CN106193813B - 锁芯装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供锁芯装置，不会使装置整体趋于大型化而能够提高锁头强度。锁芯装置(1)具备：筒状的转子壳体(3)；转子(4)，能够旋转地插入收纳于转子壳体(3)内；套筒(5)，被套在转子(4)的外周面并且插入固定于转子壳体(3)的内周面；以及弹子(45)，通过机械钥匙的插拔而在转子(4)内沿径向弹性移动。套筒(5)具有弹子保持孔(52)，通过机械钥匙的插入而使弹子(45)脱离该弹子保持孔，并且通过机械钥匙的拔取而使弹子(45)与该弹子保持孔卡合。在弹子保持孔(52)的中间部形成有隔壁(53)，该隔壁(53)承接弹子(45)，并且插通于在转子壳体(3)的内周面形成的凹槽(3e)。

Description

锁芯装置

技术领域

本发明涉及锁芯装置。

背景技术

作为以往的锁芯装置的一例，提出有用于切换设置于车辆的车门的车门锁止机构的锁止状态以及非锁止状态的圆柱锁(例如，参照专利文献1。)。

在上述专利文献1中记载的圆柱锁具备：具有可插入机械钥匙的钥匙孔的内锁头、与内锁头间能够相对转动地将内锁头插通保持并且可转动地保持于固定的壳体的外锁头。

在内锁头保持有能够切换与外锁头卡合的状态以及与机械钥匙对于钥匙孔的插入相应地解除与外锁头的卡合的状态的半弹子。

在外锁头的内周，沿轴向延伸地设置有隔着中央的隔壁成对的2组卡合槽，半弹子通过弹簧被朝向与2组的卡合槽卡合一侧施力。

在机械钥匙未被插入内锁头的钥匙孔的状态下，半弹子与外锁头的卡合槽卡合，如果机械钥匙被插入至钥匙孔，则解除半弹子的对于外锁头的卡合。

专利文献1：日本特开2014﹣177802号公报

另外，切换发动机的状态的点火锁与上述的车门用的圆柱锁不同，为将外锁头无法转动地保持于固定的壳体的结构。在其结构上，当强行转动内锁头进行意欲使圆柱锁解锁的违规行为的情况下，在外锁头的2组的卡合槽之间形成的隔壁会承受来自半弹子的较强的力。

因此，随同内锁头的强行的转动而转动的半弹子致使外锁头的隔壁破坏，由此存在圆柱锁被违规解锁的情况。基于此，在外锁头的隔壁需要耐受集中的负载的强度。

当提高外锁头的隔壁的强度的情况下，考虑通过增厚外锁头的径向的壁厚来提高强度。然而，当增厚外锁头的壁厚的情况下，外锁头的外径变大，存在圆柱锁整体的体积增大的问题。

另一方面，还考虑通过增大外锁头的隔壁的周向的剖面积来提高强度。然而，与2组的卡合槽卡合的2组的半弹子间的距离由规定的规格决定，因此无法增厚外锁头的隔壁的周向的壁厚。

即使能够增厚外锁头的隔壁的周向的壁厚，外锁头的外径也会变大，在圆柱锁整体趋于大型化方面，还是如以往那样并未得到改观。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种不会使装置整体趋于大型化，并且能够提高锁头强度的锁芯装置。

[1]本发明为一种锁芯装置，其特征在于，具备：筒状的转子壳体；转子，该转子被能够旋转地插入收纳于上述转子壳体内；套筒，该套筒被套在上述转子的外周面，并且插入固定于上述转子壳体的内周面；以及弹子，该弹子通过机械钥匙的插拔而在上述转子内沿径向弹性移动，上述套筒具有孔，通过上述机械钥匙的插入使上述弹子脱离该孔，并且通过上述机械钥匙的拔取使上述弹子与该孔卡合，在上述孔的中间部形成有隔壁，该隔壁承接上述弹子，并且插通于在上述转子壳体的内周面形成的凹槽。

[2]上述[1]记载的上述隔壁具有呈桥状形成于上述孔的内表面的第1隔壁部分、以及插通于上述凹槽的第2隔壁部分。

[3]利用上述隔壁与上述凹槽构成违规旋转阻止部，该违规旋转阻止部阻止上述[1]或者[2]记载的上述套筒越过规定的位置而同上述转子一起旋转。

根据本发明，不会使装置整体趋于大型化，能够提高锁头强度。

附图说明

图1为示意性示出本发明中优选的实施方式的锁芯装置的分解立体图。

图2为用于对锁芯装置的内部结构进行说明的主要部分剖面示意图。

图3为沿着图2的III﹣III线剖切而得的主要部分剖面放大图。

图4为用于对锁芯装置的变形例进行说明的立体图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的优选的实施方式进行具体说明。此外，在以下的说明中，将锁芯的钥匙插入孔侧称为前部、钥匙插入孔的后侧称为后部，并且当从正面观察钥匙插入孔时称呼上下左右。

(锁芯装置的整体结构)

在图1中，表示整体的符号1例示本实施方式中的典型的锁芯装置的一结构例。该锁芯装置1为切换各种车载设备以及发动机的状态的点火锁，例如被配置于在车辆的转向柱装配的转向锁止装置的锁止主体的内部。

锁芯装置1具备未图示的机械钥匙(以下，简称为“钥匙”。)以及能够进行机械式的认证的锁芯2。锁芯2通过钥匙的旋转操作，从前部观察从LOCK(锁止)位置起围绕顺时针方向向ACC位置(附件通电)、ON位置(接通)以及START(开始)位置切换，即锁芯2在第1～第4位置间切换。

当锁芯2处于LOCK位置的情况下，转向锁止装置成为锁止状态，当锁芯2处于从ACC位置到START位置的任一位置的情况下，转向锁止装置成为非锁止状态。

在锁芯2连结有操作作为转向锁止装置的结构部件的未图示的点火开关的凸轮轴。如果锁芯2从LOCK位置起经由ACC位置向ON位置或者START位置旋转操作，则经由凸轮轴切换点火开关的触点的连接。基于该切换操作所产生的点火开关的连接状态，切换各种车载设备以及发动机的状态。

(锁芯的结构)

如图1以及图2所示，锁芯2具备：与钥匙插入方向相反侧的后部开口的筒状的转子壳体3；可旋转地收纳于转子壳体3的内部的圆柱状的转子4；以及套在转子4的外周面且插入固定于转子壳体3的内周面的筒状的套筒5。

在锁芯2，利用转子壳体3、转子4以及套筒5形成多重筒壁结构。将转子4相对于转子壳体3从与钥匙插入方向相反的方向组装，使得转子4相对于转子壳体3的拉拔强度提高。

(转子壳体的结构)

转子壳体3由圆形凸缘状的带有壳体的筒部件构成，在带有壳体的筒部件的凸缘部3a具有钥匙操作孔3b。作为转子壳体3的构成材料，例如使用锌压铸件等的金属材料或掺入玻璃纤维的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂等的树脂材料。

转子壳体3经由防松动用的填料(packing)部件6收纳固定于通过锌压铸件等的金属材料而加工成形为一体的作为被安装部件的筒状的锁止主体的内部。在转子壳体3的锁止主体对置面突出地形成插入固定填料部件6的未图示的填料插入部。

在转子壳体3的上部外周部形成有沿着钥匙插入方向的凹状的支承壁部31，在支承壁部31的凹部内可摆动地支承锁止杆32。锁止杆32具有检测钥匙是否被插入的钥匙插入检测功能、保持能够进行或无法进行管柱轴的旋转操作的锁止杆或锁止限位器等锁止部件的锁止功能等。

在锁止杆32以由具有左右一对脚部33a的罩板33覆盖的状态安装螺旋弹簧34。在罩板33的左右一对脚部33a形成的孔33b与在转子壳体3的支承壁部31的左右两侧的外表面突出形成的突起部31a被卡扣固定，利用螺旋弹簧34的弹力将锁止杆32向转子4侧施力。

在转子壳体3的下部外周部，可沿转子径向移动地贯通用于在未图示的锁止主体安装锁芯2的限位销35。限位销35被安装在具有左右一对脚部36a的限位罩36，左右一对脚部36a被卡扣固定于在转子壳体3的外周侧面立起形成的凹状的纵壁部38。

限位销35通过一端被固定于转子壳体3的杆37的弹力被向锁止主体侧施力。杆37经由安装孔37a被固定于向转子壳体3的纵壁部38的凹部内突出形成的安装销3c。

(转子的结构)

可旋转地收纳于转子壳体3的内部的转子4具有将具有钥匙插入检测功能的大径转子部41和具有机械式地核对钥匙的钥匙核对功能的小径转子部42经由台阶部连结为一体的阶梯部形状。在大径转子部41以及小径转子部42沿转子旋转轴线方向形成钥匙插入孔4a。

在大径转子部41的前部开口部收纳固定有具有钥匙插入口且以防止插入口遭破坏为目的的块43。在大径转子部41的外周部收纳有滑动件44，该滑动件44能够通过钥匙的插入脱出而沿转子径向移动，在锁止杆32的前端弯曲形成的弯曲片32a与滑动件44的外表面对置配置。

另一方面，在小径转子部42的内部可弹性伸入缩出地收纳有形成长板状的多个弹子(tumbler)45、……、45和阻止凸轮轴的旋转的锁止件46。在转子4的后部沿转子旋转轴线上突出地设置有用于卡合凸轮轴的形成矩形状的连结部47。

如图2以及图3所示，在小径转子部42的钥匙插入孔4a，连通地形成在转子径向上隔开规定的间隔且沿转子旋转轴线方向延伸的上下一对分隔壁4b，多个弹子收纳孔42a、……、42a隔着分隔壁4b排列。左右一对弹子收纳孔42a作为一组的收纳室构成，该一组的收纳室在转子旋转轴线方向上以规定的间隔划分为多个收纳室。

在小径转子部42的钥匙插入孔4a突出有一对引导突起42b，该一对引导突起42b从左右两侧向径向突出，并且沿转子旋转轴线方向延伸突出，经由引导突起42b将钥匙向钥匙插入孔4a内引导。

如图3所示，收纳于小径转子部42的弹子收纳孔42a的弹子45由左右分割形的半弹子构成。在弹子45的对置端面突出地形成通过钥匙的插入·拔出而沿转子径向动作的弹子突起45a和能够相对于径转子部42的弹子收纳孔42a伸入缩出的突出端部45b。

弹子45通过弹子突起45a与形成在钥匙的表背两面的钥匙槽卡合，从而经由螺旋弹簧46被弹性地保持于成为机械式核对钥匙的钥匙核对位置的小径转子部42的弹子收纳孔42a内的规定的位置。

弹子45的突出端部45b在钥匙未被插入钥匙插入孔4a内的状态下从小径转子部42的弹子收纳孔42a的开口端突出，该突出端部45b与套筒5卡合从而限制转子4的旋转。

在钥匙插入钥匙插入孔4a的状态下，全部的弹子45与钥匙的钥匙槽卡合从而从转子4的弹子收纳孔42a的开口端向内侧退避。由此，全部的弹子45不与套筒5干扰，形成转子4能够旋转操作的状态。

(套筒的结构)

对于这种锁芯2而言，钥匙形状的差异决定弹子45的形状、片数，并需要根据弹子45的形状、片数变更转子4。另一方面，锁止杆32的钥匙插入检测功能以及锁止功能根据转子壳体3的形状成立，因此由于转子4的变更也会伴有转子壳体3的形状变更。

因此，在本实施方式中，即便在由于钥匙形状的差异而变更转子4的情况下，也可使用能够共享转子壳体3的圆筒状金属性的套筒5。利用套筒5，与钥匙的形状差异对应地设定限制转子4的旋转的位置。

在图1～图3中，在套筒5的外周面遍及套筒5的全长地突出呈朝向插入方向头端变细的形状延伸的引导肋51。引导肋51沿着转子旋转轴线方向插入在转子壳体3的内周面形成的引导凹部3d。根据该结构，能够实现防止相对于转子壳体3的套筒5的误插入操作。

在套筒5的外周部两侧贯通形成在转子旋转轴线方向上较长的多个弹子保持孔52、……、52。该弹子保持孔52经由形成为桥状的隔壁53被划分为二列，隔壁53承接弹子45的突出端部45b。弹子保持孔52构成通过钥匙的插入而使弹子45的突出端部45b脱离，并且通过钥匙的拔取而卡合弹子45的突出端部45b的孔。

制作与变更的钥匙形状、弹子45的种类、个数等相应的大小(外径)以及厚度尺寸的套筒5，适当地选择使用与变更的钥匙形状、弹子45的种类、个数等相应地具有适当大小、位置以及个数的弹子保持孔52。因此，弹子保持孔52的位置、个数等当然不受图示例限定。

由于具备套在转子4的外周面且插入固定于转子壳体3的内周面的套筒5，由此能够缓解在变更钥匙形状、弹子45的种类、个数等的情况下的具有钥匙插入检测功能以及锁止功能的结构部件的部件精度，能够抑制成本增加。

即便在由于钥匙的形状差异而变更转子4的情况下，也能够使套筒5具有共享转子壳体3的功能，能够减少结构部件的种类数。

由于能够减少结构部件的种类数，因此能够减少结构部件的组装的变换数，能够降低结构部件的组装工时。

(锁芯的违规旋转阻止结构)

在钥匙被插入转子4的钥匙插入孔4a内的上锁状态下，弹子45的突出端部45b与划分套筒5的弹子保持孔52的隔壁53卡合，由此限制转子4的旋转。然而，由于弹子保持孔52的隔壁53在弹子保持孔52内形成为桥状，因此隔壁53的周向的剖面积变小，强度比较弱。

在其结构上，例如当通过经由随同转子4的强行旋转而旋转的弹子45对套筒5的隔壁53施加较强的力，而进行意欲将锁芯2解锁的违规行为的情况下，担心弹子45的突出端部45b破坏套筒5的隔壁53并从弹子保持孔52强行脱离，使转子4违规旋转，从而将锁芯2违规解锁。

本实施方式的主要的特点在于，在转子壳体3以及套筒5的非旋转部件上具备即便通过使转子4强行旋转而经由弹子45对套筒5的隔壁53施加较强的力，也会阻止套筒5越过规定的卡止位置而同转子4一起旋转的违规旋转阻止部。

根据图示例，套筒5具备：呈桥状形成在弹子保持孔52的中间部的作为第1隔壁部分的隔壁53、以及形成在该隔壁53的转子壳体3侧的端部的作为第2隔壁部分的卡止壁53a。卡止壁53a从弹子保持孔52的开口端突出，遍布弹子保持孔52的全长配置。卡止壁53a的突出尺寸例如被设定为约0.7mm左右。

该卡止壁53a作为用于确保套筒5的隔壁53的强度的加强肋发挥功能，且被插入固定于转子壳体3的内周面的沿着转子旋转轴线方向形成的凹槽3e中。该凹槽3e从转子壳体3的后部开口端延伸直至在大径转子部41以及小径转子部42之间形成的环状的阶梯差面4c。凹槽3e的深度尺寸例如被设定为约0.9mm左右。

通过在转子壳体3的凹槽3e经由隔壁53的卡止壁53a插通固定套筒5，不只套筒5，还可在转子壳体3承受较强的力。利用该卡止壁53a与凹槽3e的卡止位置等决定隔壁53的强度。

套筒5的卡止壁53a与转子壳体3的凹槽3e作为阻止基于违规行为的转子4的旋转的违规旋转阻止部构成，防止耐受因违规行为而引起的转子4的旋转力的耐破坏性降低。能够阻止转子4的违规旋转，能够可靠地防止套筒5的破坏。

另外，如图3所示，套筒5的引导肋51相对于转子壳体3的引导凹部3d沿圆周方向松动嵌合，在松动嵌合的缝隙的范围内能够在引导凹部3d内沿周向移动。由此，避免引导肋51与引导凹部3d的抵接，能够可靠地由转子壳体3的凹槽3e承受作用于套筒5的隔壁53的旋转力，能够可靠地防止套筒5的破坏。

另一方面，在套筒5的后部开口端部贯通形成有卡止孔5b，该卡止孔5b被用于嵌合固定在转子壳体3的下部外周部贯通的限位销35。卡止孔5b通过嵌入在转子壳体3的下部外周部贯通的限位销35来阻止套筒5的拔出。

套筒5的前部开口端面5a作为阻止面构成，其通过与转子4的阶梯差面4c和在位于转子壳体3的凸缘部3a的内侧的内周面形成的环状阶梯部3f抵接，从而阻止转子4的拔出。

套筒5的前部开口端面5a、转子壳体3的环状阶梯部3f、转子4的阶梯差面4c以及限位销35防止耐受转子4以及套筒5的拉拔的耐破坏性降低。实现即便在转子壳体3的凸缘部3a遭破坏的情况下，仍可耐受转子4以及套筒5的拉拔的耐破坏性的提高。

(实施方式的效果)

根据如以上那样构成的锁芯装置1，除了上述效果以外还可得到以下的效果。

凭借用于阻止因违规行为而引起的转子4的旋转的简单结构，能够有效地应对确定道路运送车辆的安全标准，装置型号名称规定、规定道路运送车辆的安全标准的细节的公告等的内部突起法规。

仅仅通过将套筒5的一部分沿径向增厚便可提高强度，无需通过增大套筒5整体的直径、壁厚来提高强度，因此能够避免锁芯2趋于大型化。

利用将套筒5的隔壁53与转子壳体3的凹槽3e沿转子旋转轴线方向插通固定的简单的结构，便可满足所需的强度，能够实现锁芯2的小型化。

[变形例]

在上述实施方式以及图示例中，例示了遍及套筒5的弹子保持孔52的全长形成的肋状的卡止壁53a，不过并不局限于此。作为该卡止壁53a的另一例，如图4所示，存在将加强套筒5的隔壁53的强度的卡止壁53a遍及套筒5的长边方向的全长延伸配置的结构。

在图4中，与上述实施方式的区别在于套筒5的卡止壁53a遍及套筒5的长边方向的全长延伸配置，其他的结构无实质变化。

通过采用该变形例的结构，由于将隔壁53的卡止壁53a遍及套筒5的长边方向的全长形成，从而能够通过确保插通该卡止壁53a的转子壳体3的凹槽3e的长度来加强套筒5的隔壁53的强度。

此外，在本发明中的锁芯装置1的代表性的结构例中，对于应用于汽车的情况进行了说明，不过本发明并不局限于此，例如当然可以有效地应用于建设机械、农业机械等的各种车辆中。

由上述说明可见，本发明的代表的实施方式、变形例以及图示例并非限定权利要求所涉及的发明。因此，值得留意的是在上述实施方式、变形例以及图示例中说明的特征的组合并非全部都是用于解决发明的课题的手段所必须的。

其中，符号说明如下：

1：锁芯装置；2：锁芯；3：转子壳体；3a：凸缘部；3b：钥匙操作孔；3c：安装销；3d：引导凹部；3e：凹槽；3f：环状阶梯部；4：转子；4a：钥匙插入孔；4b：分隔壁；4c：阶梯差面；5：套筒；5a：前部开口端面；5b：卡止孔；6：填料部件；31：支承壁部；31a：突起部；32：锁止杆；32a：弯曲片；33：罩板；33a、36a：脚部；33b：孔；34、46：螺旋弹簧；35：限位销；36：限位罩；37：杆；37a：安装孔；38：纵壁部；41：大径转子部；42：小径转子部；42a：弹子收纳孔；42b：引导突起；43：块；44：滑动件；45：弹子；45a：弹子突起；45b：突出端部；46：锁止件；47：连结部；51：引导肋；52：弹子保持孔；53：隔壁；53a：卡止壁。

Claims (3)

1.一种锁芯装置，其特征在于，

该锁芯装置具备：

筒状的转子壳体；

转子，该转子被能够旋转地插入收纳于所述转子壳体内；

套筒，该套筒被套在所述转子的外周面，并且插入固定于所述转子壳体的内周面；以及

弹子，该弹子通过机械钥匙的插拔而在所述转子内沿径向弹性移动，

所述套筒具有孔，通过所述机械钥匙的插入使所述弹子脱离该孔，并且通过所述机械钥匙的拔取使所述弹子与该孔卡合，

在所述孔的中间部形成有隔壁，该隔壁承接所述弹子，并且插通于在所述转子壳体的内周面形成的凹槽，

所述套筒通过在所述套筒孔的中间部呈桥状沿径向形成的隔壁的一部分插通固定于在所述转子壳体的内周面形成的凹槽而不能旋转地安装于所述转子壳体。

2.根据权利要求1所述的锁芯装置，其特征在于，

所述隔壁具有呈桥状形成于所述孔的内表面的第1隔壁部分、以及插入所述凹槽的第2隔壁部分。

3.根据权利要求1或2所述的锁芯装置，其特征在于，

利用所述隔壁与所述凹槽构成违规旋转阻止部，该违规旋转阻止部阻止所述套筒越过规定的位置而同所述转子一起旋转。