CN204641665U - 一种汽车及其转向柱锁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车的转向柱锁装置，包括安装座、直线运动机构和锁舌，所述安装座的侧壁上设置有用于与所述锁舌紧密配合的工作孔，所述直线运动机构可直线运动地设置于所述安装座内，且所述直线运动机构的底部拼接有斜坡，所述斜坡内部沿其倾斜方向设置有倾斜槽轨，所述锁舌顶部设置有横向斜筋，所述横向斜筋设置于所述倾斜槽轨内，并与其紧密配合。本实用新型所公开的转向柱锁装置，直线运动机构在运动的同时，由于锁舌上的横向斜筋与倾斜槽轨紧密配合，将对横向斜筋施加正压力；同时由于锁舌与工作孔配合无法水平运动，只能升降运动。因此利用该运动可随意控制转向柱锁装置。本实用新型还公开了一种包括上述转向柱锁装置的汽车。

Description

一种汽车及其转向柱锁装置

技术领域

本实用新型涉及车辆工程及汽车安全技术领域，特别涉及一种汽车的转向柱锁装置。本实用新型还涉及一种包括上述转向柱锁装置的汽车。

背景技术

随着中国重工业的发展，机械工程技术的研究已普遍深入，比如作为传统机械行业三大代表产业之一：汽车制造业，在车辆工程技术上取得的成果也日新月异。

汽车上的组件和系统很多，比如汽车安全系统。汽车安全系统主要分为主动安全技术和被动安全技术，比如ABS和安全气囊等，而汽车转向柱锁装置也是属于汽车主动安全技术中的其中一种。汽车转向柱锁装置是一种汽车上广泛应用的防盗装置，可以在汽车钥匙或便携式终端被插入或移开时生成检测信号，并根据该检测信号针对插入或拔掉的汽车钥匙或便携式终端进行车主鉴权。当驾驶员从钥匙筒拔出钥匙后，锁舌从安装座伸出并与后续零部件结合，以物理方式限制转向轴的旋转运动；当重新插入钥匙后，锁舌缩回到安装座内部，与后续零部件脱离接触，解除转向轴的旋转限制。因此，即使偷窃者不用钥匙(点火开关)就把发动机起动了，但汽车仍然无法转向，无法驾驶。

然而，现有的汽车转向柱锁装置，其结构设计不合理，导致只能在驾驶员插入或移除车钥匙这两种情况下才能开启或关闭转向限制作用，无法随时灵活地，或者在无车钥匙的情况下开启或关闭转向柱锁装置。因此，如何根据驾驶员的主观意图随时灵活地开启或关闭转向柱锁装置是本领域技术人员所面临的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汽车的转向柱锁装置，能够根据驾驶员的主观意图随时灵活地选择开启或关闭转向限制功能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种汽车的转向柱锁装置，包括安装座、直线运动机构和锁舌，所述安装座的侧壁上设置有用于与所述锁舌紧密配合的工作孔，所述直线运动机构可直线运动地设置于所述安装座内，且所述直线运动机构的底部拼接有斜坡，所述斜坡内部沿其倾斜方向设置有倾斜槽轨，所述锁舌顶部设置有横向斜筋，所述横向斜筋设置于所述倾斜槽轨内，并与其紧密配合。

优选地，所述直线运动机构包括互相啮合的齿轮和齿条，且所述斜坡设置于所述齿条的底部。

优选地，还包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述齿轮的转轴对接。

优选地，所述锁舌的杆体上设置有横向凸台，且在所述横向凸台与所述安装座上设置有所述工作孔的侧壁之间设置有弹性件，且所述弹性件的伸缩方向平行于所述锁舌的运动方向。

优选地，所述弹性件为弹簧，且所述弹簧环绕所述锁舌的杆体，一端与所述横向凸台相连，另一端与所述安装座上设置有所述工作孔的侧壁相连。

优选地，所述安装座上设置有用于与所述直线运动机构相配合的滑动导轨。

优选地，所述安装座的侧壁上还设置有用于感应所述锁舌位置的位置传感器，且所述位置传感器与汽车警报器电路连接。

本实用新型还提供一种汽车，包括车体和设置于所述车体内的转向柱锁装置，其中，所述转向柱锁装置为上述任一项所述的转向柱锁装置。

本实用新型所提供的汽车的转向柱锁装置，主要包括安装座、直线运动机构和锁舌。其中，安装座的侧壁上设置有工作孔，该工作孔用于与锁舌配合，当锁舌的杆体伸出该工作孔外时，其与转向轴的卡槽结合，限制转向轴的转动；当锁舌的杆体缩回到该工作孔内时，其与转向轴的卡槽脱离，解除转向轴的转向限制。直线运动机构是一种能够进行直线运动的机构，其设置在安装座内，可自由直线运动。在直线运动机构的底部拼接有斜坡，并且该斜坡内部沿着其倾斜方向设置有倾斜槽轨，直线运动机构运动时，带动斜坡同步运动。锁舌是转向柱锁装置的核心部件，其与安装座侧壁上的工作孔相配合，在其顶部沿横向设置有横向斜筋，该横向斜筋用于与斜坡内的倾斜槽轨相配合。本实用新型所提供的汽车的转向柱锁装置，由于直线运动机构能够自由直线运动，在其运动的带动下，拼接其上的斜坡也同步直线运动，同理，斜坡内的倾斜槽轨也同步直线运动；同时，由于锁舌顶部的横向斜筋设置在倾斜槽轨内，并紧密配合，因此在倾斜槽轨运动时，倾斜槽轨与横向斜筋之间存在挤压应力。该挤压应力的方向垂直于斜坡的倾斜面向上或向下(对应倾斜槽轨相对于横向斜筋前进或后退)，若将工作孔的横截面作为水平面，如此可将该挤压应力沿竖直方向和水平方向分解为两个分力，同时由于锁舌与工作孔相配合，无法在水平面内运动，因此锁舌在挤压应力的作用下只能进行竖直方向的运动，向上升或向下降——如此便可利用锁舌的上升下降运动解锁或限制汽车转向轴的运动。综上所述，本实用新型所提供的汽车的转向柱锁装置，通过直线运动机构和锁舌的互相配合，将直线运动机构的直线运动转化为锁舌的直线运动，从而可使驾驶员根据其主观意图随时灵活地控制转向柱锁装置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的第一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为倾斜槽轨与锁舌的装配侧视图；

图3为倾斜槽轨与锁舌的装配截面示意图；

图4为本实用新型所提供的第二种具体实施方式的局部结构示意图；

图5为本实用新型所提供的第二种具体实施方式的局部结构分解图。

其中，图1—图3中：

安装座—1，工作孔—101，直线运动机构—2，齿轮—201，齿条—202，锁舌—3，横向斜筋—301，斜坡—4，倾斜槽轨—401，驱动电机—5。

图4—图5中：

横向凸台—302，保险弹性件—6，滑动导轨—7，位置传感器—8。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的第一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本实用新型所提供的第一种具体实施方式中，汽车的转向柱锁装置主要包括安装座1、直线运动机构2和锁舌3。

其中，安装座1是转向柱锁装置的承载部件，主要用于安装直线运动机构2和其余零部件。在汽车上，转向柱锁装置的安装座1一般会与后续的转向轴连接，从而控制转向轴开启或关闭。为此，一般在安装座1的侧壁上设置有工作孔101，该工作孔101主要用于与锁舌3相配合，通过锁舌3的伸出与缩进实现与转向轴的连接与脱离，从而达到控制转向轴的目的。

直线运动机构2，顾名思义，是一种能够自由进行直线运动的机构，其设置在安装座1内，主要用于在直线运动时与后续的锁舌3配合运动。此处优选地，直线运动机构2为齿轮齿条传动机构，包括互相啮合的齿轮201和齿条202，一般由齿轮201驱动齿条202运动，在齿轮201的转动下驱动齿条202进行直线运动。另外斜坡4设置在齿条202的底部，在齿条202直线运动的时候同步进行直线运动。

需要指出的是，直线运动机构2并不仅限于齿轮201与齿条202配合的形式，其余比如曲柄滑块机构也同样可以采用，只要是可沿直线自由运动的机构都在本实用新型的保护范围内。

与此配合地，本实施例还增设了驱动电机5，驱动电机5的输出轴与齿轮201的转轴对接，如此设置，利用电子设备控制驱动电机5的转速或转向等参数就可以随意控制直线运动机构2的运动状态。

锁舌3是转向柱锁装置的核心部件，利用其伸缩与转向轴接触或脱离可以达到控制转向轴的目的。

如图2和图3所示，图2为倾斜槽轨与锁舌的装配侧视图；图3为倾斜槽轨与锁舌的装配截面示意图。

前面提到，本实用新型是通过直线运动机构2与锁舌3的配合运动来实现对转向轴的控制的目的。在本实施例中，直线运动机构2的底部拼接有一块斜坡4，并且在该斜坡4的内部沿着其倾斜方向设置有倾斜槽轨401。而为了与该倾斜槽轨401配合运动，在锁舌3的顶部设置了横向斜筋301，该横向斜筋301的倾斜方向与倾斜槽轨401的角度相同，因此横向斜筋301能与倾斜槽轨401紧密配合，并且在斜坡4运动时，倾斜槽轨401将会与横向斜筋301产生相对运动。

本实施例所提供的转向柱锁装置，在将锁舌3与安装座1和直线运动机构2装配好后(即将锁舌3的杆体与工作孔101配合安装，将锁舌3顶部的横向斜筋301与倾斜槽轨401配合安装)，即可操作直线运动机构2使其进行直线运动。此时直线运动机构2直线运动，并且带动设置在其底部的斜坡4同步运动，自然设置在斜坡4内部的倾斜槽轨401也同步运动。由于倾斜槽轨401与横向斜筋301紧密配合，因此在两者相对运动时倾斜槽轨401将对横向斜筋301产生正压力——此时若对横向斜筋301进行受力分析可知，倾斜槽轨401在进行水平直线运动时对横向斜筋301施加的正压力的方向垂直于斜坡4的倾斜面向上或向下(即斜向上或斜向下)。假设工作孔101的横截面为水平面，那么可将该正压力沿着水平方向和竖直方向分解为两个分力，一个水平分力，一个竖直分力。如此，理论上在直线运动机构2水平直线运动时，锁舌3将会沿斜向上或斜向下的方向同步运动。但同时由于锁舌3与工作孔101相配合，锁舌3的杆体设置在工作孔101内从而无法水平运动，这将导致正压力的其中一个分力——水平分力无效，而起作用的只有竖直分力。因此，最终锁舌3只会在竖直分力的作用下进行垂直上升或下降运动。

综上所述，本实用新型所提供的转向柱锁装置，通过直线运动机构2与锁舌3的配合运动，在直线运动机构2水平直线运动时，由于倾斜槽轨401与横向斜筋3的相互作用，以及工作孔101的自由度限制，锁舌3只会进行垂直升降运动。而利用锁舌3的该升降运动，就可顺利使锁舌3伸出或缩回工作孔101，从而达到与转向轴连接或脱离的目的。驾驶员就可以凭此自由控制转向轴的开启或关闭，提高了车辆使用性能和可操作性。

本实施例还提供一种汽车，包括车体和设置在车体内的转向柱锁装置，其中，该转向柱锁装置与上述内容相同，此处不再赘述。

请参考图4和图5，图4为本实用新型所提供的第二种具体实施方式的局部结构示意图；图5为本实用新型所提供的第二种具体实施方式的局部结构分解图。

本实用新型所提供的第二种具体实施方式，在第一种具体实施方式的基础上做了改进，具体为：增设了横向凸台302，保险弹性件6，滑动导轨7以及位置传感器8。本实施例所提供的汽车的转向柱锁装置的其余部分与前述内容相同，此处不再赘述。

在本实用新型所提供的第二种具体实施方式中，考虑到车辆实际运行时，振动较大、互相连接的零部件之间碰撞冲击较大，比如转向柱锁装置中的直线运动机构2与锁舌3，有可能会造成直线运动机构2与锁舌3的连接崩坏并脱落，从而使锁舌3滑出工作孔101造成转向轴突然锁死的危险情况。针对此，本实施例在锁舌3的杆体上设置了横向凸台302，顾名思义，横向凸台302的突出方向是锁舌3的径向。当然，横向凸台302在锁舌3上的设置位置靠近顶部，避免与工作孔101的配合出现缺陷。与此配合地，在横向凸台302和安装座1上设置了工作孔101的侧壁之间设置了保险弹性件6，并且该保险弹性件6的伸缩方向平行于锁舌3的运动方向。

如此设置，即使在车况恶劣、直线运动机构2与锁舌3的装配不慎脱离的情况下，锁舌3在往工作孔101内自由伸出时会受到保险弹性件6的弹力作用，从而将锁舌3的动能转，为保险弹性件6的弹性势能，阻止锁舌3伸出工作孔101而与转向轴结合，提高了车辆的行车安全性和转向柱锁装置的可靠度。

此处优选地，保险弹性件6为弹簧，并且该弹簧环绕锁舌3的杆体设置，一端与横向凸台302的底部相连，另一端与安装座1上设置有工作孔101的侧壁相连。如此设置，可以有效利用横向空间，节省垂向空间，有利于直线运动机构2与锁舌3的合理布置。当然，保险弹性件6并不仅限于弹簧的形式，其余比如弹性杆等结构也同样可以采用。

进一步地，为了方便直线运动机构2的运动，提高直线运动机构2的运动稳定性，本实施例在安装座1上设置了滑动导轨7，将直线运动机构2与滑动导轨7相配合，可使直线运动机构2在滑动导轨7上顺利地进行直线运动，并且由于滑动导轨7的限制，即使在恶劣路况、颠簸严重的情况下，直线运动机构2也能不受干扰，提高了转向柱锁装置的运动稳定性和可靠度。

更进一步地，为了提高车辆的防盗安全性，本实施例在安装座1的侧壁上还设置了位置传感器8。该位置传感器8主要用于感应锁舌3的位置，并且位置传感器8内部与汽车警报器电路连接。如此设置，在车主锁定车辆后，如有盗窃者试图启动发动机，那么势必首先解除转向柱锁装置的限制。而当位置传感器8感应到锁舌3的位置发生变化时，即会将信号发送给汽车警报器，触发警报，提高车辆的被动安全性。

本实施例还提供一种汽车，包括车体和设置在车体内的转向柱锁装置，其中，该转向柱锁装置与前述内容相同，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种汽车的转向柱锁装置，其特征在于，包括安装座(1)、直线运动机构(2)和锁舌(3)，所述安装座(1)的侧壁上设置有用于与所述锁舌(3)紧密配合的工作孔(101)，所述直线运动机构(2)可直线运动地设置于所述安装座(1)内，且所述直线运动机构(2)的底部拼接有斜坡(4)，所述斜坡(4)内部沿其倾斜方向设置有倾斜槽轨(401)，所述锁舌(3)顶部设置有横向斜筋(301)，所述横向斜筋(301)设置于所述倾斜槽轨(401)内，并与其紧密配合。

2.根据权利要求1所述的转向柱锁装置，其特征在于，所述直线运动机构(2)包括互相啮合的齿轮(201)和齿条(202)，且所述斜坡(4)设置于所述齿条(202)的底部。

3.根据权利要求2所述的转向柱锁装置，其特征在于，还包括驱动电机(5)，所述驱动电机(5)的输出轴与所述齿轮(201)的转轴对接。

4.根据权利要求1所述的转向柱锁装置，其特征在于，所述锁舌(3)的杆体上设置有横向凸台(302)，且在所述横向凸台(302)与所述安装座(1)上设置有所述工作孔(101)的侧壁之间设置有保险弹性件(6)，且所述保险弹性件(6)的伸缩方向平行于所述锁舌(3)的运动方向。

5.根据权利要求4所述的转向柱锁装置，其特征在于，所述保险弹性件(6)为弹簧，且所述弹簧环绕所述锁舌(3)的杆体，一端与所述横向凸台(302)相连，另一端与所述安装座(1)上设置有所述工作孔(101)的侧壁相连。

6.根据权利要求1所述的转向柱锁装置，其特征在于，所述安装座(1)上设置有用于与所述直线运动机构(2)相配合的滑动导轨(7)。

7.根据权利要求1所述的转向柱锁装置，其特征在于，所述安装座(1)的侧壁上还设置有用于感应所述锁舌(3)位置的位置传感器(8)，且所述位置传感器(8)与汽车警报器电路连接。

8.一种汽车，包括车体和设置于所述车体内的转向柱锁装置，其特征在于，所述转向柱锁装置为权利要求1—7任一项所述的转向柱锁装置。