CN2841430Y - 转向锁定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种易于组装的转向锁定装置(1),该转向锁定装置(1)包括具有锁杆支座(45)的锁定装置(30)。锁杆支座(45)为整体具有筒体(52)、支撑柱(54)及档块突起的单一部件,筒体(52)具有内螺纹部(53)。所以,锁定装置(30)组装容易,可提高转向锁定装置(1)的制作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通过将锁杆挂合到转向轴处,禁止转向操作的车辆转向锁定装置。
背景技术
专利公开2003-063354号公报上公开了一种现有的电动式转向锁定装置。现有的电动式转向锁定装置包括一种在旋转插入锁芯的钥匙时,通过电来驱动的电动机之类的动力装置。转向轴被由动力装置驱动的锁杆锁定。
转向锁定装置包含壳体和托架,壳体安装在罩住转向轴的套筒上。壳体与托架夹住套筒,通过用螺栓将壳体与托架连结,壳体被固定在套筒上。
壳体容纳各种各样的内部部件。内部部件包括:与转向轴挂合的可移动的锁杆、驱动锁杆的马达、将马达的驱动力传递给锁杆的传递装置、控制马达的转向锁定ECU、检测锁杆是否与转向轴挂合的锁定及锁定解除开关。
各内部部件从壳体的开口处插入壳体内。各内部部件安装在壳体内部的指定位置。通过将盖安装在壳体上盖住开口。转向锁定装置通过禁止转向操作,防止具备转向锁定装置的汽车被盗。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种易于组装的转向锁定装置。
为达到上述目的,本实用新型之优选实施例的转向锁定装置,选择性的禁止转向操作,其特征在于,包括:一锁杆,与转向轴挂合时,禁止上述转向轴的旋转;一驱动源,产生使锁杆移动的驱动力;一传递装置,将上述驱动源的驱动力传递给上述锁杆;上述传递装置包含第一移动部和第二移动部,上述第一移动部受上述驱动源的驱动力作用而往复移动,上述第二移动部与上述第一移动部一起移动且使上述锁杆移动,上述第一移动部和上述第二移动部整体形成于单一的支座部件上。
附图说明
图1为本实用新型之优选实施例的转向锁定装置的剖面图。
图2为图1所示转向锁定装置的锁定单元及壳体的分解立体图。
图3A及图3B分别是图1中的盖的平面图和立体图。
图4为锁定单元、第二连接器及壳体的分解立体图。
图5A及图5B是ECU箱及盖的分解立体图。
图6为图1的转向锁定装置的分解立体图。
图7为马达的控制装置的框图。
图8为锁定装置的分解立体图。
具体实施方式
下面结合图1至图8说明本实用新型之优选实施例的车辆的电动式转向锁定装置。
转向锁定装置1通过马达31的驱动力使锁杆61与转向轴2结合,禁止转向操作。
转向锁定装置1包括用镁压铸成型的壳体10和安装于壳体10上的锁定单元20。壳体10和托架4夹住支撑转向轴2的套筒3,并用螺栓5使其相互连结起来。
壳体10具有沿套筒3外表面延伸的圆弧状的装配面11。壳体10包括在装配面11上开口的凹部12。凹部12的底部13设有可支撑作为第一连接部件作用的螺栓6的螺栓孔14。螺栓6包括作为紧固部件发挥作用的带有外螺纹的轴7,和设于轴7一端的头部8。头部8的直径比螺栓孔14的直径大。螺栓6的头部8挂合于凹部12的底部13。
壳体10的内部分隔出包容室16。在包容室16的与装配面11相反的一侧上有开口15。锁定单元20通过开口15被插入包容室16中,并组装到壳体10上。
如图1所示,锁定单元20包括锁定装置30、用镁压铸成型的盖70及树脂制ECU箱110。锁定装置30由盖70和ECU箱110共同支撑着。锁定装置30包括马达31、传递装置41和锁杆61(参照图6)。马达31是使锁杆61相对于转向轴2移动的驱动源。传递装置41将马达31的驱动力传递给锁杆61。盖70盖住壳体10的开口15。分隔壳体10的开口的端面与盖70的外表面为同一个面。
如图3B所示,盖70包括面向于包容室16的内表面和与内表面相反一侧的外表面。盖70的内表面上有与盖70形成为一体的、垂直于内表面并延伸的、支撑马达31的第一驱动源支撑结构71。第一驱动源支撑结构71可以是包括与马达31的上部结合的上壁72,和与马达31的下部结合的下壁73,以及与马达31的基座结合的第一侧壁74,以及与马达31的前端结合的第二侧壁75的四角形箱型结构。第一侧壁74具有支撑马达31的轴承32(参照图2)的圆弧面76。第二侧壁75也具有同样的圆弧面77。马达31的一部分也可以与盖70的内表面结合。马达31主要由与盖70一体成型的第一驱动源支撑结构71支撑。马达31不直接固定在壳体10上。
第一驱动源支撑结构71的旁边具有垂直于盖70的内表面并延伸的U字形支撑框架81,该支撑框架81与盖70形成为一体。支撑框架81包括与传递装置41的上部结合的上壁82,和与传递装置41的一个侧面结合的第一侧壁83,以及与传递装置41和锁杆61的另一侧面结合的第二侧壁84。
盖70的内表面上具有与支撑框架81邻接的轴瓦支撑件91。轴瓦支撑件91支撑包含在传递装置41的第一轴瓦35(参照图6)。与轴瓦支撑件91相邻处,形成有M字形的片簧支撑件92。片簧支撑件92支撑包含在传递装置41的片簧48(参照图6)。支撑框架81、轴瓦支撑部91和片簧支撑件92组成第一传递装置支撑结构。传递装置41主要由第一传递装置支撑结构支撑,不直接固定在壳体10上。
盖70的内表面上具有与盖70一体成型的作为第二连接部件作用的突起93。突起93为带有内螺纹94的筒。突起93的开口端面与壳体10的凹部12的底部13顶接。将螺栓6插入凹部12的螺栓孔14内,通过与内螺纹94螺合,盖70(锁定单元20)被固定在壳体10上。
如图5A、图5B、图6所示,在盖70的下部形成有L字形的固定爪95。固定爪95具有基座96和从基座96向下方延伸的前端97。固定爪95的前端97与在ECU箱110上形成的切口111挂合。通过固定爪95和切口111的挂合,盖70相对于ECU箱110的位置被决定,防止ECU箱110相对于盖70的晃动。例如,可以防止ECU箱110沿盖70在横方向上的移动。
在ECU箱110的背面,包容室112具有开口。包容室112里安装有转向锁定ECU113,转向锁定ECU113包括形成有用于控制马达31的控制电路的电路板。包容室112内设有多个圆柱突起114。圆柱突起114与分别由形成于转向锁定ECU113上的圆孔115支撑,并被热铆接固定住。由此,转向锁定ECU113被固定在ECU箱110内。据此,转向锁定ECU113只由ECU箱110支撑。由于ECU箱110包覆转向锁定ECU113的一个面(安装有控制电路或电子部件的侧面)的全部,可以防止转向锁定ECU113上附着金属粉等异物。
如图5A、5B所示,ECU箱110具有通过镶嵌成型形成的第一接线柱116和第二接线柱117。第一接线柱116是具有直接与马达31的输入端连接的顶端和直接与转向锁定ECU113连接的基座的内部接线头。第二接线柱117是接收设置于壳体10外部的车载蓄电池150(参照图7)的电能的外部接线头。如图7所示,转向锁定ECU113连接在第一接线柱116和第二接线柱117之间。转向锁定ECU113包括由第二接线柱117提供的电能来驱动马达31的驱动电路。
第一接线柱116的顶端从ECU箱110的里面露出。第一接线柱116的顶端作为与马达31的输入端弹性接触的电刷发挥作用。将ECU箱110安装在装有马达31的盖70上时,第一接线柱116的顶端与马达31输入端电连接。第一接线柱116的基座设置在包容室112内,与转向锁定ECU113电连接。
第二接线柱117的顶端设置在ECU箱110背面的接头室118内。第二接线柱117的基座设置在包容室112内,与转向锁定ECU113电连接。
第二接线柱117的顶端及接头室118组成第一连接器119。第一连接器119容纳于壳体10内(参照图4)。
ECU箱110包括第二驱动源支撑结构,该第二驱动源支撑结构通过与盖70的第一驱动源支撑结构71之间的协同运作来固定马达31。第二驱动源支撑结构位于第一接线柱116的周围,包含有支撑马达31的下部的支撑面120。第一驱动源支撑结构和第二驱动源支撑结构形成驱动源保持架。
ECU箱110包括第二传递装置支撑结构121,该第二传递装置支撑结构121支撑由盖70的第一传递装置支撑结构支撑的传递装置41。第二传递装置支撑结构121包括,与传递装置41的一部结合的切槽122,和支撑安装在传递装置41上的第二轴瓦36(参照图6)的第二轴瓦支撑部123。通过第二传递装置支撑结构121和盖70的第一传递装置支撑结构之间的协同运作,传递装置41得到支撑。第一传递装置支撑结构和第二传递装置支撑结构形成传递装置保持架。
如图4所示,壳体10具有形成有贯通孔17的外壁18。贯通孔17与开口15相隔一定距离形成,不与开口15连通。贯通孔17支撑筒状的第二连接器124。第二连接器124具有中空部和突缘125。第二连接器124的顶端容纳于ECU箱110的接头室118内,与第一连接器119结合。第二连接器124与第一连接器119结合时,第二连接器124的突缘125(基座)露在壳体10的外面。第二连接器124上连接着将车载蓄电池150的电能供应给马达31的电缆。第二连接器124与把作为能源起作用的车载蓄电池150的电能供应给马达31的电缆连接。
通过被插入贯通孔17的第二连接器124与壳体10的外壁18相结合,禁止从壳体10中拔出锁定单元20(转向锁定ECU113)。贯通孔17上形成的外壁18和第二连接器124,作为限制从壳体10内拔出内部部件的限制装置发挥作用。由于限制装置的存在,转向锁定ECU113(电路板)的移动受到限制。
第一连接器119和第二连接器124是将车载蓄电池150的电能供应给马达31和转向锁定ECU113的电源连接器,及作为转向锁定ECU113和车载ECU之间的接口发挥作用的信号连接器。
如图7所示,传递装置41设置在马达31和锁杆61之间。如图6所示,传递装置41包括蜗轮42、螺旋齿轮43、旋转轴44、锁杆支座45、销46、弹簧47、片簧48。蜗轮42固定在马达31的输出轴34上。蜗轮42与螺旋齿轮43啮合。螺旋齿轮43具有支撑旋转轴44的突出部50的插入孔49。螺旋齿轮43及旋转轴44受马达31驱动来转动。
旋转轴44具有外螺纹部51。锁杆支座45包括具有内螺纹部53的筒体52。旋转轴44的外螺纹部51与锁杆支座45的内螺纹部53结合。内螺纹部53的例子是梯形两螺纹。,通过内螺纹部53和外螺纹部51之间的螺合,旋转轴44的旋转转换成锁杆支座45的直线运动。锁杆支座45在内螺纹部53与外螺纹部51的螺合范围内移动。
锁杆支座45的筒体52上形成有支撑锁杆61的支撑柱54。支撑柱54上具有弹簧支撑突起55。弹簧47安装在弹簧支撑突起55上。支撑柱54上形成有与弹簧支撑突起55垂直相交且延伸的销孔56。在筒体52的外面,锁杆支座45包含沿筒体52的轴线(锁杆61的移动方向)延伸的两个细长的档块突起。
锁杆61上具有一对侧板62。一对侧板62之间设置支撑柱54。然后,弹簧47被弹性地夹在锁杆61和支撑柱54的弹簧承受突起55之间。弹簧47朝着转向轴2对锁杆61施压。锁杆61的各侧板62上形成有长孔63。销46被支撑在两个长孔63和支撑柱54的销孔56内。压缩弹簧47的力作用于锁杆61时,销46沿长孔63做相对移动吸收此力。锁杆61的弹性移动距离由长孔63的长度决定。
马达31被驱动时,锁杆61与锁杆支座45一起做直线移动。伴随旋转轴44的旋转运动而进行的锁杆支座45的连动,被锁杆支座45和盖70的支撑框架81之间的结合所禁止。盖70的支撑框架81只允许锁杆支座45做直线移动,其结果是锁杆61只能直线移动,不能旋转。锁杆支座45作为支撑部件发挥作用。锁杆支座45的档块突起作为禁止锁杆支座45旋转的结构的一部分发挥作用。盖70的支撑框架81作为禁止锁杆支座45旋转的结构的一部分及导引锁杆支座移动的导引片发挥作用。
筒体52的下部具有磁铁支撑部57。磁铁支撑部57支撑磁铁58。磁铁支撑部57容纳在ECU箱110的切槽122内。马达31被驱动时,磁铁支撑部57及磁铁58沿切槽122移动。
在ECU箱110中,切槽122的正下方有两个检测磁铁58的位置的霍耳集成电路126。霍耳集成电路126可以安装在转向锁定ECU113上。例如,可以如下设置两个霍耳集成电路126。一个霍耳集成电路126在锁杆61处于锁定位置时,检测出磁铁58的位置,另一个霍耳集成电路126在锁杆61处于锁定解除位置时,检测出磁铁58的位置。ECU113根据霍耳集成电路126的检测信号,判断锁杆61是处于锁定位置还是处于锁定解除位置。锁杆61处于锁定位置时,不能进行转向操作。锁杆61处于锁定解除位置时,可以进行转向操作。
锁杆支座45为整体具有将筒体52、支撑柱54、马达31的旋转转换成锁杆61的直线运动的构造(内螺纹部53),和支撑用于特定锁杆61位置的磁铁58之磁铁支撑部57的单一构件。
筒体52作为第一移动部发挥作用,支撑柱54作为第二移动部发挥作用,磁铁58作为被检测部发挥作用,磁铁支撑部57作为支撑部发挥作用。
旋转轴44的两端设有第一轴瓦35及第二轴瓦36。片簧48朝着壳体10的装配面11对锁杆支座45施压,。通过此压力,即使锁杆支座45的内螺纹部53和旋转轴44的外螺纹部51之间的螺合被解除,此螺合也会立刻恢复。
下面,对优选实施例的转向锁定装置1的动作进行说明。
锁杆61挂合到转向轴2上时(图1中的实线),转向锁定装置1处于锁定状态。在这锁定状态下执行引擎启动操作时,转向锁定ECU113使马达31向第一方向旋转。马达31使蜗轮42、螺旋齿轮43及旋转轴44旋转。通过锁杆支座45的内螺纹部53和旋转轴44的外螺纹部51之间的螺合,锁杆支座45及锁杆61朝着远离转向轴2的方向移动。霍耳集成电路126根据磁铁58的位置检测到处于锁定解除状态时,转向锁定ECU113使马达31停止。其结果,转向锁定装置1成为可进行转向操作的锁定解除状态(图1中的双点划线)。
另一方面,锁定解除状态下引擎被停止,随着乘车人下车,车门被关闭时,转向锁定ECU113使马达31向第二方向旋转。马达31使蜗轮42、螺旋齿轮43及旋转轴44旋转。通过锁杆支座45的内螺纹部53和旋转轴44的外螺纹部51之间的螺合,锁杆支座45及锁杆61朝着靠近转向轴2的方向移动。霍耳集成电路126根据磁铁58的位置检测到处于锁定状态时,转向锁定ECU113使马达31停止。其结果,转向锁定装置1成为不能进行转向操作的锁定状态(图1中的双点划线)。
下面,说明优选实施例的转向锁定装置1的装配工序。
将锁定装置30(马达31、传递装置41、锁杆61)安装在盖70上形成第一组装件。将转向锁定ECU113安装在ECU箱110内形成第二组装件。将第二组装件安装在第一组装件上形成锁定单元20。锁定单元20安装在壳体10内。之后,将第二连接器124嵌入第一连接器119内。
优选实施例的转向锁定装置1具有如下优点。
(1)形成在盖70上的第一驱动源支撑结构71和第一传递装置支撑结构支撑锁定装置30(马达31、传递装置41、锁杆61)。据此,将盖70安装到壳体10之前,形成包括盖70和锁定装置30的单元。通过用盖70盖住壳体10的开口15,锁定装置30被容纳于壳体10的包容室16内。因此,不需要在壳体10的包容室16内进行装配作业,提高了组装转向锁定装置1的可操作性。
(2)锁定装置30(马达31、传递装置41、锁杆61)通过盖70和ECU箱110之间的协同运作,得到稳定支撑。据此,将盖70安装到壳体10之前,形成包括盖70、ECU箱110以及锁定装置30的锁定单元20。通过将锁定单元20安装在壳体10内,锁定装置30能准确地设置在壳体10的包容室16内的指定位置。因此,提高了组装转向锁定装置1的可操作性。
(3)转向锁定ECU113容纳于ECU箱110的包容室112内,由ECU箱110支撑。盖70不支撑ECU113。锁定装置30也由ECU箱110支撑。所以,可以避免在盖70上形成高密度的支撑锁定装置30的结构。另外,容易组装盖70和锁定装置30形成第一组装件,提高了组装转向锁定装置1的可操作性。
(4)插入壳体10的贯通孔17的第二连接器124与第一连接器119连接,形成外部连接器。即,外部连接器由第一连接器119和第二连接124所分担。所以,将锁定单元20安装在壳体10上时,为了不让第一连接器119影响上述安装,对壳体10和ECU箱110进行适当的设计就行。这种设计比将一个外部连接器形成在壳体10或ECU箱110上更为容易。
贯通孔17与开口15相隔一定距离。即,分隔壳体10的开口的端面不具有与贯通孔17连通的切槽。所以,可以避免在壳体10变形时,因壳体10的开口15的端面的一部分应力集中而造成的壳体10的损坏。贯通孔17不与壳体10的开口15相通。与具有和开口15相通的切槽的现有技术的壳体(图中没有表示)相比,壳体10的强度高。另外,由于第二连接器124不用整体装入壳体10内,壳体10实现了小型化。
(5)第二连接器124的突缘125露在壳体10的外壁18外面。所以,容易向第二连接器124上安装电缆。
(6)通过第二连接器124与壳体10的外壁18和锁定单元20的一部分的结合,禁止将锁定单元20从壳体10拔出。另外,第二连接器124形成了壳体10和锁定单元20的组装结构的一部分这一情况不容易被第三者知晓。因此,不容易通过拆解转向锁定装置1盗走车辆,转向锁定装置1具有很好的防盗性。
(7)ECU箱110的第一接线柱116直接连接在马达31的输入接头上。所以不需要连接两者的其他部件,另外也使马达31的组装作业变得容易。因此,提高了转向锁定装置1的组装效率。
(8)ECU箱110的第一接线柱116直接连接在转向锁定装置ECU113上。所以不需要连接两者的其他部件,另外也使ECU箱110的组装作业变得容易。因此,提高了转向锁定装置1的组装效率。
(9)ECU箱110的第二接线柱117直接连接在转向锁定ECU113上。所以不需要连接两者的其他部件,另外也使ECU箱110的组装作业变得容易。因此,提高了转向锁定装置1的组装效率。
(10)因为锁杆支座45是整体具有筒体52和支撑柱54的单一部件,所以不需要组装筒体52和支撑柱54。因此,提高了转向锁定装置1的组装效率。
(11)因为锁杆支座45是整体具有将马达31的旋转运动转变为锁杆61直线运动的结构(内螺纹部53)的单一部件,也就不需要其结构的组装。因此,提高了转向锁定装置1的组装效率。
(12)马达31工作时,支撑锁杆61的锁杆支座45受到盖70的支撑框架81的导向而移动。所以,锁杆61准确挂合到转向轴2处。
(13)锁杆支座45为整体具有支撑用于特定锁杆61位置的磁铁58之磁铁支撑部57的单一部件。不需要将磁铁支撑部57安装在锁杆支座45上。因此,提高了转向锁定装置1的组装效率。
(14)锁杆支座45的筒体52与锁杆61邻接,与锁杆61的纵向轴(锁杆61的移动方向)平行设置。因此,沿锁杆61的移动方向的传递装置41的长度缩短,实现了传递装置41的小型化。
优选实施例也可做如下变更。
转向锁定ECU113不直接固定在壳体10上,将支撑部整体设置在盖70上也可以。
壳体10的外壁18上的贯通孔17的位置,可以随第一连接器119的位置而变更。对于壳体10来说,贯通孔17最好形成于离开比较容易变形的开口15的边缘有点距离的位置为宜。
外部连接器不局限于第一连接器119和第二连接器124这两个,也可以由三个或三个以上的连接器构成。
第一接线柱116的数量随马达31的输入接头的数量变更。
第二接线柱117的数量随转向锁定ECU113和车载ECU之间的通信所需信号的数量变更。
驱动源可以是马达31以外的动力装置。
对于转向轴2和锁杆61,锁杆61的顶端具有凹部,转向轴2具有凸部,亦可将锁杆61的凹部与转向轴2的凸部结合。
锁杆支座45的内螺纹部53可以模压成型。这样,可以降低锁杆支座45的生产成本。
Claims (10)
1、一种转向锁定装置(1),选择性的禁止转向操作,其特征在于,包括:
一锁杆(61),与转向轴(2)挂合时,禁止上述转向轴的旋转;
一驱动源(31),产生使锁杆移动的驱动力;
一传递装置(41),将上述驱动源的驱动力传递给上述锁杆;
上述传递装置包含第一移动部(52)和第二移动部(54),第一移动部受上述驱动源的驱动力作用而往复移动,第二移动部与第一移动部一起移动且使上述锁杆移动,上述第一移动部和上述第二移动部整体形成于单一的支座部件(45)上。
2、按照权利要求1所述的转向锁定装置,其特征在于,
上述传递装置包含受上述驱动源驱动而旋转的旋转轴(44);
上述第一移动部(52)包含将上述旋转轴(44)的旋转转变成上述支座部件(45)的直线运动的变换结构的一部分。
3、按照权利要求2所述的转向锁定装置,其特征在于,
上述变换结构由外螺纹部(51)和与上述外螺纹部螺合的内螺纹部(53)构成,上述外螺纹部形成于上述旋转轴(44)及上述支座部件(45)的一侧,上述内螺纹部形成于上述旋转轴(44)及上述支座部件的另一侧。
4、按照权利要求2所述的转向锁定装置,其特征在于,
具备仅允许上述支座部件直线运动的导引结构。
5、按照权利要求4所述的转向锁定装置,其特征在于,
上述导引结构包含一档块突起和一导引片(81),上述档块突起与支座部件成为一体,上述导引片与档块突起顶接,使得随着上述旋转轴的旋转,禁止上述支座部件的旋转,导引上述支座部件的直线移动。
6、按照权利要求1所述的转向锁定装置,其特征在于,
上述支座部件整体具有跟随上述锁杆移动的被检测部(58)和支撑上述被检测部的支撑部(57),
上述转向锁定装置还包括:根据上述被检测部(58)的位置检测出上述锁杆位置的检测元件(126)。
7、按照权利要求1所述的转向锁定装置,其特征在于,
上述锁杆具有纵向轴,上述支座部件与上述锁杆邻接,与上述锁杆的纵向轴平行设置。
8、一种转向锁定装置(1),选择性的禁止转向操作,其特征在于,包括:
一锁杆(61),与转向轴(2)挂合时,禁止上述转向轴的旋转;
一驱动源(31),产生使锁杆移动的驱动力;
一传递装置(41),将上述驱动源的驱动力传递给锁杆;
一支撑传递装置的传递装置支撑结构(81等);
上述传递装置包含受上述驱动源的驱动力驱动而直线往复移动的支座部件(45);
上述支座部件包含筒体(53)、支撑柱(54)和档块突起,上述筒体包含外表面和将上述驱动源的驱动力转变成支座部件的直线运动的结构(53),上述支撑柱与上述筒体的外表面成为一体,与锁杆弹性结合,上述档块突起与上述筒体的外表面成为一体;
上述传递装置支撑结构包含导引片(81),上述导引片与上述档块突起顶接,禁止上述支座部件的旋转,导引上述支座部件的直线运动。
9、按照权利要求8所述的转向锁定装置,其特征在于,
上述支座部件整体具有跟随上述锁杆移动的被检测部(58)和支撑上述被检测部的支撑部(57),
上述转向锁定装置还包括:根据上述被检测部(58)的位置检测出上述锁杆位置的检测元件(126)。
10、按照权利要求8所述的转向锁定装置,其特征在于,
上述锁杆具有纵向轴,上述支座部件与上述锁杆邻接,与上述锁杆的纵向轴平行设置。
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