CN101500861A - 用于耦合电子认证系统的转向锁装置及其制造方法 - Google Patents

用于耦合电子认证系统的转向锁装置及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种转向锁装置和制造所述转向锁装置的方法，其通过最小结构的变化与电子认证系统交互操作，由于耦合和去耦十分简便因此生产效率被提高，且机动车辆防盗安全性也被提高。在所述转向锁装置中，致动器和与锁销相耦合的凸轮突起物相耦合，且因此来移动所述锁销。所述致动器被驾驶者携带的电子认证装置所操作，在接收驱动信号的时候移动所述锁销，且可选择地固定转向柱。通过所述转向锁装置和制造所述转向锁装置的方法，由于耦合和去耦十分简便因此生产效率被提高，且机动车辆防盗安全性也被提高。

Description

用于耦合电子认证系统的转向锁装置及其制造方法
技术领域
本发明提供了一种与电子认证系统交互操作的转向锁装置(Steeringlock device)和制造所述转向锁装置的方法。更具体地说，本发明提供了一种通过最小地变化现有机动车辆结构而与电子认证系统交互操作的转向锁装置和制造所述转向锁装置的方法，且由于转向锁装置十分容易被耦合和去耦因此生产力被提高且机动车辆防盗安全性也被提高。
背景技术
加拿大联邦政府宣布从2007年9月1日起在生产的所有机动车辆中必须强制安装机动车辆防盗装置。期望此项声明将会影响在韩国的国内产业和在机动车辆制造产业中向加拿大的出口产业，特别是机动车辆防盗装置的制造产业。
加拿大联邦政府正在修改机动车辆安全条例，为的是要求机动车辆防盗装置与机动车辆相耦合。当未被认证的用户试图启动发动机的时候，机动车辆防盗装置被设计来自动地阻止发动机启动。
除加拿大以外，用于耦合机动车辆防盗装置的趋势正发展成为一种全球化的趋势，机动车辆防盗装置的用户正在逐步增加，且耦合机动车辆防盗装置也正越来越变成一种法律义务。
作为机动车辆防盗装置的示例，有一种转向锁装置用来防止机动车辆被盗。所述转向锁装置包括形成在转向轴(steering shaft)上的锁槽(lockinggroove)，能可选择地插入或与所述锁槽相分离的锁销(lock pin)，和移动所述锁销的锁定装置(locking device)。所述锁定装置通常被称为点火锁装置(ignition lock device)，且包括含有点火钥匙(ignition key)被插入的钥匙槽(keygroove)的锁芯(key cylinder)，通过与所述锁芯交互操作而被控制的凸轮(cam)，通过与所述凸轮交互操作而被控制的锁销，和点火开关(ignitionswitch)。
为了详细描述现有的转向锁装置，图1和图2进行了阐述。图1和图2是示出在韩国专利公开号2005-038288中公开的转向锁装置的横剖面视图。
如图1和图2所述，在锁装置中，当转向柱(steering column)1未被锁定时，凸轮12与锁杆支承构件5的凸轮接收部分10的外部表面相接触以用来安全地固定所述锁杆支承构件5，且发动机处于ON模式。为了停止发动机当所述转向柱1未被锁定的时候，当图2中的钥匙17经由ACC模式从ON模式到LOCK模式进行旋转的时候，转子(rotor)9开始旋转，凸轮控制构件11旋转，且因此凸轮12从所述凸轮接收部分10的外部表面被分离。因此，所述锁杆支承构件5被释放，且同时，所述锁杆支承构件5滑向转向柱1直到所述锁杆支承构件5通过在锁杆支承构件5的凸轮接收部分10的外部表面之间被提供的螺旋弹簧(coil spring)16的弹性恢复力而与突起物18进行接触。类似于图3中的虚线，锁销6被插入到形成在转向柱1上的锁孔7中且因此锁定所述转向柱1。
即，当点火钥匙17被插入到锁芯8以来旋转的时候，所述凸轮12通过与转子9交互操作而进行旋转，与凸轮12相耦合的点火开关14被旋转，且因此发动机被启动或停止，且同时，锁销停止器(lock pin stopper)5与凸轮12交互操作而水平地往复运动，且随后锁销6被插入到形成在转向柱1上的锁孔7中或从锁孔7中分离出来，转向柱1可以执行锁定或解锁。在预定的条件下，用来配置点火锁装置的锁芯8和点火开关14用于修理可以从点火主体4中分离。
为了与使用机械和电子认证系统的系统相比较，所述转向锁装置由于只机械地执行认证过程，因此对于机动车辆防盗可能存在弱点。且，其存在一些缺陷，即，当驾驶机动车辆的时候驾驶者总是要求来携带点火钥匙，且要求使用点火钥匙来操作启动装置以来解锁转向锁装置。
近来，不需要点火钥匙，经由电子认证方案就能启动和操作发动机的智能钥匙系统(smart key system)被提供。然而，巨大的努力、成本和时间是需要的以用来改变到智能钥匙系统。因此，通过与使用电子认证装置的智能钥匙交互操作能被控制的新转向锁装置是迫切需要的。
发明内容
本发明提供了一种转向锁装置及制造所述装置的方法，其不需要点火钥匙通过与电子认证系统，例如用于机动车辆的智能钥匙，交互操作就可以被自动控制。
本发明提供了一种转向锁装置及制造所述装置的方法，由于转向锁装置通过最小结构变化与电子认证系统交互操作，其可以很容易地被耦合和去耦。
本发明提供了一种转向锁装置及制造所述装置的方法，其制造成本被降低且耦合和去耦变得简单，生产效率被提高，且由于耦合和去耦变得简单和容易因此机动车辆的防盗安全性也被提高。
根据本发明的一个方面，提供了一种根据锁销的运动可选择地固定机动车辆中的转向柱的转向锁装置，其包括：点火锁主体，其形成外部；致动器，在移除点火开关和锁芯后其被安装在点火开关和锁芯相耦合的槽中的一个槽上，且移动锁销，所述点火开关和锁芯与所述点火锁主体相耦合；防护盖，其与点火开关和锁芯被安装的另外一个槽相耦合，且关闭所述其他槽以使点火钥匙不能被插入，其中，所述致动器通过从机动车辆外部传来的电信号移动所述锁销以使所述转向柱被锁定或解锁。
所述致动器包括：外壳；电动机，其被提供在所述外壳中且生成驱动力；齿轮部件，其来传送所述电动机的驱动力；和旋转部件，其中，所述旋转部件的一端与所述齿轮部件相耦合，且狭缝与凸轮突起物相耦合，所述凸轮突起物能移动形成在所述旋转部件另外一端上的锁销。
本发明的转向锁装置与电子认证装置交互操作，其中，由于所述电子认证装置被驾驶者所携带，当驾驶者接近到机动车辆一定距离内的时候，所述电子认证装置通过通信自动地传送电信号。
根据本发明的另外一个方面，提供了一种制造根据锁销的运动可选择地固定机动车辆中的转向柱的转向锁装置的方法，其包括：提供被从机动车辆的外部传送的电信号而操作的致动器；将锁芯和点火开关从所述机动车辆的点火锁主体相分离；将所述致动器与点火开关和锁芯相耦合的槽中的一个槽互相耦合；和关闭点火开关和锁芯相耦合的槽中的另外一个槽，其中，所述致动器通过从机动车辆外部传送来的电信号来移动锁销。
附图说明
图1和图2是示出在韩国专利公开号2005-038288中公开的转向锁装置的横剖面视图；
图3示出根据本发明的第一示例性实施例的转向锁的分解透视图；
图4示出根据本发明的第一示例性实施例的致动器的横剖面视图；
图5示出根据本发明的第一示例性实施例的被锁销锁定的转向轴的横剖面视图；
图6示出根据本发明的第一示例性实施例的在锁销被退去后转向轴被解锁的横剖面视图；
图7示出根据本发明的第一示例性实施例的致动器的应用示例的框图；
图8示出根据本发明的第二示例性实施例的转向锁装置的分解透视图；
图9示出根据本发明的第二示例性实施例的致动器的横剖面视图；
图10示出根据本发明的第二示例性实施例的被锁销锁定的转向轴的横剖面视图；
图11示出根据本发明的第二示例性实施例的被锁销解锁的转向轴的横剖面视图。
具体实施方式
虽然如下将参考附图对本发明的示例性实施例进行具体地说明，但本发明并不局限于此。
图3示出根据本发明的第一示例性实施例的转向锁的分解透视图。
如图3所示，轴接收部件120在点火锁主体100的主体110的底部上形成，所述轴接收部件120以甜甜圈形状(doughnut shape)而形成，且在其中具有穿过的转向轴125。且，致动器安装槽130在主体110的上部一侧上被提供，以使致动器200被安装到所述主体110中。接收圆柱状物150的锁芯接收槽140形成在面对致动器安装槽130的方向上。
通过包含锁槽，转向轴125经由锁销被锁定或解锁，所述锁销被致动器200移动。转向轴125的锁槽形成在转向轴125的一个区域上，其通过轴接收部件120被包围，且由于锁销与所述锁槽相耦合，转向轴125被锁定，所述锁销从主体110向轴接收部件120处突起。
在将被解锁的机动车辆中，钥匙被插入的锁芯和被安装到锁芯的转子用锁芯接收槽140来互相耦合。在本发明的转向锁装置中，锁芯和转子被移除以使通过使用钥匙从外部来的控制变为不可能。防护盖160与锁芯接收槽140相耦合以防止外部的干预。且，圆柱状物150插入到锁芯接收槽140后，所述防护盖160可以与锁芯接收槽140相耦合，且锁芯接收槽140被关闭。
致动器200与致动器安装槽130相耦合，且点火开关与即将上市的机动车辆中的致动器安装槽130相耦合。当所述致动器200在机动车辆上市后被要求安装的时候，点火开关被移除，且致动器200被插入。
为了更具体地描述致动器200，图4被提供。图4示出根据本发明的第一示例性实施例的致动器的横剖面视图。
如图4所示，致动器200包括外壳210，提供在外壳210内且产生驱动力的电动机220，与电动机220的轴相连接的第一齿轮230，与所述第一齿轮230相连接且将驱动力的方向改变为竖直方向的第二齿轮240，和与所述第二齿轮240相连接的旋转部件250。
第一齿轮230和第二齿轮240是普通的蜗轮(worm gear)，其将驱动力改变成为竖直方向且传送所改变的驱动力。旋转部件250的一端与第二齿轮240相连接，且狭缝260形成在旋转部件250的另外一端，所述狭缝260经由外壳210的穿透孔270被暴露。狭缝260可以形成为长方形或椭圆形以使主轴和次轴彼此互相区分。狭缝260与凸轮突起物相耦合来向前或向后移动锁销，其将在随后进行介绍。
当电动机220旋转的时候，第一齿轮230和第二齿轮240旋转，且因此旋转部件250旋转一预定角度。随之，形成在旋转部件250上的狭缝260也旋转一预定角度。电动机220以顺时针或逆时针方向来传送驱动力，且因此以顺时针或逆时针方向来旋转所述狭缝260。
电动机220利用机动车辆的电力或使用另外的电池来产生驱动力。电动机220被从机动车辆外部传送的电信号所操作，且机动车辆的电子认证装置例如智能钥匙可以被作为能产生驱动力的装置的示例。
图5和图6被提供用来描述本发明的这个操作原理。
图5示出根据本发明的第一示例性实施例的被锁销锁定的转向轴的横剖面视图，且图6示出根据本发明的第一示例性实施例的在锁销被退去后转向轴被解锁的横剖面视图。
如图5所示，锁销340在转向锁装置100的主体110内部被提供，锁销340与锁槽126相耦合，锁槽126形成转向轴125。锁销340与锁销停止器330相连接，且锁销停止器330与凸轮320相接触。弹簧350在锁销停止器330的一端上被提供，且因此能传送弹力。在这种情况下，弹簧350对于其起始设置位置可以是压缩安装的。且，当致动器220不被操作的时候，理想的是锁销340通过按压锁销停止器330要求被插入到锁槽126中。
当驾驶者接近机动车辆到一定距离的时候，对于电动机220的驱动电信号从驾驶者携带的电子认证装置中被产生以被传送到致动器200的电动机220中，且接收所述驱动电信号的电动机220在图6所述单一方向上旋转。
从电动机220中产生的驱动力经由第一齿轮230和第二齿轮240在单一方向上旋转狭缝260，且因此与狭缝260耦合的凸轮突起物310被旋转。由于凸轮突起物310被旋转，与凸轮突起物310相连接的凸轮320被旋转。
由于凸轮320被旋转，锁销停止器330水平地退后，锁销340也随之退后，且因此锁销340与形成在转向轴125上的锁槽126相分离。因此，转向轴125被解锁，且根据驾驶者的手柄的操作能进行旋转。参考号码111表示弹簧支承壁，且参考号码311表示安装在锁芯上的另外一个凸轮突起物。
制造本发明的转向锁装置的方法如下：
首先，制造外壳210，随后电动机220、第一齿轮230和第二齿轮240在所述外壳210的内部被合成，且和狭缝260一起被提供的旋转部件250在其上被耦合，致动器200被完成。
然后，锁芯和点火开关从致动器安装槽130和锁芯接收槽140中被分离。锁芯和点火开关的分离的操作在此技术领域中是公知技术，特别的是，钥匙被插入钥匙槽中以将被插入的钥匙转到ACC模式，且锁芯的突起物被按压，随后锁芯和点火开关可以从点火锁主体中被分离。
接着，致动器200被插入以与点火开关位于的致动器安装孔130相耦合。在这种情况下，致动器200的狭缝260与凸轮突起物310相耦合。且，圆柱状物150被插入到锁芯已经存在的锁芯接收槽140处，且锁芯接收槽140通过附着防护盖160而被关闭。
如上所述，由于从现有机动车辆结构的结构变化被最小化，本发明的转向锁通过与电子认证装置简单地交互操作就可以被锁定或解锁。且，耦合和去耦十分简单，不需要携带点火钥匙，且机动车辆防盗的安全性也可以被提高。
在本发明的说明书中，电子认证装置指的是能关闭和打开机动车辆门，或不需要使用机动车辆的钥匙就可以启动发动机的所有种类的装置，例如，所述电子认证装置指的是当驾驶者接近车辆到一定距离的时候经由通信就可以被自动控制的所有种类的装置。特别的是，由于驾驶者手动地操作远程控制启动装置用来产生对电动机的驱动电信号后，电信号会被产生，或当驾驶者接近机动车辆到一定距离的时候，经由与无线射频识别(RFID：RadioFrequency Identification)相结合的装置，利用短距离通信可以产生电信号，或利用蓝牙(Bluetooth)或红外数据通信(IrDA)来产生电信号。且，通过与用于启动发动机的按钮交互操作来产生电动机的驱动电信号。
电子认证装置的操作的示例在图7中进行了说明。图7示出根据本发明的第一示例性实施例的致动器的应用示例的框图。电子认证装置30经由远程控制启动装置31或启动开关32来接收电信号。如上所述，远程控制启动装置31可以为当驾驶者接近车辆到一定的距离时经由通信能被自动控制的所有种类的装置，包括遥控装置。
所述启动开关32可以是普通的启动开关类型，也可以是按钮类型的启动开关。根据ACC/ON/START模式将控制信号输入到电子认证装置中，因此电子认证装置30的输出控制信号可以不同。
电子认证装置30控制发动机的启动42、门的锁定和释放43、使用图6中的致动器200的转向的锁定和解锁44，且一系列的控制可以被不同地进行配置。例如，通过接收远程控制启动装置31的信号在门的释放43之后，转向的解锁或发动机的启动42可以通过接收启动开关32的信号而被操作。并且，转向的锁定和解锁根据ACC/ON/START模式可以被控制。发动机的启动42经由发动机电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)通过操作点火开关可以被执行。
第二示例性实施例
图8示出根据本发明的第二示例性实施例的转向锁装置的分解透视图。
点火锁柱体100设置在主体110上，且轴接收部件120以甜甜圈形状在点火锁主体100的主体110的底部上形成，且在其中具有穿过的转向轴125。且，致动器安装槽140在主体110的上部一侧上被提供，且点火开关接收槽130形成在面对致动器安装槽140的方向上，点火开关接收槽130从点火开关中被移除。可以使用盖560来关闭点火开关接收槽130。圆柱状物被插入到点火开关接收槽130中，且因此外界物质不能被插入到点火开关接收槽130中，因此可以防止来自外部的干涉。
与第一示例性实施例类似，转向轴125通过含有锁槽经由锁销可以被锁定或解锁，所述锁销被致动器400移动。
在被解锁的机动车辆中，钥匙被插入的锁芯和被安装到锁芯的转子与致动器安装槽140互相耦合。在本发明的转向锁装置100中，锁芯和转子被移除，且致动器400被耦合，其中所述致动器400通过来自外部的信号能被控制。
为了更具体地描述致动器400，图9被提供。图9示出根据本发明的第二示例性实施例的致动器的横剖面视图。
如图所示，致动器400包括外壳410，其在一侧具有穿透孔470，设置在外壳410上的且产生驱动力的电动机420，与电动机420的轴相连接的第一齿轮430，与所述第一齿轮430相连接且将驱动力的方向改变为竖直方向的第二齿轮440，和与所述第二齿轮440相连接的旋转部件450。由于致动器400的说明与所述第一示例性实施例的说明相同，因此关于致动器400的说明将会省略。
为了描述本发明的全部操作理论，图10和图11被提供。图10示出根据本发明的第二示例性实施例的被锁销锁定的转向轴的横剖面视图，图11示出根据本发明的第二示例性实施例的被锁销解锁的转向轴的横剖面视图。
如图10所述，锁销340被安装在转向锁装置100的主体110的内部，所述锁销340与转向轴125上的锁槽126相耦合。所述锁销340与锁销停止器330相连接，且锁销停止器330与凸轮320相连接。弹簧350设置在锁销停止器330的一端，且因此能传送弹力。
当驾驶者接近机动车辆到一定距离的时候，从驾驶者携带的电子认证装置中就会产生对于电动机420的电信号，产生的电信号被传送到致动器400的电动机420中，所述电动机420接收产生的电信号，且如图11所示在单一方向上旋转。从电动机420中被产生的驱动力经由第一齿轮430和第二齿轮440在单一方向上旋转狭缝460，且因此能旋转与狭缝460相耦合的凸轮突起物311。当凸轮突起物311被旋转的时候，由于凸轮320与所述凸轮突起物311相连接，因此凸轮320也被旋转。
由于凸轮320被旋转，锁销停止器330水平地退后，锁销340也随之退后，且因此锁销340与形成在转向轴125上的锁槽126相分离。因此，转向轴125被解锁，且根据驾驶者的手柄的控制能进行旋转。参考号码111表示弹簧支承壁，且参考号码311表示安装在锁芯上的另外一个凸轮突起物。
制造本发明的转向锁装置的方法如下：
首先，制造外壳210，随后电动机420、第一齿轮430和第二齿轮440在所述外壳210的内部被合成，且和狭缝460一起被提供的旋转部件450在其上被耦合，致动器400被完成。
然后，锁芯和点火开关从致动器安装槽140和锁芯接收槽130中被分离。锁芯和点火开关的分离的操作在此技术领域中是公知技术，特别的是，钥匙被插入钥匙槽中以将被插入的钥匙转到ACC模式，且锁芯的突起物被按压，随后锁芯和点火开关可以从点火锁主体中被分离。
接着，致动器400被插入以与点火开关位于的致动器安装孔140相耦合。在这种情况下，致动器400的狭缝460与凸轮突起物311相耦合。且，圆柱状物被插入到点火开关已经存在的点火开关槽130处，且点火开关槽130通过附着防护盖160而被关闭。
尽管本发明的具体示例性实施例为阐述的意图已经做了描述，但其仅仅只是示例性实施例且本发明并不局限于此。相反，本领域的技术人员在不脱离由权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下可以对其进行各种修改、添加和替换。因此本发明的范围应该被附属权利要求和平等权利要求所定义。
工业应用性
如上所述，根据本发明，提供了一种转向锁装置，其不需要点火钥匙通过与电子认证系统例如用于机动车辆的智能钥匙，交互操作就可以被自动控制。
且，本发明提供了一种转向锁装置，由于转向锁装置通过最小结构变化与电子认证系统交互操作，其可以很容易地被耦合和去耦。
且，本发明提供了一种转向锁装置，其生产效率被提高，制造成本被降低且耦合和去耦变得简单。
且，本发明提供了一种转向锁装置，其由于转向锁装置可以很容易地与电子认证装置交互操作，因此可以提高机动车辆的防盗安全性。

Claims (8)

1、一种根据锁销的运动可选择地固定机动车辆中的转向柱的转向锁装置，其包括：
点火锁主体，其形成外部；
致动器，在移除点火开关和锁芯后其被安装在点火开关和锁芯相耦合的槽中的一个槽上，且移动锁销，所述点火开关和锁芯与所述点火锁主体相耦合；和
防护盖，其与点火开关和锁芯被安装的另外一个槽相耦合，且关闭所述另外一个槽以使点火钥匙不能被插入，
其中，所述致动器通过从机动车辆外部传来的电信号移动所述锁销以使转向柱被锁定或解锁。
2、如权利要求1所述的转向锁装置，其中，所述致动器包括：
外壳；
电动机，其被提供在所述外壳中且产生驱动力；
齿轮部件，其来传送所述电动机的驱动力；和
旋转部件，其中，所述旋转部件的一端与所述齿轮部件相耦合，且狭缝与凸轮突起物相耦合，所述凸轮突起物能移动形成在所述旋转部件另外一端上的锁销。
3、如权利要求1所述的转向锁装置，进一步包括：
电子认证装置，
其中，由于所述电子认证装置被驾驶者所携带，当驾驶者接近到机动车辆一定距离内的时候，所述电子认证装置通过通信自动地传送电信号。
4、如权利要求1所述的转向锁装置，其中，所述电子认证装置根据点火开关的ACC/ON/START模式来控制所述致动器以来执行转向锁定或转向解锁，且控制发动机电子控制单元ECU来启动发动机。
5、一种制造根据锁销的运动可选择地固定机动车辆中的转向柱的转向锁装置的方法，其包括：
提供被从机动车辆的外部传送的电信号而操作的致动器；
将锁芯和点火开关从所述机动车辆的点火锁主体相分离；
将所述致动器与点火开关和锁芯相耦合的槽中的一个槽互相耦合；和
关闭点火开关和锁芯相耦合的槽中的另外一个槽，
其中，所述致动器通过从机动车辆外部传送来的电信号来移动锁销。
6、如权利要求5所述的制造转向锁装置的方法，其中，所述致动器的提供包括：
提供外壳；
将电动机容纳在所述外壳内；
与所述电动机耦合传送驱动力的齿轮部件；和
提供旋转部件，其中，所述旋转部件的一端与所述齿轮部件相耦合，且狭缝与凸轮突起物相耦合，所述凸轮突起物能移动形成在所述旋转部件另外一端上的锁销。
7、如权利要求5所述的制造转向锁装置的方法，进一步包括：
提供电子认证装置，
其中，由于所述电子认证装置被驾驶者所携带，当驾驶者接近到机动车辆一定距离内的时候，所述电子认证装置通过通信自动地传送电信号。
8、如权利要求7所述的转向锁装置，其中，所述电子认证装置根据点火开关的ACC/ON/START模式来控制所述致动器以来执行转向锁定或转向解锁，且控制发动机电子控制单元ECU来启动发动机。
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