第一电机可操作地连接于车辆控制系统，所述转向柱(1)被设置为借助于第一电机横向地和/或轴向地移动，所述转向柱(1)还包括锁定装置（10），所述锁定装置（10）被设置为锁定所述转向柱(1)以防止所述转向柱(1)旋转，其特征在于：所述锁定装置（10）包括附接于所述转向柱(1)的第一锁定部件（11）和被设置为附接于车辆底盘的第二锁定部件（12），以及特征在于：

-利用所述第一电机将所述转向柱(1)移至锁定位置；

-接合所述第一锁定部件(11)和所述第二锁定部件(12)以防止所述转向柱(1)旋转。

15.根据权利要求14所述用于锁定转向柱(1)的方法，其中：

-利用所述第一电机将所述转向柱(1)移至锁定位置，其中所述锁定位置位于转向柱(1)的正常调整范围之外。