CN105480188A - 一种电子转向柱锁 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种电子转向柱锁，包括相接固定的锁盖和锁壳，且内部设有齿轮机构、PCB护壳组件、锁舌机构，锁舌机构贯穿PCB护壳组件并与齿轮机构配接；齿轮机构由马达、第一齿轮、第二齿轮构成，马达的动力输出端设置有蜗杆，第一齿轮设有蜗齿和直齿，蜗杆与蜗齿相啮合传动，第二齿轮与第一齿轮的直齿相啮合并同步传动；锁舌机构包括座块及安装在其上的锁舌，锁舌机构在第二齿轮的传动下沿锁舌的伸缩方向运动。电子转向柱锁通过马达带动蜗轮、第一齿轮及第二齿轮实现正反两个方向的运动，进而感应霍尔传感器的上锁和解锁位置，从而实现电子转向柱锁的上锁和解锁。

Description

一种电子转向柱锁

技术领域

本发明涉及一种电子转向柱锁，具体涉及一种具有齿形传动结构的电子转向柱锁。

背景技术

随着汽车的普及和发展，人们对汽车的性能要求越来越高，同时对汽车的安全性问题也越来越关注。为满足人们对汽车安全性能的要求，越来越多的先进技术被应用到汽车安全装置上。为了提高车辆的可靠性和防止车辆被盗，车辆上设置了电子转向柱锁锁定机构，电子转向机构在车辆停止状态下制止转向轴转动，从而防止车辆被盗。电子转向柱锁（Electronicsteeringcolumnlock，简称ESCL）成为安全性能方面的重要部分，已在国内外的高档车型上取得了广泛应用。电子转向柱锁主要是通过锁舌系统来给转向管柱进行上锁和解锁，以起到保护汽车安全的作用，它的安全目标是防止汽车在行驶中意外上锁。

电子转向柱锁可以提供以下功能：1、防止未经过车辆认证许可的动作、并给转向管柱上锁；2、通过车辆认证许可后给转向管柱解锁。

现有技术中的电子转向柱锁齿形传动结构不够紧凑、精简，产品体积比较大，在使用过程中不便于装配、生产及品质管控。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种具有齿形传动结构的电子转向柱锁，该齿形传动结构紧凑、精简，有效地缩小了产品体积，在传动过程中平稳可靠，且电子转向柱锁的模块化设计使装配更为简单方便，品质可靠性得到了大大提高。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：一种电子转向柱锁，包括相接固定的锁盖和锁壳，且内部设有齿轮机构、PCB护壳组件、锁舌机构，所述锁舌机构贯穿所述PCB护壳组件并与所述齿轮机构配接；所述齿轮机构由马达、第一齿轮、第二齿轮构成，所述马达的动力输出端设置有蜗杆，所述第一齿轮具有设于外圈的蜗齿和设于内圈的直齿，所述蜗齿与蜗杆相啮合传动，所述第二齿轮与第一齿轮的直齿相啮合并同步传动，且第二齿轮的中心为有齿形结构的空腔；所述锁舌机构包括座块及安装在其上的锁舌，所述座块背向锁舌的一端设有表面带外螺纹的齿形凸块，齿形凸块与第二齿轮的空腔丝杆螺纹配接，锁舌机构在第二齿轮的传动下伸缩锁舌。

优选地，所述座块设置有可移动的锁舌，锁舌的中部设置有移动槽，座块面向锁舌的一端设有通孔，所述移动槽与所述通孔通过锁舌销固接，所述锁舌与所述座块之间还设有锁舌弹簧。

优选地，所述座块的两端分别设有第一端和第二端，所述座块的第一端上设有一磁铁组件，所述磁铁组件包括磁铁、磁铁盖板，所述磁铁设置于所述磁铁盖板的中间，所述磁铁与PCB组件上设置的霍尔传感器对应。

优选地，所述座块的第二端设有凸台，所述凸台上单端设置有复位弹簧。

优选地，所述PCB护壳组件包括PCB护壳及装配其中固定的PCB组件，所述锁舌机构和齿轮机构分装于PCB护壳两侧并相连传动，所述PCB组件电气连接马达。

本发明的突出效果为：电子转向柱锁通过马达带动蜗轮、第一齿轮及第二齿轮实现正反两个方向的运动，进而感应霍尔传感器的上锁和解锁位置，从而实现电子转向柱锁的上锁和解锁；本发明采用模块化的设计，使装配更加简单方便，不仅在生产过程中便于生产，而且便于品质管控，品质可靠性提高。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明的零件分解图；

图2是本发明的传动结构剖面图；

图3是本发明的传动结构剖面图；

图4是本发明的模块化装配图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

如图1、图4所示，一种电子转向柱锁，包括锁盖1和锁壳5，所述锁盖1和锁壳5通过销钉6和螺钉7相接固定，且内部设有齿轮机构2、PCB护壳组件3、锁舌机构4，所述锁舌机构4贯穿所述PCB护壳组件3并与所述齿轮机构2配接。如图1所示，所述齿轮机构2由马达21、第一齿轮22、第二齿轮23构成，所述马达21的动力输出端设置有蜗杆24，所述第一齿轮22设有蜗齿221和直齿222，且蜗齿221设于第一齿轮22的外圈，直齿222设于第一齿轮22的内圈，如图2A-A剖视图所示，第一齿轮22与第二齿轮23的轴相平行，所述蜗杆24与蜗齿221相啮合传动；第一齿轮22通过齿轮轴8装接在PCB护壳组件31上；第二齿轮23与第一齿轮的直齿222相啮合并同步传动，所述第二齿轮23的中心为有齿形结构的空腔。

如图1所示，所述锁舌机构4包括座块41及安装在其上的锁舌42，所述座块41为螺旋齿形结构座块。在使用过程中，该座块41能身兼齿形传动和锁舌行程控制作用。所述座块41背向锁舌42的一端设有齿形凸块43，所述齿形凸块43上设有外螺纹，齿形凸块43与第二齿轮的空腔丝杆螺纹配接，锁舌机构4在第二齿轮的传动下伸缩锁舌。

如图1所示，所述座块41的下侧设置有可移动的锁舌42，在本发明实施例中，所述锁舌42优选地采用45#的钢材质，但不限定于此，还可采用其他材质。锁舌42的中间设置有移动槽44，座块41面向锁舌42的一端设有通孔45，所述移动槽44与所述通孔45通过锁舌销46固接，在本发明实施例中提供了一种锁舌42在座块41内移动的方式，还可以采用其他可滑动的方式。如图3剖视图所示，为了防止座块41上下运动过程中产生噪音及晃动，在所述锁舌42与所述座块41之间还设置有锁舌弹簧47，所述锁舌弹簧47的设计可使所述锁舌42在运动过程中始终受力预压，从而起到弹性缓冲作用，防止锁舌42与方向管柱的槽口发生卡滞现象。并且该锁舌42满足GB15740-2006《汽车防盗装置》中的4.1.4.2项目的扭矩要求。

如图1所示，所述座块41的两端分别设有第一端9和第二端10，座块41的第一端9设有磁铁组件48，所述齿形凸块43的轴与座块41的面相垂直，所述座块41的面朝向第二齿轮23。所述磁铁组件48包括磁铁481、磁铁盖板482，所述磁铁481设置于所述磁铁盖板482的中间，所述磁铁481与PCB组件31上设置的霍尔传感器对应，所述磁铁481与霍尔传感器根据位置变化，会产生通信信息，通信信息会传递给所述PCB组件31进行分析控制。

所述座块41的第二端10设有凸台49，所述凸台49上单端设置有复位弹簧50，以便在转向柱锁解锁时辅助提升锁舌的回缩效力，同时亦可以减少噪音及晃动的作用。

所述PCB护壳组件3包括PCB护壳32及装配其中固定的PCB组件31，所述锁舌机构4和齿轮机构2分装于PCB护壳32两侧并相连传动，PCB组件31与锁舌机构2同侧，PCB组件31通过电气连接马达21。所述PCB护壳32设计的目的是为了保护所述PCB组件31，避免所述PCB组件31在工作过程中受到冲击或挤压，并提供整个齿轮机构坚实的承载体，防止啮合脱齿现象的发生。

在使用过程中，当汽车电子转向柱锁解锁时，所述PCB组件接到面板启动按钮触发解锁信息后，启动马达顺时针旋转，马达顺时针转动带动所述蜗杆齿轮顺时针转动，所述蜗杆齿轮又带动第二齿轮逆时针转动，齿形凸块与第二齿轮的空腔丝杆螺纹配接进而带动锁舌机构运动，锁舌缩回。此时，锁舌机构上的磁铁靠近霍尔传感器，霍尔传感器感应到锁舌机构缩回到位后，传递信号给PCB组件，PCB组件接收信号后停止马达供电，马达停止转动，至此，解锁过程完成。

当汽车电子转向柱锁锁止时，所述PCB组件接到面板启动按钮触发锁止信息后，启动马达逆时针旋转，马达逆时针转动带动第一齿轮的蜗杆齿轮逆时针转动，所述蜗杆齿轮又带动第二齿轮顺时针转动，齿形凸块与第二齿轮的空腔丝杆螺纹配接进而带动锁舌机构运动，锁舌伸出。此时，锁舌机构上的磁铁离开霍尔传感器，霍尔传感器感应到锁舌机构伸出到位后，传递信号给PCB组件，控制模块接收信号后停止马达供电，马达停止转动，至此，锁止过程完成。

本发明电子转向柱锁通过马达带动蜗杆蜗轮、第一齿轮及第二齿轮实现正反两个方向的运动，进而感应霍尔传感器的上锁和解锁位置，从而实现电子转向柱锁的上锁和解锁，结构紧凑，可大大缩小产品体积，在传动过程中平稳可靠，且电子转向柱锁模块化设计可使装配简单方便，品质可靠性得到提高。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电子转向柱锁，包括相接固定的锁盖（1）和锁壳（5），且内部设有齿轮机构（2）、PCB护壳组件（3）、锁舌机构（4），其特征在于：所述锁舌机构（4）贯穿所述PCB护壳组件（3）并与所述齿轮机构（2）配接；所述齿轮机构（2）由马达（21）、第一齿轮（22）、第二齿轮（23）构成，所述马达（21）的动力输出端设置有蜗杆（24），所述第一齿轮（22）具有设于外圈的蜗齿（221）和设于内圈的直齿（222），所述蜗齿（221）与蜗杆（24）相啮合传动，所述第二齿轮（23）与第一齿轮的直齿（222）相啮合并同步传动，且第二齿轮（23）的中心为有齿形结构的空腔；所述锁舌机构（4）包括座块（41）及安装在其上的锁舌（42），所述座块（41）背向锁舌（42）的一端设有表面带外螺纹的齿形凸块（43），齿形凸块（43）与第二齿轮的空腔丝杆螺纹配接，锁舌机构（4）在第二齿轮的传动下伸缩锁舌（42）。

2.根据权利要求1所述的一种电子转向柱锁，其特征在于：所述锁舌（42）的中部设有移动槽（44），座块（41）面向锁舌（42）的一端设有通孔（45），所述移动槽（44）与所述通孔（45）通过锁舌销（46）固接，所述锁舌（42）与所述座块（41）之间还设置有锁舌弹簧（47）。

3.根据权利要求1所述的一种电子转向柱锁，其特征在于：所述座块（41）的两端分别设有第一端（9）和第二端（10），所述座块（41）的第一端（9）上设有一磁铁组件（48），所述磁铁组件（48）包括磁铁（481）、磁铁盖板（482），所述磁铁（481）设置于所述磁铁盖板（482）的中间，所述磁铁（481）与PCB组件（31）上设置的霍尔传感器对应。

4.根据权利要求3所述的一种电子转向柱锁，其特征在于：所述座块（41）的第二端（10）设有凸台（49），所述凸台（49）上单端设置有复位弹簧（50）。

5.根据权利要求1所述的一种电子转向柱锁，其特征在于：所述PCB护壳组件（3）包括PCB护壳（32）及装配其中固定的PCB组件（31），所述锁舌机构（4）和齿轮机构（2）分装于PCB护壳（32）两侧并相连传动，所述PCB组件（31）电气连接齿轮机构（2）的马达（21）。