CN103507751B - 一种机械式转向锁 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的转向锁(1)，其具有凸轮(20)、可基本平移运动的且弹簧加载的锁栓(10)和摇杆(5)，该摇杆具有用于避免转向机构意外锁定的安全钩(5a)，其特点是，该锁栓(10)具有锁止臂(10a)和基本垂直于锁止臂设置的控制臂(10b)以及在控制臂(10b)上形成的安全凸起(11)；由此提供一种用于车辆的机械式转向锁，其由少量活动构件构成，不仅简单且低成本地制造，而且可以简单可靠地安装；最后，由此提供一种用于小型结构空间的结构紧凑的解决方案。

Description

一种机械式转向锁
技术领域
本发明涉及具有L形锁栓的用于车辆的转向锁，该锁栓可由一个可转动的凸轮平移运动。
背景技术
从现有技术中公开了机械式转向锁，其具有可由钥匙操作的锁芯、可转动的凸轮和可通过连接件来操作的锁栓。
另外，由EP 2 121 393 B1公开了一种转向锁，其中，可基本上水平运动的推杆使相对于其倾斜设置的锁栓运动，锁栓又通过控制杆与接合件相互接合，该接合件阻止转向机构的意外锁定。在此情况下，锁栓的运动将通过附加构件即推杆来控制。最后，对于防锁止机构，还需要该控制杆和接合件。
发明内容
鉴于此背景，本发明任务在于，提供一种用于车辆的机械式转向锁，它用尽量少的活动构件来构成，不仅可简单且低成本地制造，而且可以简单可靠地安装。最后，可由此提供一种用于小型结构空间的结构紧凑的解决方案。
该任务将通过一种具有权利要求1的特征的用于车辆的转向锁来完成。本发明的有利实施方式和改进方案在从属权利要求中有所描述。
为此，根据本发明提供一种用于车辆的机械式转向锁，它具有凸轮、基本可平移运动的弹簧加载的锁栓和带有用于阻止转向机构意外锁定的安全钩的摇杆。在此情况下，锁栓呈L形且具有形成在锁栓上的安全凸起，该安全凸起与安全钩配合。
例如由压铸材料或注射成型材料制成的可转动的凸轮例如可以通过可由钥匙操作的锁芯来运动。该凸轮具有形成在外表面上且包括提升面和保持面的提升曲线。此时，凸轮、提升面和保持面彼此成一体地构成。借此，又降低生产价格和安装成本。
L形锁栓可以在锁定转向轴的锁定位置和放开转向轴的释放位置之间基本平移运动，该L形锁栓例如可以由钢制成。在释放位置以其安全钩与形成在锁栓上的安全凸起接合以阻止转向机构意外锁定的摇杆例如由压铸材料或钢制成。由此，显著减小活动机械构件的数量。因此，不仅能降低生产和安装成本，而且转向锁的可靠性和使用寿命可有利地提高或延长。
L形锁栓是一体构成的并具有锁止臂和基本与之垂直地设置的控制臂。通过锁栓的L形设计，在获得高功能性的同时只需要小的结构空间和少量构件。
在由锁止臂和控制臂构成的锁栓内角上，有利地在控制臂上设置止挡面，该止挡面基本垂直于锁栓的平移运动方向延伸。它允许在操作安全性高的同时实现简单安装。此时，止挡面可以抵靠壳体或其它构件，因而限定出锁栓的终点位置。
可以有利地在控制臂的自由端设置用于接合凸轮提升曲线以操作锁栓的滑动面。滑动面可以一体形成在锁栓上并因而简单且低成本地制造。
安全凸起有利地在控制臂的自由端形成在锁栓的外角区域，即，在远离滑动面的一侧。该安全凸起也可以在锁栓上一体形成并由此简单且低成本地制造。此时，该安全凸起例如可以是安装的销或楔。
在此，锁栓的安全凸起可以有利地以垂直于锁栓平面的楔形凸起形式构成。由此，可以安全且少磨损地启动防锁定功能。
在安全凸起上的锁止面基本垂直于锁栓运动方向布置。由此，安全凸起可以简单制造并且利用锁止面具有能被可靠置于接合中的防锁定功能。
有利地，锁止部形成在锁止臂的自由端上，以锁止转向轴。此时，锁止部的该自由端能以合适的角度被斜切并由此可相对于转向轴的转动轴线倾斜安置。
锁栓弹簧座有利地在控制臂上形成在锁栓外角区域内，有利地在锁止臂中心线的延长段上形成。由此，锁栓可以通过螺旋压簧被压向锁止臂，以锁定该转向轴。
该锁止部、止挡面、滑动面、锁栓弹簧座和安全凸起有利地彼此成一体构成并且例如由压铸材料、注射成型材料或钢制成。由此不仅能节约制造成本，也能节约安装成本。另外，提高故障安全性并降低所需的安装空间。
在此，锁定该锁栓的摇杆被安置为可绕翻转轴转动，该摇杆在朝向锁栓的外侧部分具有安全钩并且在远离锁栓的外侧部分具有压块顶头。所述摇杆、翻转轴、压块顶头和安全钩是一体构成的。由此，又可简单地制造且可靠地安装该摇杆。
有利地，该锁栓是由嵌件引导并且被侧向支承的。由此，该锁栓也可以因与嵌件相接触的接触面大而在较柔软材料中被可靠地引导和保持。另外，这使得在嵌件被取出时允许从正面安装，即，从锁止部露出的那一侧安装。
附图说明
以下，将结合实施例并连同附图来描述本发明，其中：
图1是根据本发明的优选实施方式的转向锁的局部透视图；
图2是根据本发明的优选实施方式的转向锁的侧视图；
图3是根据本发明优选实施方式的转向锁的另一局部透视图；
图4是根据本发明的优选实施方式的锁栓的透视图；
图5是根据本发明的优选实施方式的机械式转向锁处于锁止位置时的竖向纵剖视图，此时锁芯的转动角度为0°；
图6是根据本发明的优选实施方式的机械式转向锁处于在锁栓的锁止位置和释放位置之间的位置时的竖向纵剖视图；
图7是根据本发明的优选实施方式的机械式转向锁处于锁芯的行驶位置时的竖向纵剖视图；
图8是根据本发明的优选实施方式的机械式转向锁在锁芯回转后但点火钥匙未拔出时的竖向纵剖视图；和
图9是与根据本发明的优选实施方式的机械式转向锁的压块相接触的摇杆的细节图。
以下，方向说明涉及图面或者说锁栓的平移运动方向，只要文字未做出其它说明。
(符号说明)
1转向锁 4压块
5摇杆 5a安全钩
5b翻转轴 5c压块顶头
5d安全钩接触面 5e摇杆弹簧座
8锁栓弹簧 9嵌件
10锁栓 10a锁止臂
10b控制臂 11安全凸起
11a锁止面 12第一锁栓滑动面
13第二锁栓滑动面 14锁止部
15止挡面 16锁栓弹簧座
20凸轮 21提升曲线
21a提升面 21b保持面。
具体实施方式
图1-9示出了根据本发明的转向锁1的优选实施方式。
转向锁1具有可由钥匙操作的锁芯、凸轮20、弹簧加载的锁栓10和摇杆5。
钥匙的转动通过(为更为清楚起见而未被示出的)锁芯被传递至凸轮20。此时，锁芯和凸轮20设置在一个共同的转动轴线上。
在凸轮20的外表面上形成有提升曲线21。提升曲线21朝向摇杆5具有提升面21a和保持面21b。提升面21a以螺旋线形式构成，并且保持面21b沿径向且垂直于锁芯和凸轮20的共同转动轴线地延伸。另外，提升面21a和保持面21b与凸轮20成一体地形成。如图1所示，在凸轮20已经略微转动离开零位后(在此约4°)，出现了提升面21a和第一接触面12的相互接触。
在本实施方式中，转向锁1的零位是由在可转动锁芯上的相对于固定不动的构件的止挡面来构成的。也可以想到该止挡面在凸轮20和固定不动的构件之间，或者在点火起动开关中的可转动构件和固定不动的构件之间。
在零位上，在提升面21a和第一接触面12之间有大约0.7mm的距离。规定该间距是为了锁栓10在钥匙拔出后不碰到凸轮20，而是以止挡面15碰到固定不动的构件如壳体或嵌件。由此防止凸轮20碰撞受损。
锁栓10呈L形构成并且可以通过凸轮20和锁栓弹簧8在锁定转向轴的锁止位置和放开转向轴的释放位置之间基本平移运动。此时，呈L形的锁栓10具有锁止臂10a和基本垂直于锁止臂设置的控制臂10b。锁栓10的顶面和底面基本上彼此平行取向。在锁栓10的由锁止臂10a和控制臂10b构成的内角中，在控制臂10b上设有基本垂直于锁栓10的平移运动方向延伸的止挡面15。由此限定出锁栓10的一个终点位置，另一个终点位置由凸轮20的提升面21a所决定的最大行程得到。
在控制臂10b的自由端，朝向提升面21a和保持面21b设有用于操作锁栓10的滑动面12、13。该滑动面包括第一锁栓滑动面12和第二锁栓滑动面13，其中，这两个面彼此接触且彼此过渡衔接。第二锁栓滑动面13在锁栓10的内角侧面上基本垂直于锁栓10的运动方向地构成。第一锁栓滑动面12相对于锁栓10的运动方向呈楔形升高地形成。此时，第一锁栓滑动面12的升高朝向控制销10b的外角侧面来形成。锁栓滑动面12、13通过凸轮20的转动来控制锁栓10的平移运动。
在控制臂10b的自由端，在与锁栓滑动面12、13对置的锁栓10外角区域内形成有锁栓10的安全凸起11，该安全凸起呈垂直于锁栓平面的楔形凸起的形式。该楔形的安全凸起11的升高此时被构成为朝向锁止臂10a。另外，按照基本垂直于锁栓10运动方向的方式，在安全凸起11上设有朝向锁止臂10a的锁止面11a。在锁栓10的外角区域内，在控制臂10b的对置端上形成用于容置锁栓弹簧8的锁栓弹簧座16，该锁栓弹簧座16是基本垂直于锁栓10运动方向地形成的。通过由锁栓弹簧8传递至锁栓弹簧座16的压力，锁栓10在朝向锁止臂10a方向上受压。最后，在锁止臂10a的自由端上形成锁止部14，该锁止部通过形状配合接合在转向轴中而锁死车辆转向机构。由于锁止部14的接合端部是相对于锁栓10运动方向倾斜延伸地构成的，所以锁芯转动轴线可相对于转向轴的转动轴线倾斜安置。止挡面15、锁栓滑动面12、13、安全凸起11、锁栓弹簧座16和锁止部14在锁栓10中彼此一体构成。
为提供一种稳定的平移导向移动和充分的侧支承，锁栓10在嵌件内导向延伸并且由此被侧向支承。
另外，由此简化了锁栓10的安装，因为在将嵌件9装入转向锁1壳体之前，在转向锁1壳体内有足够大的安装进出通路。由此，L形锁栓10可以从前侧朝向摇杆5穿过转向锁1壳体的安装进出口被安置在该壳体内，并且在安装后通过嵌件9将安装进出口缩小至露出锁止臂10b。嵌件9还用作滑动轴承并且在安装后位于锁栓10和转向锁1壳体之间。
锁定该锁栓10的摇杆5以扁长形秤杆状构件的形式构成并具有基本平行延伸的顶面和底面。在摇杆5的朝向锁栓10的外部，形成具有安全钩接触面5d的安全钩5a，用于避免意外锁定转向机构。安全钩接触面5d是按照基本垂直于锁栓10平移运动方向的方式延伸的。在远离锁栓10的外部，设有压块顶头5c用于控制压块4。另外，锁定该锁栓10的摇杆5可绕翻转轴5b转动地设置。为此，在中央区域形成有垂直于摇杆5且基本垂直于锁栓10平移运动方向延伸的翻转轴5b。翻转轴5b设置在转向锁1壳体的竖向延伸的长孔内。由此，摇杆5不仅可以转动，而且可以略微基本平移运动。最后，摇杆5在翻转轴5b和压块5c之间在与压块5c对置的一侧具有基本平行于锁栓10的平移运动方向形成的摇杆弹簧座5e。安全钩5a、翻转轴5b、压块顶头5c、安全钩接触面5d和摇杆弹簧座5e与摇杆5相互成一体地构成。
通过摇杆弹簧作用于摇杆弹簧座5e的弹簧力，摇杆5以压块顶头5c被压向锁芯和凸轮20的共同转动轴线。因为摇杆5可略微平移运动地设置，所以安全钩5a、翻转轴5b、压块顶头5c和摇杆弹簧座5e可平行平移运动，由此一来，压块顶头5c处于与压块4的形配接合中(如图9所示)，并且安全钩5a还可运动地安置在楔形的安全凸起11上。摇杆5的平移运动在图6中被示出。在此，安全钩5a接触安全凸起11的呈楔形升高的面。
从凸轮20转动离开零位(如图1和图5所示)的情况出发，锁栓10在开始转动时设置于锁止位置或者以距摇杆5的最大距离来布置，并且因为有锁栓弹簧8的压力，提升面21a与第一锁栓滑动面12相接触。如果钥匙在锁芯内朝向起动位置转动(如图6所示)，则通过凸轮20的提升面21a和锁栓10的第一锁栓滑动面12之间的接触，锁栓10克服锁栓弹簧8阻力，朝向摇杆5被压入转向锁1壳体中。同时，楔形的安全凸起11贴沿该摇杆5的安全钩5a朝向摇杆5滑移运动。压块顶头5c因为由摇杆弹簧力施加于摇杆弹簧座5e的压力而接触该压块，如图9所示。因为安全凸起11呈楔形构成且在与之相关的升高面上滑动，所以使得摇杆5顺时针转动并且竖向下移。
随着钥匙的进一步转动，到达锁芯的行驶位置。为此，图2和图7示出了全升程的锁栓10，并且示出了它如何通过在“凸轮20的保持面21b”与“锁栓10的第二锁栓滑动面13”之间的形状配合接合来克服锁栓弹簧8的弹簧力地被保持。视锁芯转动位置而定，通过安全凸起11的锁止面11a与摇杆5的安全钩5a接触，锁栓10处于与摇杆5的接触中；而且，锁栓滑动面12、13也与凸轮20处于接触之中。当到达该行驶位置时，锁止面11a朝向摇杆5的翻转轴5b越过安全钩5a并且位于安全钩接触面5d的对面。
如果使该锁芯回转向零位，则首先只有保持面21b在第二锁栓滑动面13上运动。因为在锁止面11a和安全钩接触面5d之间有距离，所以出现了在第一锁栓滑动面12和提升面21a之间的短暂滑动运动，随后，锁栓10通过在“安全钩5a的安全接触面5d”与“锁止面11a”之间的形状配合接合而被保持，直到拔出钥匙，如图8所示。图9示出了压块4，它设置在钥匙和摇杆5的压块顶头5c之间。如果钥匙从锁芯中被拔出，则压块4可通过压块顶头5c而运动，进而摇杆5可以转动，该摇杆因为在摇杆弹簧座5e内所存在的摇杆弹簧的压紧力而顺时针转动。
这样，又将接触双方(即，锁止面11a和安全钩接触面5d)彼此分开，而且释放了锁栓10(为此也参见图3)，该锁栓10是通过锁栓弹簧8被移动至锁定转向柱的锁定接合中的。由此，锁栓10的锁止部14只有在从锁芯拔出钥匙后才能形状配合地锁止接合至该转向轴。为此，只要钥匙还在锁芯内，则出于安全原因保证了车辆转向。

Claims (15)

1.一种用于车辆的转向锁(1)，其具有：
凸轮(20)；
弹簧加载的锁栓(10)，该锁栓可基本上平移运动；和
摇杆(5)，其具有安全钩(5a)，用以防止意外锁定转向机构，
其特征是，
该锁栓(10)具有锁止臂(10a)、控制臂(10b)和安全凸起(11)，其中，
所述控制臂(10b)是基本垂直于该锁止臂设置的，并且所述安全凸起(11)形成在所述控制臂(10b)上，
在释放位置处所述摇杆(5)的安全钩(5a)与所述安全凸起(11)接合，以阻止转向机构意外锁定。
2.根据权利要求1所述的转向锁(1)，其中，该锁栓(10)基本呈L形并且是一体构成的。
3.根据权利要求1或2所述的转向锁(1)，其中，在所述锁栓(10)的由所述锁止臂(10a)和所述控制臂(10b)构成的内角中，在所述控制臂(10b)上设有止挡面(15)，该止挡面基本垂直于该锁栓(10)的平移运动方向延伸。
4.根据权利要求1所述的转向锁(1)，其中，在该控制臂(10b)的自由端上设有用于操作该锁栓(10)的滑动面(12，13)。
5.根据权利要求1所述的转向锁(1)，其中，该安全凸起(11)在该控制臂(10b)的自由端上形成在该锁栓(10)的外角区域中。
6.根据权利要求1所述的转向锁(1)，其中，该锁栓(10)的该安全凸起(11)被构成为垂直于锁栓平面的楔形凸起。
7.根据权利要求5所述的转向锁(1)，其中，在该安全凸起(11)上设有基本垂直于该锁栓(10)的运动方向的锁止面(11a)。
8.根据权利要求1所述的转向锁(1)，其中，在该锁止臂(10a)的自由端上形成锁止部(14)。
9.根据权利要求1所述的转向锁(1)，其中，在该控制臂(10b)上在该锁栓(10)的外角区域内形成锁栓弹簧座(16)。
10.根据权利要求9所述的转向锁(1)，其中，锁栓弹簧(8)经由该锁栓(10)平移运动方向上的锁栓弹簧座(16)而基本位于该锁栓(10)的正中。
11.根据权利要求1所述的转向锁(1)，其中，在所述锁栓(10)的由所述锁止臂(10a)和所述控制臂(10b)构成的内角中，在所述控制臂(10b)上设有止挡面(15)，该止挡面基本垂直于该锁栓(10)的平移运动方向延伸，在该控制臂(10b)的自由端上设有用于操作该锁栓(10)的滑动面(12，13)，在该锁止臂(10a)的自由端上形成锁止部(14)，在该控制臂(10b)上在该锁栓(10)的外角区域内形成锁栓弹簧座(16)，该锁止部(14)、该止挡面(15)、该滑动面(12，13)、该锁栓弹簧座(16)和该安全凸起(11)彼此一体地形成。
12.根据权利要求1所述的转向锁(1)，其中，该安全凸起(11)以垂直于由该锁止臂(10a)和该控制臂(10b)构成的平面的凸起形式延伸。
13.根据1权利要求1所述的转向锁(1)，其中，锁定该锁栓(10)的摇杆(5)是按照能够绕翻转轴(5b)转动的方式设置的，所述摇杆(5)在朝向该锁栓(10)的外侧部分内具有该安全钩(5a)并且在远离该锁栓(10)的外侧部分内具有控制压块(4)的压块顶头(5c)。
14.根据权利要求1所述的转向锁(1)，其中，该锁栓(10)是由嵌件(9)引导并侧向支承的。
15.根据权利要求14所述的转向锁(1)，其中，在该嵌件(9)被移除时，该锁栓(10)能够被从壳体的面对转向柱的一侧进行安装。
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