CN100493965C - 电动转向锁紧装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动转向锁紧装置，包括一个凸轮板，其通过一个电动机组的驱动在一个释放方向和一个锁紧方向上旋转；和一个锁轴，其随从于凸轮板的滑面在防止转向轴旋转的一个锁紧位置和允许转向轴旋转的一个释放位置之间移动。其中，在锁轴处于释放位置的凸轮板的位置上，凸轮板的旋转中心被调整到相对于凸轮板的重心位置的一个偏心的位置，以使由凸轮板的自重导致的旋转扭矩在释放方向上作用，以及在凸轮板的滑面与锁轴的凸轮支撑面开始接触的接触位置被设定成使由外力导致的旋转扭矩在释放方向上从锁轴作用到凸轮板上。

Description

电动转向锁紧装置
技术领域
本发明涉及一种电动转向锁紧装置，其用于锁紧车辆的转向轴。
背景技术
作为这种传统电动转向锁紧装置，已经有多种装置被提出，如日本专利申请公开文献号2002—205622所显示的装置。在利用一个凸轮件设置一个电动转向锁紧装置时，所述装置主要包括：一旋转轴，其通过一驱动源驱动；所述凸轮件，其被固定到所述旋转轴上并且在一个释放方向和一个锁紧方向上与所述旋转轴一起旋转；一锁件，其具有一抵压着凸轮件滑面的凸轮支撑面，并且其随从于凸轮件的滑面在锁住转向轴旋转的一锁紧位置和允许转向轴旋转的一释放位置之间移动；以及一个弹簧，其用于将锁件推向锁紧位置。
在上述设置中，当车辆停放时所述锁件处于锁紧位置，由此锁住转向轴。利用这种设置，在车辆停泊时可防止被盗。
当停泊的车辆将要被驱动时，所述凸轮件通过驱动源在释放方向上旋转，由此锁件被转移至释放位置以使转向轴自由旋转。
顺便提及，在电动转向锁紧装置中，尽管除车辆停泊之外锁件必须被时刻保持在释放装置。在凸轮件的旋转位置和其重心位置之间的关系以及凸轮件与锁件开始接触的接触位置和凸轮件的旋转中心之间的关系不被考虑时，会出现下述缺陷。
确切地说，在凸轮件的重心位置相对于其旋转中心是偏心时，以及由凸轮件的自重导致的旋转扭矩于锁紧方向作用在锁件处于释放位置时的凸轮件的位置时，有可能凸轮件在其自重导致的旋转扭矩作用下在锁紧方向旋转，以及锁件被移向锁紧位置。此外，在锁件与凸轮件开始接触的接触位置相对于凸轮件的旋转中心是偏心时，以及因此由外力导致的旋转扭矩在锁紧方向上从锁件作用到锁件处于释放位置时的凸轮件的位置时，有可能凸轮件在外力导致的旋转扭矩作用下在锁紧方向上旋转，以及锁件被移向锁紧位置。
发明内容
本发明通过这些构思得以实现。
因此，本发明的一个目的是提供一种电动转向锁紧装置，其中在锁件处于释放位置时，凸轮件不会通过作用到其上的旋转扭矩在锁紧方向旋转，并且锁件的释放位置可以被可靠地保持。
为实现上述目的，依据本发明的一个方面提供了一种电动转向锁紧装置，其包括：一凸轮件，其通过一驱动源在一个释放方向和一个锁紧方向上旋转；和一锁件，其具有一抵压着凸轮件滑面的凸轮支撑面，其中所述锁件通过随从于凸轮件的滑面，在防止转向轴旋转的锁紧位置和允许转向轴旋转的释放位置之间移动，其中在锁件处于释放位置的凸轮件的位置，凸轮件的旋转中心被调整到相对于凸轮件的重心位置的偏心的一个位置，以使由凸轮件自重导致的旋转扭矩在释放方向上起作用。
在依据本发明第一个方面的结构中，由凸轮件的自重导致的旋转扭矩在释放方向上作用在锁件处于释放位置的凸轮件的位置。因此，凸轮件不会通过由其自重导致的旋转扭矩在锁紧方向上旋转，由此锁件的释放位置可被可靠保持。
依据本发明的第二个方面提供了一种依据所述第一个方面的一种电动转向锁紧装置，其中在锁件处于释放位置的凸轮件的位置，凸轮件的滑面与锁件的凸轮支撑面开始接触的接触位置被设定成使由外力导致的旋转扭矩在释放方向从锁件作用在凸轮件上。
在依据本发明第二个方面的结构中，除具有本发明第一个方面的优点外，由外力导致的旋转扭矩在释放方向从锁件作用在锁件处于释放位置的凸轮件的位置上。因此，凸轮件不会通过由锁件外力导致的旋转扭矩在锁紧方向旋转，由此锁件的释放位置可被可靠保持。
依据本发明的第三个方面，提供了一种依据本发明第一或第二个方面的电动转向锁紧装置，其还包括一个转向锁紧预防器具，用于防止处于释放位置的锁件的移动。
在依据本发明第三个方面的结构中，由于通过一个转向锁紧预防器具也可防止锁件转移到锁紧位置，因此，除具有本发明第一和第二个方面的优点外，锁件的释放位置可以被较可靠地保持。
附图说明
图1是俯视图，示出了本发明一个实施例的一个电动转向锁紧装置；
图2是在锁轴处于释放位置时，图1中示出的本发明实施例的电动转向锁紧装置沿线II—II的剖视图；
图3是图2中示出的本发明实施例的电动转向锁紧装置沿线III—III的剖视图；
图4是示意性放大图，示出了在本发明实施例中，锁轴和凸轮板置于释放位置的状态；
图5是在锁轴处于锁紧位置时，图1中示出的本发明实施例的电动转向锁紧装置沿线V—V的剖视图；
图6是图5中示出的本发明实施例的电动转向锁紧装置沿线VI—VI的剖视图；和
图7是示意性放大图，示出了在本发明实施例中锁轴和凸轮板置于锁紧位置的状态。
具体实施方式
本发明的优选实施例将参照附图在下面详细描述。相同的部件用相同的参考标号指定。
图1到图7示出了本发明的一个电动转向锁紧装置，其中，图1是该电动转向锁紧装置的俯视图；图2是在一锁轴8处于释放位置时，图1中示出的电动转向锁紧装置1沿线II—II的剖视图；图3是图2中示出的电动转向锁紧装置1沿线III—III的剖视图；图4是示意性放大图，示出了锁轴8和一个凸轮板5置于释放位置的状态；图5是在锁轴8处于一个锁紧位置时，图1中示出的电动转向锁紧装置1沿线V—V的剖视图；图6是图5中示出的电动转向锁紧装置1沿线VI—VI的剖视图；以及图7是示意性放大图，示出了锁轴8和凸轮板5置于一个锁紧位置时的状态。
如图1、2和5所示，所述电动锁紧装置1具有一个构架2；和一个用于遮住构架2上部的盖3；以及一个作为驱动源的电动机组4，其固定到构架2上并被盖3遮住。所述电动机组4具有一个置于其内的减速机构；以及一个作为凸轮件的凸轮板5，其固定到一个从机组壳体突出的旋转轴(未示出)上。注意图2示出在转向轴被释放时，电动转向锁紧装置1的设置(状态)，和图5示出了在转向轴被锁紧时，电动转向锁紧装置1的设置(状态)。
所述凸轮板5依靠旋转轴的旋转在释放方向R1和与释放方向R1相反的锁紧方向R2上旋转。凸轮板5具有一个形成在其外围面上的滑面6。滑面6被形成为可使从滑面6到凸轮板5的旋转中心O的距离随着其旋转角度变化逐渐变化。然后，滑面6被形成为可使从滑面6到凸轮板5的旋转中心O的距离在锁轴8处于锁紧位置(参照图7)的一个接触位置P上达到最小。这些将在下面描述。并且从滑面6到凸轮板5的旋转中心O的距离在锁轴8处于释放位置(参照图4)的一个接触位置P上达到最大。
构架2具有一个在竖直方向贯通其中的滑孔7，作为锁件的锁轴8可移动地设置在滑孔7内。一个悬挂组件9固定到锁轴8的上端。一个凸轮支撑面10形成在悬挂组件9的下表面上并且抵压着凸轮板5的滑面6。弹力作用到悬挂组件9的上表面上以将锁轴8推向锁紧位置以及使凸轮支撑面10被凸轮板5抵压。
锁轴8具有一个锁销11，其设置到锁轴8的底端。锁轴8随从于凸轮板5的滑面6移动并且在图5到7中示出的锁紧位置和图2到4中示出的释放位置之间移动。在锁紧位置，锁销11进入转向轴12的突起12a之间(如图6中示出的状态)，由此防止转向轴12的旋转。在释放位置，锁销11处于转向轴12的突起12a的旋转轨迹之外(如图3中所示的状态)，由此允许转向轴旋转。
下面将解释凸轮板5的旋转中心O和其重心G的位置之间的关系，以及凸轮板5与锁轴8接触的接触位置P和当锁轴8处于释放位置时位于凸轮板5上的凸轮板的旋转中心O之间的关系。如图4所示，在锁轴8处于释放位置的凸轮板5的位置上，凸轮板5的旋转中心O被调整在相对于凸轮板5的重心G一个偏心的位置，以使由凸轮板5自重导致的旋转扭矩在释放方向R1上起作用。此外，在锁轴8处于释放位置时的凸轮板5的位置上，凸轮板5的滑面6与锁轴8的凸轮接触面10开始接触的位置P被设定成使由外力F导致的旋转扭矩在释放方向R1上作用，所述外力从锁轴8作用到凸轮板5上。确切地说，如图4所示，接触位置P相对于旋转中心O偏移一个S量的偏心距。
如图1、2和5所示，电动转向锁紧装置1包括一个转向锁紧预防器具20。所述转向锁紧预防器件20具有一个电磁螺线管21，其固定到构架2上并用盖3遮住，以及一个锁板22的一个末端固定到电磁螺线管21的膨胀杆21a上。锁板22的另一末端延伸到接近锁轴8的一个位置。在锁轴8处于释放位置及电磁螺线管21被断开时，一个弹簧24使锁板22进入锁轴8的锁紧凹槽23，由此防止锁轴8的移动。在电磁螺线管21被打开时，锁板22从锁轴8的锁紧凹槽23移出，由此允许锁轴8移动。
在上述设置中，在车辆停泊时锁轴8处于图5到7中示出的锁紧位置，由此锁住转向轴12的旋转。利用这种操作可防止车辆被盗。
接着，当驾驶员压下转向锁紧开关(未示出)以启动发动机时，电动机组4被驱动以使凸轮板5在释放方向R1上旋转。利用这种操作锁轴8转移到图2到4中示出的释放位置，由此允许转向轴12旋转。
在锁轴8转移到释放位置时，锁板22通过弹簧24的推力被锁紧到锁轴8的锁紧凹槽23，锁板22与转向锁紧预防器具20的电磁螺线管21连接。在发动机被启动及车辆行驶时，锁轴8被保持在释放位置，由此允许转向轴12自由旋转。
在发动机停止以及设定到ACC位置时，转向锁紧预防器具20的电磁螺线管21被打开，锁板22从锁轴8的锁紧凹槽23移出。利用这种操作可以锁住转向轴。
接着，在驾驶员又压下转向锁紧开关(未示出)时，电动机组4被驱动以使凸轮板5在锁紧方向R2上旋转。利用这种操作锁轴8移动到图5到7中示出的锁紧位置，由此防止转向轴2的旋转。
在上述操作过程中，在锁轴8处于释放位置的凸轮板5的位置上，由凸轮板5的自重导致的旋转扭矩在释放方向R1上起作用，如图4中具体示出。因此，凸轮板5不会通过由其自重导致的旋转扭矩在锁紧方向R2上旋转，由此锁轴8被可靠地保持在释放位置。
在本实施例中，在锁轴8处于释放位置的凸轮板5的位置上，由外力F(振动、振荡等等)导致的旋转扭矩也在释放方向R1上从锁轴8起作用，如图4中具体示出。因此，凸轮板5不会通过由外力F导致的旋转扭矩在锁紧方向R2上旋转，由此，锁轴8可以被可靠地保持在释放位置。
在本实施例中，在锁轴8处于释放位置时，依靠转向锁紧预防器具20也可防止锁轴8到锁紧位置的转移。
确切地说，在本实施例中，如上所述设置的凸轮板5和转向锁紧预防器具20建立了一种故障安全防护机构，用于防止在车辆行驶等状态下，转向轴12被锁住的危险。特别是，凸轮板5防止以下这种情况，即在转向锁紧预防器具20因任何原因等不能正常运行时，锁轴8锁住转向轴12。例如，在凸轮板5由于电动机组4的失灵意外开始旋转时，以及车辆行驶过程中在锁轴8被猛烈振动意外从凸轮板5上脱落时，转向锁紧预防器具20可防止这样一种情况，即锁轴8被弹簧13推动锁住转向轴12。
尽管在本实施例中提供了转向锁紧预防器具20，但即使其被省去在车辆行驶过程中也可预防转向轴12被锁住。通过省去转向锁紧预防器具20，电动转向锁紧装置1可以被设置得紧凑、重量轻及低成本。
日本专利申请P2004—153598(申请日为2004年5月24日)的全部内容结合在此作为参考。
尽管本发明已被参照本发明的某些实施例如上描述，但是本发明不限于以上描述的实施例。按照上述的教导，上述实施例的改进和变化将出现在本领域中。本发明的范围参照下面的权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种电动转向锁紧装置，包括：
一凸轮件，其通过一驱动源在一个释放方向和一个锁紧方向上旋转，所述凸轮件具有一滑面；和
一锁件，其具有一抵压着凸轮件滑面的凸轮支撑面，其中所述锁件通过随从于凸轮件的滑面，在防止转向轴旋转的一个锁紧位置和允许转向轴旋转的一个释放位置之间转移，
其中，在锁件处于所述释放位置时的凸轮件的位置上，所述凸轮件的旋转中心被设定在相对于凸轮件的重心位置的一个偏心的位置，以使由凸轮件的自重导致的旋转扭矩在释放方向上作用。
2.依据权利要求1所述的电动转向锁紧装置，
其中，在锁件处于释放位置的凸轮件的位置上，所述凸轮件的滑面与所述锁件的凸轮支撑面开始接触的接触位置被设定成使由外力产生的旋转扭矩在释放方向上从锁件作用到凸轮件上。
3.依据权利要求1所述的电动转向锁紧装置，还包括：
一个转向锁紧预防组件，其可防止处于释放位置的锁件的移动。
4.依据权利要求2所述的电动转向锁紧装置，还包括：
一个转向锁紧预防组件，其可防止处于释放位置的锁件的移动。
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