CN102363420A - 钥匙联锁装置 - Google Patents

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Abstract

在安装于转向锁定装置的联锁装置中，提供一种能够抑制伴随着使用保持型螺线管而导致的制造成本的提高的构造。联锁单元(30)具备保持螺线管(33)、以及与保持螺线管的插棒式铁心(331)卡合的可转动的连杆(34)，通过对保持螺线管进行励磁，经由连杆将旋转限制力传递到转向锁定装置(1)的凸轮轴(116)。在凸轮轴的切线方向产生有与旋转限制力对抗的钥匙的旋转操作力，通过将连杆的转动轴部(34b、36)配置在该旋转操作力的力线上，降低连杆所承受的过重负担。并且，通过使连杆原材料树脂化来降低成本。

Description

钥匙联锁装置
技术领域
本发明涉及一种安装于车辆的转向锁定装置的钥匙联锁装置。
背景技术
以往，具备钥匙联锁装置的转向锁定装置已经普及，当车辆在运转动作中等时，该钥匙联锁装置限制通过对转向钥匙进行操作而将其置于“LOCK”位置。在以往的钥匙联锁装置中，使用在励磁状态下将插棒式铁心(plunger)拉入的吸引型螺线管(例如，参照专利文献1)。
然而，对于吸引型螺线管，当供给驱动电流时，以将插棒式铁心拉入的方式工作，因此存在消耗电力大的课题。因此，近年来，谋求一种使用比较节省电力的保持型螺线管的钥匙联锁装置。
专利文献1：日本特开2000-229557号公报
然而，保持型螺线管在励磁状态下保持插棒式铁心，但不使插棒式铁心主动地动作。因此，当在钥匙联锁装置中使用保持型螺线管的情况下，必须追加连杆等新的强度部件从而构成锁定机构，产生了抑制因部件增加、组装工序的复杂化等所导致的成本提高的必要性。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制因使用保持型螺线管而导致的制造成本提高的钥匙联锁装置。
[1]为了达成上述目的，本发明的钥匙联锁装置具备：螺线管，该螺线管在励磁状态下保持插棒式铁心；以及可转动的连杆部件，该连杆部件与所述插棒式铁心卡合，并且，当所述螺线管处于励磁状态时，所述连杆部件传递与钥匙的操作力对抗的限制力，其中，所述连杆部件的轴配置在所述钥匙的操作力的力线的延长线上。
[2]并且，所述连杆部件沿着所述钥匙的操作力的力线具备直线状的臂部。
[3]并且，所述连杆部件由树脂形成。
[4]并且，钥匙联锁装置具备：螺线管，该螺线管在励磁状态下保持插棒式铁心；以及可转动的连杆部件，该连杆部件与所述插棒式铁心卡合，并且，当所述螺线管处于励磁状态时，所述连杆部件传递与钥匙的操作力对抗的限制力，其中，所述连杆部件的轴配置在所述钥匙的操作力的力线的延长线上，并且，在所述钥匙的所述操作力所作用的所述轴的背后设置有卡合部，所述钥匙联锁装置经由该卡合部被安装于转向锁定装置的主体。
根据本发明的钥匙联锁装置，能够抑制伴随着使用保持型螺线管而导致的制造成本的提高。
附图说明
图1中，图1(a)是本发明的实施方式所涉及的转向锁定装置的侧视图，是将固定转向柱的支架的一部分局部剖开而示出的图。图1(b)是该转向锁定装置的仰视图。
图2是示出本发明的实施方式所涉及的转向锁定装置的内部构造的纵剖视图。
图3是示出本发明的实施方式所涉及的转向锁定装置的锁定杆与转向柱的一部分的剖视图。
图4是示出本发明的实施方式所涉及的联锁单元的内部结构的分解立体图。
图5是示出本发明的实施方式所涉及的联锁单元的相对于转向锁定装置的安装方法的立体图。
图6中，图6(a)是示出本发明的实施方式所涉及的联锁单元的内部构造的主视图，是联锁状态的图。图6(b)是示出该联锁单元的内部构造的主视图，是联锁状态被解除后的状态的图。
标号说明：
1…转向锁定装置；10…钥匙部；101…壳体；101a…凸台部；101b…铰接座部；101c…后部内壁；101d…收纳框部；101e…卡合孔；101f…螺钉凸台部；102…支架；102a…铰接轴；103…螺栓；110…锁芯；111…筒体；112…转子；112a…钥匙孔；112b…后轴；113…制动栓；114…滑块；115…防锁定杆；115a…前端部；115b…后端部；116…凸轮轴；116a…外筒部；116b…内筒部；116c…凸轮面；116d…作用面；117…扭簧；20…转向锁定部；201…锁定杆；201a…末端部；201b…槽部；201…锁定杆；202…压缩弹簧；203…滑动件；203a…从动部；203b…卡定突起；21…保护器；22…安装部；30…联锁单元；31…壳体部件；31a…螺钉座部；311…孔；31b…卡定突起部；31c…轴承部；31d、31e…嵌合突起部；31f…卡定爪；32…罩部件；32c…销孔；32d、32e…嵌合孔部；32f…卡定框部；32g…开口部；32h…弹簧卡定部；33…保持螺旋管；331…插棒式铁心；332…卡合轴；333…线束连接器；34…连杆；34a…受压面；34b…转动轴部；34c…臂部；34d…卡合槽部；34e…弹簧卡定部；35…复位杆；35a…锥面；35b…轴承孔；36…销；37…扭簧；37a…一端；37b…另一端；37c…连结部；38…安装螺钉；40…点火开关单元；80…转向柱；81…转向轴；82…花键凸起；82a…凹部；K…钥匙。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。首先，对具备本发明所涉及的作为钥匙联锁装置的联锁单元30的转向锁定装置1进行说明。此处，图1(a)是本实施方式所涉及的转向锁定装置1的侧视图，将固定车辆的转向柱80的支架102的一部分局部剖开而示出。并且，图1(b)是转向锁定装置1的仰视图。该转向锁定装置1构成为具备钥匙部10、转向锁定部20、联锁单元30以及点火开关单元40。
图2是示出转向锁定装置1的内部构造的纵剖视图。转向锁定装置1的壳体101例如是通过锌压铸件等金属一体地加工成形的。在该壳体内插装有锁芯110，该锁芯110具有筒体(cylinder)111以及转子112，转子112以能够旋转的方式被收纳于筒体111内。在锁芯110的转子112中，沿轴向内部形成有供钥匙K插入的钥匙孔112a。
并且，在转子112中收纳有多个制动栓(tumbler)113、113、…，这些制动栓113、113、…在转子112的径向(上下方向)较长，且以能够沿该制动栓113、113、…的长边方向移动的方式被收纳于转子112。在未插入钥匙K的状态下，各制动栓113、113、…的各端部从转子112的外周面突出且与筒体111的内周面卡合，由此来限制转子112的旋转。另一方面，当将正规的钥匙K插入到转子112时，与钥匙K的峰谷形状的端面对应的各制动栓113、113、…与钥匙K卡合，全部的各制动栓113、113、…从转子112的外周面退避。由此，可以进行转子112的旋转操作。
在转子112的前侧下部设置有滑块114，该滑块114设置成能够沿径向移动。滑块114的外表面以与转子112的外周面相同的曲率弯曲，且构成为转子112与滑块114在锁芯110的内部一体地旋转。并且，在钥匙K插入转子112的状态下，滑块114的端部抵接于钥匙K的一部分，由此来限制转子112的朝向中心方向的移动。
在锁芯110的下方部设置有长条状的可动部件即防锁定杆115，该防锁定杆115与锁芯110的中心轴平行，且能够以中央部的轴为中心转动。在防锁定杆115的前端，形成有朝上方的滑块114弯折的前端部115a，在防锁定杆115的后端，形成有可与后述的滑动件203的卡定突起203b卡定的后端部115b。另外，通过未图示的弹簧等对防锁定杆115作用有前端部115a朝向滑块114的方向(上升方向)的弹力。在转子112处于“LOCK”位置、或者钥匙K被从锁芯110拔出的状态下，该弹力发挥作用而使防锁定杆115的前端部115a上升，同时使后端部115b下降，从而防锁定状态被解除(转向锁定许可状态)。
在转子112的后轴112b连结设置有凸轮轴116。凸轮轴116通过大致圆筒状的外筒部116a与同样大致圆筒状的内筒部116b在前部连结而一体地形成。转子112的后轴112b嵌装于凸轮轴116的内筒部116b的内周面，并且，内筒部116b的后端部从壳体101突出而与点火开关单元40连结。由此，通过利用正规的钥匙K对锁芯110的转子112进行旋转操作，经由凸轮轴116对点火开关单元40进行操作。
在凸轮轴116的外筒部116a与内筒部116b之间的空间收纳有扭簧117。扭簧117的一端卡定于凸轮轴116的外筒部116a，当通过钥匙K的旋转操作而锁芯110的转子112到达“ON”位置时，扭簧117的另一端卡定于壳体101，由此，对凸轮轴116作用有使钥匙K的操作从“START”位置回到“ON”位置的方向的弹力。
在凸轮轴116的外筒部116a的下部，形成有与后述的滑动件203的从动部203a滑动的凸轮面116c。
转向锁定部20具备：锁定杆201、压缩弹簧202、以及滑动件203。锁定杆201由刚性高的金属形成，且形成为棒状，该锁定杆201在转向锁定装置1的下部设置成，该锁定杆201的末端部能够从壳体101朝转向柱80侧进退移动。并且，锁定杆201通过被收纳在壳体101内的压缩弹簧202始终被作用有从壳体101伸出的方向的弹力。
在壳体101内，在锁定杆201的上部形成有槽部201b，滑动件203的下部嵌合于该槽部201b。与此同时，滑动件203的上部后表面抵接于壳体101的后部内壁101c，由此，防止锁定杆201从壳体101脱出。
在滑动件203的上部一体形成有从动部203a，该从动部203a与上述凸轮轴116的凸轮面116c接触而从动。并且，在滑动件203的前方上部形成有卡定突起203b，该卡定突起203b能够与上述防锁定杆115的后端部115b卡定。
此处，图3是示出图1所示的转向锁定装置1的锁定杆201与转向柱80的一部分的剖视图。支架102形成为半圆弧状，其一端经由铰接轴102a以能够开闭的方式支承于壳体101的铰接座部101b。打开该支架102，将转向柱80夹在该支架102与壳体101之间，并关闭支架102，在该状态下，经由螺栓103将另一端固定于凸台部101a，由此，转向柱80被安装于转向锁定装置1。
如图3所示，在锁定杆201朝转向柱80侧伸出的锁定位置，锁定杆201的末端部201a进入嵌装于转向轴81的花键凸起(spline boss)82的凹部82a之间而与凹部82a卡合，由此来限制转向轴81的旋转。并且，在锁定杆201退避的未锁定位置，锁定杆201的末端部201a不与花键凸起82卡合，从而解除对转向轴81的旋转限制。
根据上述的转向锁定部20的结构，在钥匙K被从钥匙孔112a拔出的状态下，滑块114的移动不受限制，该滑块114由防锁定杆115的前端部115a推起，并且，防锁定杆115的后端部115b下降。因此，滑动件203的卡定突起203b与后端部115b并不卡定，通过压缩弹簧202的弹性扩张力，锁定杆201进入锁定位置，并且，与锁定杆201的槽部201b嵌合的滑动件203的上部后表面抵接于壳体101的后部内壁101c，由此，锁定杆201被保持于锁定位置。
在正规的钥匙K插入到钥匙孔112a，且转子112从“LOCK”位置旋转到“ACC”位置的过程中，滑块114的外表面移动到与转子112的外周面一致的位置，将防锁定杆115的前端部115a压下，并且，防锁定杆115的后端部115b上升。此时，凸轮轴116与转子112的旋转联动地旋转，从动部203a与凸轮轴116的凸轮面116c接触而从动，并且，滑动件203及其前方部的卡定突起203b与从动部203a一起朝前方移动，进一步，在槽部201b处与滑动件203嵌合的锁定杆201退避到未锁定位置。进而，当进行了旋转操作的转子112到达“ACC”位置时，卡定突起203b卡定于防锁定杆115的后端部115b，由此滑动件203被保持于该位置，并且，与滑动件203嵌合的锁定杆201也被保持于未锁定位置。由此，在对钥匙K进行旋转操作而使其位于“ACC”位置后，处于防锁定状态，以免转向锁定误动作。
其次，作为本发明所涉及的钥匙联锁装置的实施方式，对联锁单元30进行说明。
图4是示出本实施方式所涉及的联锁单元30的内部结构的分解立体图。如该图所示，联锁单元30具备：壳体部件31；罩部件32；以及被收纳于这些壳体部件31以及罩部件32内的保持螺线管33、连杆34、复位杆35以及扭簧37。
壳体部件31由导热性良好的例如含有玻璃纤维的PBT等树脂材料一体地注塑成形。壳体部件31的外形为大致四边形，形成为前后大致敞开的框状。从钥匙K的插入方向观察，在壳体部件31的右下部突出形成有具有孔311的螺钉座部31a，在其相反侧即左下部形成有卡合突起部31b。
并且，在形成有卡合突起部31b的壳体部件31的内侧部分，在下方局部敞开，并且，在壳体部件31的侧壁部形成有圆筒状的轴承部31c。并且，在壳体部件31的后端部的2处突出形成有销状的嵌合突起部31e、31d，在壳体部件31的外壁部规定部位形成有多个卡定爪31f。
罩部件32由与壳体部件31相同的树脂材料注塑成形为大致板状。罩部件32为以堵塞壳体部件31的后方侧的敞开部的方式安装的部件，形成有与壳体部件31的嵌合突起部31e、31d嵌合的嵌合孔部32d、32e，且突出形成有多个与壳体部件31的卡定爪31f卡定的卡定框部32f。并且，在罩部件32的与壳体部件31的轴承部31c对应的下方部开口形成有销孔32c。并且，在罩部件32的销孔32c的上方部形成有阶梯部敞开而成的开口部32g，并且，在开口部32g的开口端突出形成有弹簧卡定部32h。
保持螺线管33具备插棒式铁心331以及与该插棒式铁心331正交的卡合轴332。并且，在保持螺线管33的前部设置有线束连接器333。保持螺线管33通过被供给驱动电流而成为励磁状态，从而产生限制插棒式铁心331的突出的保持力(吸附力)。
保持螺线管33被收纳在壳体部件31内，并使线束连接器333从壳体部件31的前方侧的敞开部露出至外部。
连杆34与壳体部件31同样是由含有玻璃纤维的PBT等合成树脂材料而一体地形成的强度部件。连杆34具备：从钥匙K的插入方向观察在右侧具有平坦的受压面34a的直线状的臂部34c；形成于臂部34c的左基端侧的转动轴部34b；在转动轴部34b的位置大致呈直角地弯折的两股的卡合槽部34d、34d；以及突出形成于一方的卡合槽部34d的左前部的弹簧卡定部34e。
复位杆35是例如由POM等的滑动性好的树脂材料形成的部件，从钥匙K的插入方向观察，在右侧形成有具有朝下的倾斜的锥面35a。并且，在锥面35a的相反侧端部开口形成有供连杆34的转动轴部34b插入的轴承孔35b。复位杆35在轴承孔35b处由连杆34的转动轴部34b支承，由此，该复位杆35被安装成能够相对于连杆34相对转动。
如图4所示，扭簧37形成为具有利用连结部37c连结同径同轴的2个螺旋部的形态。扭簧37使连结部37c抵接于复位杆35，并以跨越连杆34以及复位杆35的方式将2个螺旋部分别嵌入到连杆34的转动轴部34b的两端部。并且，同时，扭簧37的一端37a卡定于连杆34的弹簧卡定部34e。由此，连杆34以及复位杆35由扭簧37的2个螺旋部夹持从而在轴向防脱，并且在相互紧闭的方向作用有弹力。
对于连杆34以及复位杆35，将连杆34的转动轴部34b的一端部嵌入于壳体部件31的轴承部31c，并使两股的卡合槽部34d、34d的槽部与保持螺旋管33的卡合轴332卡合，由此，连杆34和复位杆35以能够转动的方式被安装在壳体部件31内。此时，连杆34的臂部34c以及复位杆35的锥面35a被设置成从壳体部件31的下侧的敞开部露出至下方的状态。
进而，将连杆34的转动轴部34b的另一端插入到形成于罩部件32的销孔32c的内壁部的未图示的轴承部，并将金属制的销36插入到销孔32c并使其贯通连杆34的转动轴部34b。同时，使壳体部件31的嵌合突起部31e、31d嵌合于罩部件32的嵌合孔部32d、32e，并使壳体部件31的卡定爪31f卡定于罩部件32的卡定框部32f，由此，罩部件32被安装于壳体部件31。
在该状态下，形成为扭簧37的另一端37b从罩部件32的开口部32g突出至外部的状态。通过将该突出至外部的扭簧37的另一端37b朝螺旋部闭合的方向扭转并使其卡定于弹簧卡定部32h，经由连结部37c在螺旋部打开的方向对连杆34以及复位杆35作用有扭簧37的弹力。结果，连杆34以及复位杆35经由卡合槽部34d、34d受到来自保持螺旋管33的限制，并且，在从壳体部件31露出的臂部34c以及复位杆35的锥面35a的一部分朝下方作用有弹力。
图5是示出联锁单元30的相对于转向锁定装置1的安装方法的立体图。如该图所示，在转向锁定装置1中，在钥匙部10的后方上部的联锁单元30的安装位置，与壳体101一体地形成有收纳联锁单元30的收纳框部101d和螺钉凸台部101f。并且，在收纳框部101d的左侧壁开口形成有卡合孔101e。
对于联锁单元30，将左侧的卡合突起部31b从内侧插入于收纳框部101d的卡合孔101e而使卡合突起部31b与卡合孔101e卡合，然后，将安装螺钉38插入于螺钉座部31a的孔311，并将该安装螺钉38紧固于螺钉凸台部101f的螺纹孔，由此，联锁单元30被组装于转向锁定装置1的收纳框部101d。
图6(a)是示出从钥匙K的插入方向观察的情况下的联锁单元30的内部构造的主视图，是联锁状态的图。图6(b)同样是示出联锁单元30的内部构造的主视图，是联锁状态被解除后的状态的图。
在对车辆的变速杆进行操作而使其位于“P(驻车)”以外的档位的情况下，从未图示的控制装置对保持螺线管33供给驱动电流。此时，保持螺线管33成为励磁状态，插棒式铁心331的位置被保持，并且，经由与卡合轴332卡合的卡合槽部34d限制连杆34的转动(联锁状态)。
如图6(a)所示，连杆34将励磁状态的保持螺线管33所产生的旋转限制力传递到凸轮轴116。钥匙K的旋转操作力与该旋转限制力对抗、且产生在凸轮轴116的切线方向，连杆34的转动轴部34b以及销36配置在该钥匙K的旋转操作力的力线的延长线上。
即，当在联锁状态下欲进行使钥匙K从“ACC”位置回到“LOCK”位置的操作的情况下，由于连杆34的转动由保持螺线管33限制，因此，维持凸轮轴116的作用面116d与连杆34的臂部34c的受压面34a抵接的状态。由此，基于钥匙K的旋转操作力由位于该旋转操作力的延长线上的转动轴部34b以及贯通转动轴部34b的销36承受，并且，作为旋转操作力的反作用力的旋转限制力经由连杆34传递到凸轮轴116，由此，朝向返回“LOCK”位置的方向的钥匙K的旋转操作被锁定。
如图6(b)所示，在对车辆的变速杆进行操作而使其位于“P(驻车)”的档位的情况下，相对于保持螺线管33的驱动电流的供给被切断，连杆34的旋转限制被解除。因此，当在该状态对钥匙K从“ACC”位置向“LOCK”位置操作时，复位杆35的锥面35a乘上凸轮轴116的作用面116d的边缘部分，通过扭簧37被朝复位杆35侧作用有弹力的连杆34的臂部34c也联动地转动，因此，联锁状态被解除，从而允许朝向“LOCK”位置的钥匙K的旋转操作。
如以上说明的那样，根据本实施方式的联锁单元30，在由钥匙K操作的凸轮轴116的切线方向产生有旋转操作力，将转动轴部34b和贯通该转动轴部34b的销36配置在该旋转操作力的力线上，转动轴部34b将连杆34支承为能够转动。通过以转动轴部34b以及销36承受来自凸轮轴116的旋转操作力，能够减轻相对于连杆34的载荷负担。并且，由于将连杆34的臂部34c形成为以转动轴部34b为中心呈直线状地延伸的形状，因此，相对于该臂部34c，并未作用有弯曲应力成分、仅作用有压缩载荷成分。通过作为保持螺线管33的强度部件采用上述配置结构的连杆机构，连杆34等的原材料不采用金属，而是能够树脂化为对于压缩载荷具有强耐性的PBT等，能够抑制成本升高。
并且，根据本实施方式，形成为如下的构造：在联锁单元30的一端形成卡合突起部31b，使该卡合突起部31b与转向锁定装置1的收纳框部101d卡合而进行安装。由此，与以往的紧固2个安装螺栓的情况相比较，能够简化联锁单元30的组装工序，有助于制造成本的降低。
并且，根据本实施方式，形成为如下的构造：将卡合突起部31b设置在联锁时使钥匙K返回“LOCK”位置的方向的旋转操作力所作用的一侧(从钥匙K的插入方向观察为左侧)，上述卡合突起部31b使连锁单元30与转向锁定装置1卡合。根据该相对于转向锁定装置1的安装构造，并不是在以往的相对于安装螺栓的剪切方向承受来自凸轮轴116的旋转操作力，而是能够利用转向锁定装置1的收纳框部101d的面承受来自凸轮轴116的旋转操作力，能够防止在联锁单元30的安装部产生的晃动、松动，能够维持充分的性能品质。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于该实施方式，能够在不变更本发明的主旨的范围内进行各种变形、应用。

Claims (4)

1.一种钥匙联锁装置，具备：
螺线管，该螺线管在励磁状态下保持插棒式铁心；以及
可转动的连杆部件，该连杆部件与所述插棒式铁心卡合，并且，当所述螺线管处于励磁状态时，所述连杆部件传递与钥匙的操作力对抗的限制力，
所述钥匙联锁装置的特征在于，
所述连杆部件的轴配置在所述钥匙的操作力的力线的延长线上。
2.根据权利要求1所述的钥匙联锁装置，其特征在于，
所述连杆部件沿着所述钥匙的操作力的力线具备直线状的臂部。
3.根据权利要求1或2所述的钥匙联锁装置，其特征在于，
所述连杆部件由树脂形成。
4.一种钥匙联锁装置，具备：
螺线管，该螺线管在励磁状态下保持插棒式铁心；以及
可转动的连杆部件，该连杆部件与所述插棒式铁心卡合，并且，当所述螺线管处于励磁状态时，所述连杆部件传递与钥匙的操作力对抗的限制力，
所述钥匙联锁装置的特征在于，
所述连杆部件的轴配置在所述钥匙的操作力的力线的延长线上，
并且，在所述钥匙的所述操作力所作用的所述轴的背后设置有卡合部，所述钥匙联锁装置经由该卡合部被安装于转向锁定装置的主体。
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