CN1767971A - 用于锁定机动车转向轴的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过与转向轴(1)的锁槽(3)协同作用的锁定插销(2)抵抗旋转、锁定机动车转向轴(1)的装置。一个可以来回旋转的控制件(14)在一个锁定位置和一个释放位置之间径向相对于控制件(14)的旋转轴线来回地移动该锁定插销。该锁定插销(2)具有一个侧向伸出的销(19)，该销在控制件(14)与锁定插销(2)相邻的前面与控制件(14)的螺旋凹槽(18)啮合，并且绕控制件的旋转轴线旋绕。本发明的特征在于一个单件式锁定插销(2)，其销(19)可移动地支撑在锁定插销(2)中并且沿着朝向控制件(14)的方向弹簧加载，该控制件具有一个斜面(24)，该斜面与销(19)协同作用，并且从控制件(14)的螺旋凹槽(18)的底部(22)升高至其面向锁定插销(2)的平面(23)。因此，锁定插销(2)的销(19)可以抵抗其弹簧负载(21)的作用离开控制件(14)的螺旋凹槽(18)，并且即使没有转向轴(1)的锁槽(3)位于锁定插销(2)的前面用以容纳锁定插销，控制件(14)也可以旋转至对应于锁定插销(2)锁定位置的位置中。

Description

用于锁定机动车转向轴的装置
本发明涉及一种通过与转向轴的锁槽协同作用的锁定插销抵抗旋转、锁定机动车转向轴的装置，借助于一个可以来回旋转的控制件，该锁定插销可以在一个锁定位置和一个释放位置之间径向相对于该控制件的旋转轴线来回地移动，并且有一个侧向伸出的销与控制件的螺旋凹槽啮合，该凹槽在控制件与锁定插销相邻的端面上绕控制件的旋转轴线旋绕。
这种用于锁定机动车的转向轴以至它不再能够旋转的装置是公知的。在已知的装置中，锁定插销由两部分构成并且设置有一个螺旋压缩弹簧，当控制件旋转进入对应于锁定插销锁定位置的位置时，与转向轴的锁槽协同作用的锁定插销部分和与控制件协同作用的锁定插销部分可以克服弹簧的作用而被一起推动，但是，因为转向轴没有位于其锁槽之一与该锁定插销部分对齐的旋转位置中，于是与转向轴协同作用的锁定插销部分不能进入转向轴的任何锁槽中。设置在另一锁定插销部分上面并且与控制件的螺旋凹槽相啮合的销构成该锁定插销部分的一个固定的侧向凸起。控制件由一个可以借助于锁定柱来回旋转的圆盘构成。带有螺旋压缩弹簧的锁定插销的这种两件式设计相对复杂并且容易发生故障(德国专利506781)。
在另一种用于抵抗旋转锁定机动车转向轴的类似的已知装置中，设置有一个单件式锁定插销，它的侧向伸出销牢固地连接到锁定插销上并且延伸穿过可以通过锁定柱来回旋转的圆形控制盘中的螺旋狭槽。仅仅当转向轴的锁槽与锁定插销对齐时，该控制盘才可以旋转进入对应于锁定插销锁定位置的位置中，并且为了占据其锁定位置，锁定插销可以进入锁槽中(美国专利1786186)。
本发明的目的是提供一种开头所述类型的装置，它以具有最低故障率的锁定插销为特征，在各方面简单而经济，不过，其中控制件总是可以旋转进入对应于锁定插销锁定位置的位置中，而不管此时转向轴的旋转位置。
根据本发明，该目的可通过权利要求1中特征部分所述的特征而达到。本发明的装置的有利改进公开于余下的权利要求中。
下面将结合附图以实例说明根据本发明用于抵抗旋转锁定机动车转向轴的装置的一个优选实施例。图中：
图1是一个沿图2中线I-I的纵向剖视图，其中锁定插销位于其锁定位置；
图2是一个沿图1中箭头II方向的视图，没有外壳、壳盖和印刷电路板并且没有转向轴；
图3是对应于图2中视图的一个透视图，其中锁定插销显示为纵向剖视图；
图4是一个沿图5中线IV-IV的纵向剖视图，其中锁定插销位于其释放位置；
图5是一个沿图4中箭头V方向的视图，没有外壳、壳盖和印刷电路板并且没有转向轴；
图6是对应于图5中视图的一个透视图，其中锁定插销显示为纵向剖视图；
图7是一个沿图8中线VII-VII的纵向剖视图，其中锁定插销位于其锁前位置；
图8是一个沿图7中箭头VIII方向的视图，没有外壳、壳盖和印刷电路板并且没有转向轴；
图9是对应于图8中视图的一个透视图，其中锁定插销显示为纵向剖视图；
图10是设置有螺旋凹槽的控制件一个端面的俯视图；
图11是一个沿图10中线XI-XI的剖视图。
用于抵抗旋转锁定机动车转向轴1的所示装置具有一个与固定到转向轴1上的锁定衬套4的凹槽形锁槽3协同作用的单件式锁定插销2。转向轴1和锁定衬套4由一个未示出的管形外壳包围，该外壳带有一个用于锁定插销2的通孔。
锁定插销2具有矩形横截面并且被可轴向移动地支撑在外壳6中相应横截面的管5中。管5的两个更宽的侧面7、8各自在垂直于转向轴1和与其同轴的管形外壳的公共纵向轴线9的平面内延伸。在远离管5的一侧，外壳6设置有一个由盖子10封闭的安装口11，并且该外壳固定到管形轴壳上。
锁定插销2可以在图1、2、3中所示的锁定位置和图4、5、6中所示的释放位置之间来回移动，其中在锁定位置，它的端部12面向转向轴1，它啮合锁定衬套4的一个锁槽3以至于转向轴1不再能够旋转，而在释放位置，锁定插销2及其端部12不啮合锁定衬套4的任何锁槽3，并且释放转向轴1以至于它可以旋转。
为了将锁定插销2轴向移动进入释放位置并沿相反方向进入锁定位置，使用了一种控制件14，它可以通过旋转方向可以反向的电动马达13来回旋转。在面向锁定插销2的壳盖10的一侧，控制件14靠近锁定插销2远离转向轴1的端部15，并且控制件14在外壳6中可旋转地支撑在外壳6的一个柱形凸起16上面，该凸起与控制件14的中心轴承孔17接合并且垂直于引导锁定插销2的外壳6的管5的两个更宽侧面7、8延伸。
在邻近锁定插销2的一侧15，控制件14设置有一个螺旋凹槽18，该凹槽绕控制件14的轴承孔17旋绕并且与一个从锁定插销2侧向伸出的销19啮合，以至于当控制件14沿一个方向或另一个方向旋转时锁定插销2径向相对于由外壳凸起16确定的控制件14的旋转轴线沿一个方向或另一个方向轴向移动。
圆柱销19可轴向移动地支撑在设置于锁定插销2远离转向轴的端部15中的一个柱形孔20中，并且由位于孔20中的螺旋压缩弹簧21沿着朝向控制件14的方向推动。控制件14具有一个斜面24，该斜面以后面所述的方式与销19协同作用，并且从螺旋凹槽18的底部22升高至控制件14面向锁定插销2的平面23；该斜面24沿螺旋凹槽18延伸并且始于螺旋凹槽18底部22的一点25，后面将进行说明。锁定插销2被螺旋压缩弹簧26沿着朝向转向轴1的方向推动，该弹簧一端支撑在锁定插销2的台肩27上，另一端支撑在外壳6的台肩28上。
控制件14形成为一个带有圆周齿29的圆盘，这些齿与固定在电动马达13的输出轴31上面的驱动蜗杆30啮合。电动马达13靠近锁定插销2设置于外壳6中，以至于它的输出轴31平行于锁定插销2的两个更窄的侧面32、33延伸。
控制件14通过壳盖10更大直径的柱形凸起34轴向固定在外壳6的柱形凸起16上面，并且在远离锁定插销2的端面上，它设置有一个伸出的螺旋筋35，该筋绕控制件14的轴承孔17旋绕，并且为了在控制件14对应于锁定插销2锁定位置的旋转位置和控制件14对应于锁定插销2释放位置的旋转位置上开启电开关38，一个绕平行于外壳凸起16的轴线36在外壳6中可枢轴旋转的弹簧加载双臂枢轴杠杆与该筋协同作用。当锁定插销2占据其释放位置时另一个电开关39由锁定插销2的一个销形侧向凸起40开启。这两个电开关38、39设置在一个印刷电路板41上面，该印刷电路板安装在外壳6中并且平行于壳盖10延伸。
用于抵抗旋转锁定转向轴1的所述装置的运行模式可以从图3、6和9中非常清楚地看到：
为了沿箭头A的方向将单件式锁定插销2轴向移出图3的锁定位置，进入图6的释放位置，电动马达13被启动以至于它的输出轴31通过驱动蜗杆30沿箭头B的方向旋转控制件14，并且锁定插销2的销19在控制件14的螺旋凹槽18中移动越来越接近控制件14的旋转轴线(轴承孔17)。
为了沿箭头C的方向将单件式锁定插销2轴向移出图6的释放位置，进入图3的锁定位置，电动马达13被启动以至于它的输出轴31通过驱动蜗杆30沿箭头D的方向旋转控制件14，并且锁定插销2的销19在控制件14的螺旋凹槽18中移动越来越远离控制件14的旋转轴线(轴承孔17)。
如果当控制件14沿箭头D的方向旋转时，没有转向轴1或其锁定衬套4的锁槽3位于单件式锁定插销2或其面向转向轴的端部12的前面，那么锁定插销2或其端部12就不能进入锁槽3中，并且锁定插销2不能移动进入其锁定位置，而是可以只移动进入图9的锁前位置。因为其沿箭头C方向的轴向移动，锁定插销2一到达该锁前位置，锁定插销2的销19就会将其自由端靠在控制件14的螺旋凹槽18底部22的点25处。为了克服螺旋压缩弹簧21的作用向后移入锁定插销2的孔20中并且离开控制件14的螺旋凹槽18，以至于控制件14可以沿箭头D的方向向前旋转直到它到达对应于锁定插销2锁定位置的位置上，如图9中所示，当沿箭头D的方向进一步旋转控制件14时，销19和其自由端就沿着控制件14的斜面24滑动到平面23上，由此面向锁定插销2。
当带有锁定衬套4的转向轴1转出图9中所示位置进入图3中所示位置时，此时锁定衬套4的一个锁槽3与锁定插销2的相邻端部12对齐，在其螺旋压缩弹簧26的影响下，单件式锁定插销2从图9的锁前位置很容易进入图3的锁定位置。同时，为了最终通过其螺旋压缩弹簧21将销19再次向前推出锁定插销2的孔20而与控制件14的螺旋凹槽18进入啮合，锁定插销2的销19和其自由端在控制件14的平面23上滑动。

Claims (6)

1.一种用于锁定机动车转向轴(1)的装置，其通过与转向轴(1)的锁槽(3)协同作用的锁定插销(2)抵抗旋转，借助于一个可以来回旋转的控制件(14)，该锁定插销可以在一个锁定位置和一个释放位置之间径向相对于控制件(14)的旋转轴线来回地移动，并且有一个侧向伸出的销(19)与控制件(14)的螺旋凹槽(18)啮合，该凹槽在控制件(14)与锁定插销(2)相邻的端面上绕控制件的旋转轴线旋绕，其特征在于一个单件式锁定插销(2)，其销(19)可移动地支撑在锁定插销(2)中并且沿着朝向控制件(14)的方向弹簧加载，该控制件(14)具有一个斜面(24)，该斜面与销(19)协同作用，并且从控制件(14)的螺旋凹槽(18)的底部(22)升高至其面向锁定插销(2)的平面(23)，以至于锁定插销(2)的销(19)可以抵抗其弹簧负载(21)的作用离开控制件(14)的螺旋凹槽(18)，并且即使没有转向轴(1)的锁槽(3)位于锁定插销(2)的前面并且插销不能进入其锁定位置，控制件(14)也可以旋转至对应于锁定插销(2)锁定位置的位置中。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于控制件(14)的斜面(24)沿该控制件的螺旋凹槽(18)延伸并且始于螺旋凹槽(18)底部(22)的一点(25)，当没有转向轴(1)的锁槽(3)位于锁定插销(2)的前面并且插销不能进入其锁定位置时，通过旋转控制件(14)，锁定插销(2)的销(19)靠在该点(25)处，以将锁定插销(2)移出释放位置进入锁定位置。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于锁定插销(2)沿着朝向转向轴(1)的方向弹簧加载。
4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于控制件(14)形成为一个带有与驱动齿轮或驱动蜗杆(30)啮合的圆周齿(29)的圆盘。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于一个旋转方向可以反向的电动马达(13)与驱动齿轮或驱动蜗杆(30)协同作用。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于电动马达(13)相对于驱动蜗杆(30)同轴设置并且靠近锁定插销(2)。
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