CN101304904A - 电动转向锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动转向锁定装置，该电动转向锁定装置具备：柱形管；转向轴，该转向轴可转动地插入到该柱形管内；以及电动锁定单元，该电动锁定单元具有电动机，并可根据该电动机的动作在阻止转向轴转动的锁定状态和允许转向轴转动的锁定解除状态之间进行转换，电动锁定单元(15)配置在柱形管(13)内。由此，难以用不正当方法对电动锁定单元进行破坏或不正当解锁操作。

Description

电动转向锁定装置
技术领域
本发明涉及一种电动转向锁定装置，该电动转向锁定装置具备：柱形管；转向轴，该转向轴可转动地插入到该柱形管内；以及电动锁定单元，该电动锁定单元具有电动机，并可根据该电动机的动作在阻止上述转向轴转动的锁定状态和允许转向轴转动的锁定解除状态之间进行转换。
背景技术
这种电动转向锁定装置适用于不用钥匙就能够在锁定和锁定解除之间进行转换的智能钥匙系统，例如专利文献1中所示那样，电动锁定单元通常配置在柱形管外侧。
专利文献1：日本特开2002-295090号公报
但是，由于如专利文献1所公开的那样电动锁定单元配置在柱形管外侧，在取下柱形罩时电动锁定单元就处于露出状态，因而有可能被使用不正当工具进行破坏或不正当解锁，在现有的电动锁定单元配置中，将电动锁定单元自身构成为可耐破坏的结构。因此，导致结构复杂、体积大且成本高。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种难以用不正当方法对电动锁定单元进行破坏或不正当解锁操作的电动转向锁定装置。
为实现上述目的，本发明的电动转向锁定装置的第一特征在于，该电动转向锁定装置具备：柱形管；转向轴，该转向轴可转动地插入到该柱形管内；以及电动锁定单元，该电动锁定单元具有电动机，并可根据该电动机的动作在阻止上述转向轴转动的锁定状态和允许转向轴转动的锁定解除状态之间进行转换，其中，上述电动锁定单元配置在上述柱形管内。
另外，在上述第一特征的基础上，本发明的第二特征在于，上述电动锁定单元在上述柱形管内内置于上述转向轴中。
根据本发明的第一特征，由于电动锁定单元配置在柱形管内，所以不需要将电动锁定单元构成为能耐破坏的结构且无法对电动锁定单元进行破坏或解锁操作，从而能够提高防盗性。
另外，根据本发明的第二特征，由于电动锁定单元内置于转向轴中，所以能够进一步提高防盗性。
附图说明
图1是电动转向锁定装置的侧视图。(第一实施例)
图2是电动转向锁定装置的纵剖视图。(第一实施例)
图3是转向轴的主要部分纵剖视图。(第一实施例)
图4是转向轴及电动锁定单元的分解立体图。(第一实施例)
图5是解锁状态下的沿图2的5-5线的剖视图。(第一实施例)
图6是锁定状态下的与图5对应的剖视图。(第一实施例)
标号说明
13：柱形管(column pipe)；
14：转向轴；
15：电动锁定单元；
34：电动机。
具体实施方式
下面，根据附图所示的本发明的一个实施例来说明本发明的实施方式。
实施例1
图1～图6表示本发明的一个实施例。
首先，在图1及图2中，用于对车辆进行转向操作的方向盘11安装在转向轴14的一端，转向轴14可转动地插入于在车身侧的支撑部件12上固定的柱形管13内，并且在柱形管13内配置有电动锁定单元15，该电动锁定单元15可在与柱形管13卡合以阻止上述转向轴14转动的锁定状态和解除与柱形管13的卡合以允许转向轴14转动的锁定解除状态之间进行转换。
柱形管13是由横截面形状为半圆形的一对对开筒体16、17例如通过多个螺栓18…互相接合而成的，一体设置在两个对开筒体16、17中的一个筒体16上的安装凸缘16a例如通过多个螺栓19…而紧固到上述支撑部件12上。
一并参照图3及图4，在柱形管13内配置的上述电动锁定单元15，例如在智能钥匙系统中是这样动作的：当携带有便携收发器的车辆使用者进入车辆时，该电动锁定单元15解除锁定状态，以使转向轴14转动；当上述携带有便携收发器的车辆使用者从车辆离开时，该电动锁定单元15成为锁定状态，以阻止转向轴14转动，该电动锁定单元15内置于将罩部件21例如通过焊接等固定在轴主体20上而形成的转向轴14中。
上述轴主体20是将相互留有间隔地同轴配置的一对轴部20a、20b经由横截面形状为半圆形的半圆筒部20c接合为一体而形成的。此外，横截面形状为半圆形的罩部件21以覆盖上述半圆筒部20c的开口端的方式固定在轴主体20上，上述半圆筒部20c和上述罩部件21在互相接合的状态下形成与上述两轴部20a、20b同轴的圆筒状的收纳部22。即，转向轴14具有一对轴部20a、20b和将这些轴部20a、20b之间同轴连接起来的圆筒状的收纳部22，从而以上述两轴部20a、20b的前端部从柱形管13的两端突出来的方式将它们同轴地插入到柱形管13内，上述两轴部20a、20b的靠近收纳部22的端部经由例如球轴承23、24而可转动地支撑在柱形管13上。此外，在两轴部20a、20b中的一个轴部20a的前端部上固定有方向盘11，在另一轴部20b的前端部上设置有构成万向联轴器25一部分的大致U字形的连接部26。
电动锁定单元15内置于转向轴14的收纳部22中，并具备：锁定板28，该锁定板28可向沿着转向轴14的一条直径线的方向移动，以便沿转向轴14的半径方向并可卡脱地卡合到在柱形管13的对开筒体16上设置的卡合孔27中；复位弹簧29，该复位弹簧29对该锁定板28向卡合到上述卡合孔27中的方向加载；驱动轴31，该驱动轴31具有从与该复位弹簧29的弹性加载方向相反一侧与上述锁定板28抵接的偏心凸轮30；解锁开关32及锁定开关33，该解锁开关32和锁定开关33根据上述驱动轴31的转动位置来检测上述锁定板28脱离卡合孔27的脱离位置和上述锁定板28卡合到卡合孔27中的卡合位置；电动机34，该电动机34具有与上述驱动轴31同轴的旋转轴线并可进行正反旋转；控制单元36，该控制单元36设置在基板35上并对该电动机34的工作进行控制；对电动机34的输出进行减速的第一减速机构37；以及对第一减速机构37的输出进一步减速并传递给上述驱动轴31的第二减速机构38。
在上述收纳部22内，从固定有方向盘11的轴部20a侧依次形成有第一～第五收纳室41、42、43、44、45，并构成为将第一及第二收纳室41、42之间隔开的第一分隔壁46、将第二及第三收纳室42、43之间隔开的第二分隔壁47、将第三及第四收纳室43、44之间隔开的第三分隔壁48和将第四及第五收纳室44、45之间隔开的第四分隔壁49这些分隔壁与半圆筒部20c及罩部件21协动。
将沿着与转向轴14的轴线正交的平面形成为平板状的锁定板28的大部分，收纳在第一收纳室41中，使锁定板28的一端部可滑动地插入到与上述卡合孔27对置地设置于半圆筒部20c的插入孔50中。并且，上述锁定板28的面对第一收纳室41的部分的一侧部，由收纳部22的轴部20a侧端壁进行导向；锁定板28的面对第一收纳室41的部分的另一侧部，由分别设置在半圆筒部20c及罩部件21上并配置在第一收纳室41内的导向壁51、52进行导向。再有，复位弹簧29以压缩设置在罩部件21与锁定板28的另一端之间的方式收纳在第一收纳室41中。
具有与收纳部22同轴的轴线的驱动轴31贯穿上述一对导向壁51、52间及第一分隔壁46，并旋转自如地支撑在上述两导向壁51、52及第一分隔壁46上。
一并参照图5，在上述锁定板28的中间部，设有朝上述两导向壁51、52侧敞开的凹部28a，在驱动轴31的一端设置的偏心凸轮30插入到该凹部28a内。而且，通过被复位弹簧29弹性加载的锁定板28与在上述凹部28a内配置的偏心凸轮30抵接，从而根据偏心凸轮30的转动位置来确定锁定板28的位置。
在上述两导向壁51、52及第一分隔壁46之间，在上述驱动轴31上一体设置有扇形的限制突部53，在半圆筒部20c上设有山形的止挡部54，该止挡部54具有如图5所示那样在锁定板28处于脱离卡合孔27的解锁位置时与上述限制突部53抵接的解锁位置限制面54a和如图6所示那样在锁定板28处于卡合到卡合孔27中的锁定位置时与上述限制突部53抵接的锁定位置限制面54b。
而且，在沿上述限制突部53外周的周向的中央部，固定有磁铁55。另一方面，解锁开关32和锁定开关33是通过将霍尔集成电路(Hall IC)安装在基板上而形成的，解锁开关32配置在收纳部22的内表面上，以便如图5所示那样，在限制突部53抵接在止挡部54的解锁位置限制面54a上时检测上述磁铁55，并且锁定开关33也配置在收纳部22的内表面上，以便如图6所示那样，在限制突部53抵接在止挡部54的锁定位置限制面54b上时检测上述磁铁55。
设置在基板35上的控制单元36收纳在第五收纳室45中。而且，在罩部件21上设有支撑上述基板35的肋56，面对着在基板35上设置的耦合器57的开口部58，设置在半圆筒部20c上。而且，与耦合器57连接的电线束(harness)59在柱形管13内卷绕在转向轴14的收纳部22上，并从在柱形管13的对开筒体17上设置的导出孔60导出到外部，使得可以随着转向轴14的转动而卷绕或者松弛。
电动机34具有与收纳部22同轴的轴线并收纳在第四收纳室中，从两侧夹持电动机34的多个肋61…、62…分别逐个设置在半圆筒部20c及罩部件21上。
第一减速机构37是行星齿轮机构，收纳在第三收纳室43内，并具有：固定在电动机34的输出轴上的第一太阳齿轮63；同轴地围绕第一太阳齿轮63并固定在收纳部22上的第一齿环64；在周向上隔开间隔的三处与第一太阳齿轮63及第一齿环64啮合的第一行星齿轮65…；以及第一支座66，该第一支座66具有转动自如地支撑这些第一行星齿轮65…的支轴67…以保持第一行星齿轮65…。
电动机34的输出轴68转动自如地贯穿第三分隔壁48并突入到第三收纳室43中，第一太阳齿轮63固定在上述输出轴68的突入到第三收纳室43内的突入部上。并且，第一齿环64具有基本与收纳部22的内周配合的外径，一对卡合突部69、69一体设置在该第一齿环64上并向半径方向外侧突出，通过将上述一对卡合突部69、69卡合到分别设在半圆筒部20c及罩部件21上的限制卡合孔70…中，从而阻止第一齿环64的旋转。
第一减速机构37的第一支座66具备与电动机34的旋转轴线同轴并转动自如地贯穿第二分隔壁47的旋转轴71，在该旋转轴71和驱动轴31之间夹设有第二减速机构38。
第二减速机构38是行星齿轮机构，收纳于第二收纳室42中，并具有：固定在上述旋转轴71上的第二太阳齿轮72；同轴地围绕第二太阳齿轮72并固定在收纳部22上的第二齿环73；在周向上隔开间隔的三处与第二太阳齿轮72及第二齿环73啮合的第二行星齿轮74…；以及第二支座75，该第二支座75具有转动自如地支撑这些第二行星齿轮74…的支轴76…以保持第二行星齿轮74…。
第二太阳齿轮72固定在上述旋转轴71的突入到第二收纳室42内的突入部上。并且，第二齿环73具有基本与收纳部22的内周配合的外径，一对卡合突部77…一体设置在该第二齿环73上并向半径方向外侧突出，通过将上述一对卡合突部77…卡合到分别设在半圆筒部20c及罩部件21上的限制卡合孔78…中，从而阻止第二齿环73的旋转。驱动轴31的第二减速机构38侧的端部与第二减速机构38的第二支座75以不能相对旋转的方式连接。
接下来，对该实施例的作用进行说明，由于可根据电动机34的动作在阻止转向轴14转动的锁定状态和允许转向轴14转动的锁定解除状态之间进行转换的电动锁定单元15，配置在柱形管13内，所以不需要将电动锁定单元15构成为能耐破坏的结构，而且无法对电动锁定单元15进行破坏或解锁操作，从而能够提高防盗性。
而且，由于电动锁定单元15在柱形管13内内置于转向轴14中，所以能够进一步提高防盗性。
另外，在上述实施例中，由于在电动锁定单元15中，用于使电动机34的输出减速的第一及第二减速机构37、38由输入、输出端同轴的行星齿轮机构构成，所以第一及第二减速机构37、38的外形形状可形成为大致圆形，从而可容易地将电动锁定单元15内置于转向轴14所具备的圆筒状的收纳部22内。
以上对本发明的实施例进行了说明，然而本发明并不限于上述实施例，可不脱离权利要求书中记载的本发明而进行各种设计变更。
例如，作为电动锁定单元15所具备的减速机构，可使用输入、输出端为同轴的内摆线机构和圆外次摆线机构来代替上述实施例中的行星齿轮机构。

Claims (2)

1.一种电动转向锁定装置，该电动转向锁定装置具备：柱形管(13)；转向轴(14)，该转向轴(14)可转动地插入到该柱形管(13)内；以及电动锁定单元(15)，该电动锁定单元(15)具有电动机(34)，并可根据该电动机(34)的动作在阻止上述转向轴(14)转动的锁定状态和允许转向轴(14)转动的锁定解除状态之间进行转换，其特征在于，
上述电动锁定单元(15)配置在上述柱形管(13)内。
2.根据权利要求1所述的电动转向锁定装置，其特征在于，
上述电动锁定单元(15)在上述柱形管(13)内内置于上述转向轴(14)中。
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