CN104709235A - 转向锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种转向锁定装置，能够实现组装工序的简化和生产性的提高。转向锁定装置(1)具备：锁定体(2)，其安装于能够旋转地支承转向轴的管柱；以及转向锁定单元(40)，其通过收纳于锁定体(2)内的锁芯单元的旋转操作而对转向轴的旋转进行限制或解除限制。转向锁定单元(40)由下述部件构成：锁定杆(41)，其相对于转向轴能够卡合/脱离；锁定限位器(42)，其保持锁定杆(41)；凸轮轴(44)，其将锁芯单元的旋转运动转换为锁定限位器(42)的直线运动；以及锁定支架(45)，其将锁定限位器(42)、凸轮轴(44)以及锁定杆(41)朝向同一方向组装并收纳。

Description

转向锁定装置
技术领域
本发明涉及一种将车辆用的转向轴的旋转进行锁定的转向锁定装置。
背景技术
为了防止车辆在停车中被盗取，车辆用转向装置具备将转向轴的旋转锁定的转向锁定装置(例如，参照专利文献1)。
上述专利文献1所记载的现有的转向锁定装置的结构为：通过对收纳于外壳内的芯棒的旋转操作使锁定件向与芯棒的旋转中心大致正交的方向移动，从而使锁定件与转向柱内的转向轴卡合分离。
根据上述现有的转向锁定装置，是锁定限位器在大致与锁定件的移动方向正交的面内移动的结构，锁定限位器与锁定件的安装方向一致。因此，包括锁定限位器的支轴的安装作业在内，在各部件的安装作业中，能够以依次堆叠各部件的方式进行，从而作业效率提高。
专利文献1：日本特开2012-111294号公报
然而，根据上述专利文献1所记载的现有的转向锁定装置，能够以依次堆叠于外壳内的方式进行安装作业的构成部件是锁定限位器以及锁定件，无法将凸轮轴等其他构成部件或构成单元朝向与锁定限位器以及锁定件相同的方向组装于外壳内。因此，存在无法简化组装工序，也无法提高生产性的问题点。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够实现组装工序的简化与生产性的提高的转向锁定装置。
[1]本发明的转向锁定装置具备：锁定体，其安装于能够旋转地支承转向轴的管柱；以及转向锁定单元，其通过收纳于上述锁定体内的锁芯单元的旋转操作，而对上述转向轴的旋转进行限制或解除限制，上述转向锁定单元由下述部件构成：锁定杆，其相对于上述转向轴能够卡合/脱离；锁定限位器，其保持上述锁定杆；凸轮轴，其将上述锁芯单元的旋转运动转换为上述锁定限位器的直线运动；以及锁定支架，其将上述锁定限位器、上述凸轮轴以及上述锁定杆朝向同一方向组装并收纳。
[2]上述[1]所记载的上述锁定限位器、上述凸轮轴以及上述锁定杆通过上述锁定支架一并地组装于上述锁定体。
[3]在上述[1]或[2]所记载的上述锁定支架的内部直立地形成有保持壁，该保持壁具有能够旋转地保持上述凸轮轴的切口孔，由上述保持壁形成收纳上述锁定限位器、上述凸轮轴以及上述锁定杆的空间。
[4]上述[1]～[3]中任一技术方案所记载的上述锁定限位器借助朝向上述转向轴施力的锁定弹簧而能够移动地收纳于上述锁定支架内。
[5]上述[1]～[4]中任一技术方案所记载的上述锁定限位器具有在由左右侧壁和将上述左右侧壁的两端连结的下部侧壁所形成的凹部内能够跨在上述凸轮轴而移动的结构，并且，上述锁定限位器具有形成于上述左右侧壁的一方的侧壁的卡止槽部或卡止突部与形成于上述锁定杆的一端的卡止突部或卡止槽部凹凸结合的凹凸构造。
[6]在上述[1]～[5]中任一技术方案所记载的上述锁定支架朝向与上述锁定限位器、上述凸轮轴以及上述锁定杆相同的方向组装防止上述锁芯单元反转的联锁单元。
根据本发明，能够简化组装工序，并且能够提高生产性。
附图说明
图1是简要地示出本发明的优选实施方式所涉及的转向锁定装置的俯视图。
图2是简要地示出实施方式所涉及的转向锁定装置的分解立体图。
图3是图2的III-III线向视的要部剖视图。
图4是图2的IV-IV线向视的要部剖视图。
图5是图2的III-III线向视的要部剖视图，其中，图(a)～(d)用于对转向锁定装置的转向锁定单元位于LOCK位置、ACC位置、ON位置以及START位置时的动作进行说明。
图6是图2的VI-VI线向视的要部剖视图，其中，图(a)用于对转向锁定单元位于ACC位置时的动作进行说明，图(b)用于对转向锁定单元位于LOCK位置时的动作进行说明。
图7的(a)～(f)是用于对转向锁定单元的组装顺序进行说明的要部立体图。
图8是图2的III-III线向视的要部剖视图，其中，图(a)～(d)用于对转向锁定单元的组装顺序进行说明。
具体实施方式
以下，根据附图具体地对本发明的优选实施方式进行说明。
(转向锁定装置的结构)
在图1中，表示整体的附图标记1简要地示出车辆用转向锁定装置的结构。该转向锁定装置1具备例如由锌压铸件等金属材料一体加工成型而得的锁定体2。该锁定体2由在与未图示的转向轴的轴向交叉的方向上较长的块状的筒体构成。
如图1以及图2所示，在该锁定体2设置有用于安装于管柱的锁定体安装部3，在该管柱能够旋转地收纳有转向轴。该锁定体安装部3具有圆弧状的嵌合凹部3a，该圆弧状的嵌合凹部3a形成为相对于锁定体2的中心轴线CL具有规定的倾斜角度，通过使该嵌合凹部3a与管柱的外周面嵌合，从而利用螺栓经由托架进行紧固。
如图1以及图2所示，在该锁定体安装部3的一侧设置有用于收纳未图示的锁芯单元的筒状的第一收纳部4。在锁定体安装部3的另一侧设置有用于安装发动机驱动用的点火开关单元10的第二收纳部5。在该第一收纳部4的侧面安装有钥匙检测开关20。
该锁芯单元具备机械的钥匙(以下，称为“机械钥匙”)和能够实现机械式认证的锁芯。锁芯构成为：能够利用插入钥匙插入孔的机械钥匙，例如从正面观察时将钥匙插入孔从LOCK(锁定)位置按顺时计方向旋转操作至ACC(附件)位置、ON位置以及START位置这3个锁定解除位置。
该点火开关单元10是与机械钥匙对锁芯单元的旋转操作联动而进行开关动作的机构，与锁芯单元的LOCK位置、ACC位置、ON位置以及START位置对应来切换作为“LOCK”、“ACC”、“ON”以及“START”的接点的连接状态。根据点火开关单元10的连接状态来切换各种车载机器以及发动机的状态。
该钥匙检测开关20是对在锁芯的钥匙插入孔是否插入有机械钥匙进行检测的开关，例如作为通过检测机械钥匙相对于锁芯的插拔状态来防止忘拔钥匙的开关使用。
如图1以及图2所示，在该锁定体安装部3的内部设置有用于收纳转向锁定单元40的方筒状的第三收纳部6，该转向锁定单元40对转向轴的旋转进行限制或解除限制。在该第三收纳部6朝向同一方向安装联锁单元30与转向锁定单元40。
该联锁单元30由防止锁芯单元反转的机构构成。在变速杆未选择驻车档的状态下，限制锁芯单元的锁芯从ACC位置变为LOCK位置的旋转操作，从而能够防止该锁芯从ACC位置向LOCK位置反转的误操作。
(转向锁定单元的结构)
如图2所示，该转向锁定单元40具备：锁定杆41，其相对于转向轴能够卡合分离；锁定限位器42，其保持锁定杆41；锁定弹簧43，其对锁定杆41朝向转向轴施力；凸轮轴44，其将锁芯的基于机械钥匙操作的旋转运动转换为锁定杆41的直线运动；以及有底筒状的锁定支架45，其保持上述内机部件。
如图2所示，该转向锁定装置1所具有的主要的特征部分在于：能够将锁定限位器42、锁定弹簧43、凸轮轴44以及锁定杆41朝向一个方向组装于锁定支架45，所具有的其他主要的特征部分在于：能够将转向锁定单元40与联锁单元30朝向一个方向一并地组装于锁定体2的第三收纳部6。
如图2以及图3所示，该锁定杆41由采用刚性高的金属材料而形成为长棒状的转向用的锁定部件构成，在锁定部件的一端部形成有与锁定限位器42卡止的卡止槽部41a。
如图2以及图3所示，该锁定限位器42包括左右的侧壁42a、42b和连结该侧壁42a、42b的两端的下部侧壁42c。由上述侧壁42a～42c形成的凹部42d构成为跨凸轮轴44的轴部且能够移动。该右侧壁42b延伸地比左侧壁42a更长，在右侧壁42b的与左侧壁对置的对置面形成有与锁定杆41的卡止槽部41a卡止的卡止突部42e。
如图2～图4所示，在该锁定限位器42的下部侧壁42c的内侧底面膨出有凸轮从动件部42f，该凸轮从动件部42f伴随着锁芯的旋转操作而通过凸轮轴44使锁定杆41进退移动。另一方面，在锁定限位器42的下部侧壁42c的外侧底面突出设置有支承锁定弹簧43的一端的弹簧支承突部42g。
如图2～图4所示，在该凸轮轴44的轴部以具有规定的相位差的方式突出形成有伴随着锁芯的旋转操作而借助锁定弹簧43使锁定限位器42进退移动的第一凸轮部44a和被联锁单元30限制旋转的第二凸轮部44b。
如图2～图4所示，该锁定支架45的内部是被保持凸轮轴44的保持壁46分隔的结构。利用该保持壁46将锁定支架45的内部空间划分为第一以及第二空间45a、45b。在该保持壁46端面贯穿设置有可旋转地保持凸轮轴44的凹状的切口孔46a，与形成第二空间45b的一对保持壁46的对置面交叉方向开放。
如图2～图4所示，在形成该第一空间45a的锁定支架45的底面内侧形成有支承锁定弹簧43的弹簧支承凹部45c，在该第一空间45a隔着锁定弹簧43收纳有锁定限位器42。在另一方的第二空间45b收纳有凸轮轴44的第二凸轮部44b。
如图5的(a)所示，在锁芯单元位于LOCK位置的状态下，凸轮轴44的第一凸轮部44a因锁定弹簧43的弹力而静止在锁定限位器42的凸轮从动件部42f的凸轮面，凸轮轴44保持于保持壁46的切口孔46a的底面。锁定杆41从锁定体2的锁定体安装部3朝向管柱方向突出，从而锁定转向轴的旋转。
在锁芯单元从LOCK位置经由ACC位置向ON位置或START位置旋转的过程中，如图5的(b)～(d)所示，凸轮轴44的第一凸轮部44a克服锁定弹簧43的弹力沿着锁定限位器42的凸轮从动件部42f的凸轮面旋转。
伴随着该凸轮轴44的第一凸轮部44a的旋转，如图5的(b)～(d)所示，锁定限位器42的下部侧壁42c克服锁定弹簧43的弹力向远离凸轮轴44的方向移动。伴随着该锁定限位器42的移动，锁定杆41被导入锁定体2的锁定体安装部3的内部，从而将转向轴的旋转锁定解除。
另一方面，根据车辆的变速杆的换挡档位利用联锁单元30来限制凸轮轴44的旋转。如图6的(a)以及图6的(b)所示，该联锁单元30具备锁定连杆33，该锁定连杆33在电磁螺线管31处于消磁状态下施加扭簧32的弹力，形成于该锁定连杆33的前端的前端限制部33a能够插入脱离地配置于凸轮轴44的第二凸轮部44b的旋转轨迹内。
在锁芯单元位于ACC位置的状态下，在车辆的变速杆位于驻车档以外的换挡档位的情况下，如图6的(a)所示，电磁螺线管31消磁，从而扭簧32的弹力作用于锁定连杆33，锁定连杆33的前端限制部33a配置于凸轮轴44的第二凸轮部44b的旋转轨迹内。凸轮轴44的第二凸轮部从ACC位置向LOCK位置返回的方向的旋转被锁定连杆33的前端限制部33a限制，因此从ACC位置向LOCK位置返回的方向的机械钥匙的旋转操作被锁定。
在车辆的变速杆位于驻车档的换挡档位的情况下，如图6的(b)所示，电磁螺线管31励磁，从而锁定连杆33的前端限制部33a克服扭簧32的弹力而从凸轮轴44的第二凸轮部44b的旋转轨迹内脱离。由此，解除凸轮轴44的第二凸轮部44b的旋转限制。
(转向锁定单元的组装)
通过将包括构成转向锁定单元40的凸轮轴44在内的各种锁定部件的全部以朝向相同方向相对于锁定支架45进行组装的锁定部件组装工序、以及将在该锁定部件组装工序组装完成的转向锁定单元40朝向与锁定部件相同的方向一并地组装于锁定体2的锁定单元组装工序，能够高效地组装如上构成的转向锁定装置1。
参照图7的(a)～(f)以及图8的(a)～(d)，在上述图中，分别例示了构成转向锁定单元40的锁定部件的组装工序的顺序和锁定单元的组装工序的顺序的一个例子。
图7的(a)～(d)利用要部的立体图示出锁定部件组装工序，图7的(e)以及(f)利用要部的立体图示出锁定单元组装工序。图8的(a)～(c)利用要部剖视图示出与图7的(a)～(d)对应的锁定部件组装工序，图8的(d)利用要部剖视图示出与图7的(e)对应的锁定单元组装工序。
(锁定部件组装工序)
在该锁定部件组装工序中，首先，如图7的(a)以及图8的(a)所示，将支承锁定弹簧43的一端的锁定限位器42从锁定弹簧43侧组装于锁定支架45的第一空间45a内。
接下来，如图7的(b)以及图8的(b)所示，将凸轮轴44朝与沿着锁定限位器42的动作轴线的方向相同的组装方向组装于锁定支架45的保持壁46的切口孔46a。
接下来，如图7的(c)以及图8的(c)所示，在朝向与凸轮轴44的组装方向相同的方向组装锁定杆41之后，锁定杆41的卡止槽部41a卡止于锁定限位器42的卡止突部42e。
通过以上的组装作业，构成转向锁定单元40的锁定部件的组装体完成。接着，移向锁定单元组装工序。
(锁定单元组装工序)
在该锁定单元组装工序中，如图7的(d)所示，将联锁单元30朝向与构成转向锁定单元40的锁定部件的组装方向相同的方向组装于锁定支架45。
如图7的(e)以及图7的(f)所示，将由转向锁定单元40与联锁单元30构成的锁定单元组装体朝向与锁定部件的组装方向相同的方向组装于锁定体2的第三收纳部6。
如图6的(a)所示，在该联锁单元30的锁定体对置面突出地形成有卡止突片30a，在联锁单元30的锁定支架对置面突出形成有卡止突部30b。该卡止突片30a卡止于形成在锁定体2的卡止孔2a，并且另一方的卡止突部30b卡止于形成在锁定支架45的底面外侧的卡止孔45d。
通过以上的组装作业，联锁单元30被锁定体2与锁定支架45夹入固定。锁定体2与锁定支架45被例如连接销或热铆接件等固定机构固定。
(其他结构单元以及构成部件的组装)
在锁定体2组装有转向锁定单元40以及联锁单元30以外的点火开关单元10和钥匙检测开关20。
如图1以及图2所示，在上述点火开关单元10的侧面形成有能够弹性变形的一对卡止爪10a、10a。在对方的锁定体2的第二收纳部5的侧面形成有通过与一对卡止爪10a卡扣配合进行结合的一对托架5a、5a，锁定体2与点火开关单元10通过卡扣配合结合而安装。
如图1以及图2所示，在上述钥匙检测开关20形成有楔形状的滑动凸部21。在对方的锁定体2的第一收纳部4的侧面形成有楔形槽状的滑动凹部4a。通过滑动凸部21与滑动凹部4a的滑动结合安装锁定体2和钥匙检测开关20。此外，在锁定体2的第一收纳部4压入固定有省略图示的锁芯单元。
(实施方式的效果)
对如上构成的转向锁定装置1而言，除了上述效果之外还能够得到如下效果。
(1)能够朝向一个方向依次组装构成转向锁定单元40的各种锁定部件，从而能够抑制组装工时、制造成本等。
(2)能够朝向相同方向组装全部的锁定部件，因此不需要改变各锁定部件的朝向，从而能够简化组装构造、设备等。
(3)由于是简单组装构造，所以该组装容易，从而能够实现基于自动机器人的自动化。
从上述说明也可以清楚地看出，根据上述实施方式以及图示例对本发明的转向锁定装置1进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式以及图示例，在不脱离其要旨的范围内可以在各种实施方式下实施。
此外，应该留意的是，并不是说在上述实施方式以及图示例的中所说明的特征的组合的全部对用于解决本发明的课题的机构是必须的。
附图标记说明：
1…转向锁定装置；2…锁定体；2a…卡止孔；3…锁定体安装部；3a…嵌合凹部；4…第一收纳部；4a…滑动凹部；5…第二收纳部；5a…托架；6…第三收纳部；10…点火开关单元；10a…卡止爪；20…钥匙检测开关；21…滑动凸部；30…联锁单元；30a…卡止突片；30b…卡止突部；31…电磁螺线管；32…扭簧；33…锁定连杆；33a…前端限制部；40…转向锁定单元；41…锁定杆；41a…卡止槽部；42…锁定限位器；42a、42b…侧壁；42c…下部侧壁；42d…凹部；42e…卡止突部；42f…凸轮从动件部；42g…弹簧支承突部；43…锁定弹簧；44…凸轮轴；44a…第一凸轮部；44b…第二凸轮部；45…锁定支架；45a…第一空间；45b…第二空间；45c…弹簧支承凹部；45d…卡止孔；46…保持壁；46a…切口孔；CL…中心轴线。

Claims (6)

1.一种转向锁定装置，其特征在于，具备：
锁定体，其安装于能旋转地支承转向轴的管柱；以及转向锁定单元，其通过收纳于所述锁定体内的锁芯单元的旋转操作，而对所述转向轴的旋转进行限制或解除限制，
所述转向锁定单元由下述部件构成：锁定杆，其能够与所述转向轴卡合/脱离；锁定限位器，其保持所述锁定杆；凸轮轴，其将所述锁芯单元的旋转运动转换为所述锁定限位器的直线运动；以及锁定支架，其将所述锁定限位器、所述凸轮轴以及所述锁定杆朝向同一方向组装并收纳。
2.根据权利要求1所述的转向锁定装置，其特征在于，
所述锁定限位器、所述凸轮轴以及所述锁定杆通过所述锁定支架一并地组装于所述锁定体。
3.根据权利要求1或2所述的转向锁定装置，其特征在于，
在所述锁定支架的内部直立地形成有保持壁，该保持壁具有能旋转地保持所述凸轮轴的切口孔，由所述保持壁形成收纳所述锁定限位器、所述凸轮轴以及所述锁定杆的空间。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的转向锁定装置，其特征在于，
所述锁定限位器以能够借助朝向所述转向轴施力的锁定弹簧移动的方式收纳于所述锁定支架内。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的转向锁定装置，其特征在于，
所述锁定限位器具有在由左右侧壁和将所述左右侧壁的两端连结的下部侧壁所形成的凹部内能够跨在所述凸轮轴而移动的结构，
并且，所述锁定限位器具有形成于所述左右侧壁的一方的侧壁的卡止槽部或卡止突部与形成于所述锁定杆的一端的卡止突部或卡止槽部凹凸结合的凹凸构造。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的转向锁定装置，其特征在于，
在所述锁定支架朝向与所述锁定限位器、所述凸轮轴以及所述锁定杆相同的方向组装防止所述锁芯单元反转的联锁单元。
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