CN103847690B - 转向锁定装置 - Google Patents

Abstract

一种转向锁定装置，能够在不导致大形化、高重量化的前提下防止车辆被盗。一种转向锁定装置(1)，在壳体(2)的内部收容：锁定轴(12)；能够在与处于锁定位置的锁定轴(12)卡合的卡合位置和解除该卡合的非卡合位置之间移动的辅助锁定部件(18)；将该辅助锁定部件(18)向卡合位置施力的第一施力部件(21)；一端与辅助锁定部件(18)卡合而将该辅助锁定部件(18)保持在非卡合位置的止动部件(22)；以及将该止动部件(22)向壳体(2)的外方施力的第二施力部件(23)，其中，设置横跨壳体(2)和壳体盖(3)双方而安装的保护部件(24)，使止动部件(22)的另一端与保护部件(24)卡合而将该止动部件(22)安装在壳体(2)的内部。

Description

转向锁定装置

技术领域

本发明涉及一种车辆停车时将方向盘的旋转予以锁定的转向锁定装置。

背景技术

近年来，车辆上会装备一种为了防止盗车而设的转向锁定装置，用于在停车时将方向盘的旋转予以锁定。这种转向锁定装置在壳体内收纳：能够在与车辆的转向轴卡合的锁定位置和解除卡合的开锁位置之间移动的锁定轴；使该锁定轴移动的电动马达等电动致动器；以及对电动致动器进行驱动控制的印刷基板等。并且，在壳体上形成了用于组装各个零件的开口部，从该开口部将各个零件装入箱体内，然后用壳体盖将开口部封闭，从而避免了从外部强行操纵转向轴。

采用这种转向锁定装置，一旦驾驶员在发动机工作状态下将发动机启动开关断开，便立即检测到这一情况而对电动致动器实施驱动，该电动致动器就使锁定轴向锁定位置移动而与转向轴卡合，从而将转向轴的旋转锁定，而一旦驾驶员在发动机停止状态下将发动机启动开关接通，便立即检测到这一情况而对电动致动器实施驱动，该电动致动器就使锁定轴向开锁位置移动而解除该锁定轴与转向轴的卡合，使转向轴成为开锁状态而可对其实施转向操作。

然而，在专利文献1中公开了一种结构：设置辅助锁定结构，一旦覆盖壳体的开口部的壳体盖被人为破坏卸下，该辅助结构立即与锁定轴卡合而将该锁定轴保持在锁定位置，防止通过破坏壳体盖来强行解锁。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009-046096号公报

然而，采用专利文献1记载的结构时，为了使壳体盖不易破坏或难以强行卸下，要使壳体盖的厚度增加，而一旦增加壳体盖的厚度，就会导致装置大形化和高重量化。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题，目的在于提供一种转向锁定装置，能够在避免大形化和高重量的前提下防止车辆被盗。

为了实现上述目的，技术方案一的发明具备：壳体，该壳体在一端设有开口部的壳体；以及壳体盖，该壳体盖将该壳体的上述开口部封闭，在上述壳体的内部收容有锁定轴、辅助锁定部件、第一施力部件、止动部件及第二施力部件，其中，上述锁定轴能够在与转向轴卡合的锁定位置和解除该卡合的开锁位置之间移动，上述辅助锁定部件能够在与处于上述锁定位置的上述锁定轴卡合的卡合位置和解除该卡合的非卡合位置之间移动，上述第一施力部件对该辅助锁定部件向上述卡合位置施力，上述止动部件的一端与上述辅助锁定部件卡合而将该辅助锁定部件保持在上述非卡合位置，上述第二施力部件对该止动部件向上述壳体的外方施力，其特征是，设置横跨上述壳体和上述壳体盖双方而安装的保护部件，使上述止动部件的另一端与上述保护部件卡合而将该止动部件安装在上述壳体的内部。

技术方案二的发明是在技术方案一的基础上，在上述壳体上形成从其外表面沿着上述保护部件的安装方向延伸的孔，在该孔中可移动地嵌合安装上述止动部件，同时使该止动部件的一端与上述辅助锁定部件卡合。

技术方案三的发明是在技术方案一或二的基础上，用冷轧钢板构成上述保护部件，通过将单向螺栓拧入在上述壳体或上述壳体盖上形成的安装孔来将上述保护部件固定，该单向螺栓插通形成于所述保护部件的通孔。

根据技术方案一及二的发明，设置横跨壳体和壳体盖双方而安装的保护部件，因此，无需增厚壳体或壳体盖，就能够应付对壳体盖的破坏或强行卸下，能够防止转向锁定装置大形化和高重量。而且，如果保护部件被强行卸下，止动部件就会因第二施力部件的作用力而追随保护部件的卸下来移动，保持在与处于锁定位置的锁定轴卡合的卡合位置上的辅助锁定部件和止动部件之间的卡合即被解除，辅助锁定部件就因第一施力部件的作用力而向卡合位置移动而与锁定轴卡合，因此锁定轴被保持在锁定位置上而将转向轴维持在锁定状态，可靠地防止了车辆被盗。而若要解除转向轴的锁定状态，则要先卸下保护部件再从壳体上卸下壳体盖，因此需要较长的作业时间，这样就提高了车辆防盗的效果。

根据技术方案三，用硬度和强度较高的冷轧钢板来构成保护部件，因此该保护部件不易被破坏。另外，保护部件是用单向螺栓固定在壳体或壳体盖上，因此不能用一字槽螺丝刀容易地转动单向螺栓而将其卸下，不能简单地卸下保护部件。这样就使保护部件不能被破坏和卸下，因此防盗效果好。

附图说明

图1是本发明的转向锁定装置的分解立体图。

图2是本发明的转向锁定装置的主视图。

图3是图2的A-A线剖视图。

图4是图3的B-B线剖视图。

图5是表示本发明的转向锁定装置卸下保护部件后的状态的图2的A-A线剖视图。

图6是图5的C-C线剖视图。

图7是表示本发明的转向锁定装置组装前的状态的切断部分立体图。

图8是表示本发明的转向锁定装置组装后的状态的切断部分立体图。

符号说明

1 转向锁定装置

2 壳体

2A 壳体的开口部

2B 壳体的收容部

2C 壳体的孔

2a 壳体的凹部

2b 壳体的连接器收纳部

2c 壳体的销钉孔

2d 壳体的安装孔

2e 壳体的插通孔

2f 壳体的安装孔

3 壳体盖

3A 壳体盖的销钉阻挡部

3B 壳体盖的马达基座

3C 壳体盖的齿轮保持筒

3b 壳体盖的销钉孔

5 锁定部件

6 盖子

7 齿轮部件

7a 齿轮部件的蜗轮

7b 齿轮部件的阴螺纹部

8 齿轮盖

9 电动马达

9a 电动马达的输出轴

10 印刷基板

11 凸轮

11A 凸轮的臂

11a 凸轮的阳螺纹部

12 锁定轴

12a 锁定轴的卡合孔

13 磁铁

14 蜗杆

15、16 霍尔元件

17 连接器

18 辅助锁定部件

18a 辅助锁定部件的卡合部

18b 辅助锁定部件的止动部

18c 辅助锁定部件的弹簧座

19 锁定盖

19a 锁定盖的圆孔

20 螺钉

21 第一弹簧(第一施力部件)

22 止动部件

23 第二弹簧(第二施力部件)

24 保护部件

24a 保护部件的通孔

25 单向螺栓

具体实施方式

以下基于附图说明本发明的实施方式。

图1是本发明的转向锁定装置的分解立体图，图2是上述转向锁定装置的主视图，图3是图2的A-A线剖视图，图4是图3的B-B线剖视图，图5是表示上述转向锁定装置中卸下了保护部件后的状态的图2的A-A线剖视图，图6是图5的C-C线剖视图，图7是表示上述转向锁定装置组装前的状态的切断局部立体图，图8是表示上述转向锁定装置组装后的状态的切断局部立体图。

本发明的转向装置1是用电动方式将车辆的未图示的转向轴(方向盘)的旋转加以锁定/开锁的装置，在其大致矩形箱状的壳体2的下表面上设有开口部2A，用于将各种结构零件装入内部。并且如图3及图4所示，壳体2的开口部2A被壳体盖3封闭。而壳体2和壳体盖3用锌合金或镁合金构成。

在上述壳体2的上部形成了半圆弧曲面状的凹部2a，在该凹部2a中嵌入未图示的柱形管，用固定在壳体2上的未图示的半圆筒状托架将该柱形管固定在壳体上。另外，虽未图示，但转向轴插通柱形管内，在该转向轴的上端连结着方向盘，转向轴的下端连结着转向齿轮箱。如果驾驶员对方向盘实施旋转操作，其旋转就会经由转向轴传递到转向齿轮箱，操舵机构受到驱动，左右一对前轮就被转舵来进行所需的操舵。

又如图1所示，在壳体2的侧部设有矩形缺口状的连接器收纳部2b，在壳体2的侧部形成了多个圆孔状的销钉孔2c，在凹部2a的两侧部形成了安装孔2d(图1中只示出一个)。另外，在壳体2上沿纵向形成了朝凹部开口的矩形插通孔2e。

上述壳体盖3成形为矩形平板状，在其内表面(上表面)上一体地竖立了多个块状的销钉阻挡部3A、马达基座3B及有底筒状的齿轮保持筒3C。此处，在多个销钉阻挡部3A上分别形成了销钉孔3a。

然后，如图3及图4所示，壳体盖3以从下方覆盖壳体2下面的开口部2A的方式嵌入壳体2的开口部2A的内周，且通过将滚花销钉4(参照图1)压入形成于壳体盖3的销钉阻挡部3A的销钉孔3a(参照图1)而固定于壳体2，该滚花销钉4插通形成于壳体2的侧部的上述销钉孔2c。

而在将壳体盖3加以固定之前，将图1所示的锁定部件5、盖子6、齿轮部件7、齿轮盖8、电动马达9、以及印刷基板10等从壳体2的开口部2A如图4所示那样组装在壳体2的内部。

上述锁定部件5由在下端部外周上形成了阳螺纹部11a的凸轮11、以及与该凸轮11的上端部连结的板状锁定轴12构成。此处，如图1及图4所示，在凸轮11的上部外周一体地形成了沿水平方向延伸的臂11A，在该臂11A的前端部安装了磁铁13。另外，在锁定轴12上形成了在上下方向上长的长孔状卡合孔12a。又如图4及图6所示，锁定轴12以能上下移动的方式嵌合安装于在壳体上形成的上述插通孔2e中。

上述齿轮部件7为圆筒状的部件，其下部外周被立设于壳体盖3的内表面(上表面)的上述齿轮保持筒3C保持成可旋转。并且在该齿轮部件7的外周上形成了蜗轮7a，在内周上则形成了阴螺纹部7b。此处，形成于凸轮11的下端部外周的上述阳螺纹部11a与齿轮部件7的阴螺纹部7b啮合，通过齿轮部件7旋转来使锁定部件5上下移动，从而使锁定轴12在锁定位置与开锁位置之间移动。蜗轮7a与后述的蜗杆14啮合，为了圆滑地动作而涂了润滑脂，为了防止润滑脂溅出而在齿轮部件7的附近设了上述齿轮盖8。

上述电动马达9以横置状态收容在壳体2内，并在壳体盖3安装于壳体2的状态下，载置在立设于该壳体盖3的内表面的上述马达基座3B(参照图1)上。而且，在该电动马达9的输出轴9a的端部形成了小直径的蜗杆14，该蜗杆14与在齿轮部件7的外周上形成的蜗轮7a啮合，输出轴9a被上述齿轮盖8定位。此处，蜗杆14和蜗轮7a构成了将电动马达9的输出轴9a的旋转力转换成锁定部件5(锁定轴12)的上下移动的驱动机构。

上述印刷基板10以其内表面与锁定部件5的移动方向(上下方向)平行的方式垂直地收纳在壳体2内，在其内表面上部的与锁定位置对应的部位安装了霍尔元件15，而在该印刷基板10的内表面下部的与开锁位置对应的部位则安装了左右两个霍尔元件16。此处，用霍尔元件15、16和上述磁铁13构成了位置检测装置，用该位置检测装置来检测锁定部件5(锁定轴12)的位置(锁定/开锁位置)。另外，在印刷基板10上安装了连接器17，该连接器17被组装收纳在形成于壳体2的上述连接器收纳部2b中，其下部则被壳体盖3支承。另外，如图4所示，在印刷基板10与锁定部件5之间夹设了用于防止上述磁铁13脱落的树脂制的上述盖子6。

在本发明的转向锁定装置1中，如图7所示，在壳体2的锁定轴12附近形成了在半圆弧曲面状的凹部2a具有开口的纵向槽状的收容部2B，在与该收容部2B正交的方向上水平地形成了圆孔状的孔2C。而且，在壳体2的收容部2B中以向图4的左右方向移动的方式收容了钥匙状的辅助锁定部件(锁定片)18，该辅助锁定部件18被锁定盖19和螺钉20可移动地保持在壳体2上。即，将辅助锁定部件18从凹部2a的开口嵌入壳体2的收容部2B，以封闭该凹部2a的开口的方式从上方放上锁定盖19，并将螺钉20拧入在壳体2的凹部2a上形成的安装孔2f中，该螺钉20从上方插通在该锁定盖19上形成的圆孔19a，由此，将锁定盖19安装到壳体2上，这样就将辅助锁定部件18如图8所示那样可移动地收容在壳体2的收容部2B中。而由于该凹部2a中嵌入了未图示的柱形管，因此，螺钉20处于与柱形管重叠而隐蔽的位置，无法从外部强行卸下螺钉20。这样，锁定片18也就不能强行解除，能够提高防盗性。

此处，如图7所示，在辅助锁定部件18的一端形成了与锁定轴12的卡合孔12a卡合或脱离的卡合部18a，另一端则形成了向下方弯曲成直角的止动部18b。在辅助锁定部件18的上部立设有弹簧座18c。

不过，虽然辅助锁定部件18能够在图6所示的其卡合部18a与锁定轴12的卡合孔12a卡合的卡合位置以及图4所示的其卡合部18a未与锁定轴12的卡合孔12a卡合的非卡合位置之间移动，但该辅助部件18被第一施力部件即第一弹簧21向卡合方向(图4及图6的左方)施力。

另外，在形成于壳体2上的上述孔2C(参照图7)中收容了圆轴状的止动部件(锁止杆)22，该止动部件22如图3、图5及图8所示，能够在与辅助锁定部件18的移动方向正交的方向(图3及图5的左右方向)上移动。该止动部件22被第二施力部件即第二弹簧23向壳体2的外方(图3及图5的左方)施力。

另外，在本发明的转向锁定装置1中，如图3及图4所示，在壳体2上安装了横跨壳体2和壳体盖3双方而安装的保护部件(保护器)24。此处，保护部件24是硬度和强度很高的冷轧钢板(SPCC)的冲压成形品，如图1所示，被成形为上方和侧方的一部分开口的矩形箱状。该保护部件24以从外侧覆盖壳体2和壳体盖3的方式嵌入，将单向螺栓25拧入在壳体2上形成的上述安装孔2d(参照图1)，该单向螺栓25插通形成于保护部件24的上部互为相对的两个部位的通孔24a，由此，将保护部件24安装到壳体2上，但在这样将保护部件24安装于壳体2的状态下，如图3及图8所示，上述止动部件22的端部与保护部件24抵接，因此，第二弹簧23处于压缩状态而将止动部件22向图3的左方施力。

因此，在保护部件24如图3、图4及图8所示那样固定在壳体2上的状态(通常的使用状态)下，止动部件22的前端与辅助锁定部件18的止动部18b卡合而将该辅助锁定部件18保持在非卡合位置上，因此，锁定轴12的移动不受辅助锁定部件18的限制，锁定轴12能够自由地向锁定位置或开锁位置移动。不过，本实施方式的保护部件24是用冷轧钢板(SPCC)构成，但也可用热轧钢板(SPHC)或任意的钢板来构成。另外，本实施方式是将保护部件24固定在壳体2上，但保护部件24也可固定在壳体盖3上。

以下说明本发明的转向锁定装置1的动作(锁定/开锁动作)。

如前所述，在保护部件24如图3、图4及图8所示那样固定在壳体2上的状态(通常的使用状态)下，止动部件22的前端与辅助锁定部件18的止动部18b卡合而将该辅助锁定部件18保持在非卡合位置上，因此，锁定轴12能够自由地向锁定位置或开锁位置移动。

而在未图示的发动机停止的状态下，如图4所示，锁定部件5的锁定轴12的前端部从壳体2的插通孔2e向凹部2a内突出，并且该前端部与未图示的转向轴卡合而将该转向轴的转动锁定。因此，在这个转向锁定状态下，不能对未图示的方向盘进行旋转操作，由此防止车辆被盗。

一旦驾驶员在上述状态下将未图示的发动机启动开关接通，未图示的ECU即检测到这一情况并朝转向锁定装置1发送开锁信号。这样一来，就向电动马达9供电，使该电动马达9启动，其输出轴9a正转。

一旦如上述那样启动电动马达9而使其输出轴9a正转，其旋转就在被蜗杆14和齿轮部件7的蜗轮7a减速的同时将方向转换成直角，并传递给齿轮部件7，使该齿轮部件7旋转。此处，形成于凸轮11的下端外周的阳螺纹7b与形成于齿轮部件7的内周的阴螺纹部7b螺合，因此，一旦齿轮部件7旋转，具备凸轮11的锁定部件5就与锁定轴12一同向下移动到开锁位置，因此，锁定轴12的前端部就避让到壳体2的插通孔2e内而解除与转向轴之间的卡合，使转向轴能够旋转而能进行转向操作。一旦锁定轴12这样向开锁位置移动，与锁定部件5一同向下移动的磁铁13的磁力就被安装于印刷基板10上的霍尔元件16检测出，且检测出锁定轴12已到达开锁位置。

而且，一旦车辆停止且驾驶员将发动机启动开关断开，ECU便立即检测到这一情况且向电动转向锁定装置1发送锁定信号。这样一来，电动转向装置1的电动马达9就通电，从而启动电动马达9，使其输出轴9a倒转。

一旦如上述那样使电动马达9的输出轴9a倒转，其旋转就经过蜗杆14和蜗轮7a而传递给齿轮部件7且使该齿轮部件7倒转，因此锁定部件5就向上运动而移动到锁定位置，且如图4所示，锁定轴12的前端部向壳体2的凹部2a突出而与转向轴卡合，成为转向轴的旋转被锁定的锁定状态，能够防止停车时车辆被盗。而且，一旦锁定轴12这样向锁定位置移动，与锁定部件5一同向上移动的磁铁13的磁力就被安装于印刷基板10上的霍尔元件15检测出，且检测出锁定轴12已到达锁定位置。

而在图3及图4所示那样锁定轴12处于锁定位置，且止动部件22的前端与辅助锁定部件18的止动部18b卡合而将该辅助部件18保持在非卡合位置的状态下，一旦有人出于盗窃目的而如图5所示那样将保护部件24向箭头方向强行卸下，与该保护部件24抵接的止动部件22即因第二弹簧23的作用力而向图5的左方移动，因此，如图5及图6所示，其前端与辅助锁定部件18的止动部18b之间的卡合被解除。这样一来，辅助锁定部件18就因第一弹簧21的作用力而如图6所示那样移动到卡合位置上，其前端的卡合部18a与锁定轴12的卡合孔12a卡合，因此，锁定轴12与转向轴之间的卡合得以维持，转向轴的旋转仍是被锁定的状态。从而，当保护部件24被强行卸下时，锁定轴12被保持在锁定位置上，转向轴的旋转维持被锁定状态，能够防止车辆被盗。

如上所述，根据本发明的转向锁定装置1，设置了横跨壳体2和壳体盖3双方而安装的保护部件24，因此，无需增厚壳体2或壳体盖3，就能够应付对壳体盖3的破坏或强行卸下，能够防止转向锁定装置1的大形化和高重量化。而且，如果保护部件24被强行卸下，止动部件22就会因第二施力部件23的作用力而追随保护部件24的卸下来移动，将保持于与处于锁定位置的锁定轴12卡合的卡合位置的辅助锁定部件18和止动部件22之间的卡合解除，辅助锁定部件22就因第一施力部件21的作用力而向卡合位置移动而与锁定轴12的卡合孔12a卡合，因此，锁定轴12被保持在锁定位置上而将转向轴维持在锁定状态，可靠地防止了车辆被盗。而若要解除转向轴的锁定状态，只能是在取下保护部件24后再从壳体2上取下壳体盖3，否则不能解除，因此需要较长的作业时间，这样就提高了车辆防盗的效果。

另外，本实施方式是用硬度和强度较高的冷轧钢板来构成保护部件24，因此该保护部件24不易被破坏。另外，保护部件24用单向螺栓25固定在壳体2上，因此不能用一字槽螺丝刀等容易地转动单向螺栓25而将其取下，不能简单地卸下保护部件24。这样就使保护部件24不能被破坏和卸下，因此防盗效果好。

Claims (2)

1.一种转向锁定装置，具备：

壳体，该壳体在一端设有开口部；以及

壳体盖，该壳体盖将该壳体的所述开口部封闭，

在所述壳体的内部收容有锁定轴、辅助锁定部件、第一施力部件及止动部件，其中，所述锁定轴能够在与转向轴卡合的锁定位置和解除该卡合的开锁位置之间移动，所述辅助锁定部件能够在与处于所述锁定位置的所述锁定轴卡合的卡合位置和解除该卡合的非卡合位置之间移动，所述第一施力部件对该辅助锁定部件向所述卡合位置施力，所述止动部件的一端与所述辅助锁定部件卡合而将该辅助锁定部件保持在所述非卡合位置，

其特征在于，

设置横跨所述壳体和所述壳体盖双方而安装的保护部件，

在所述壳体上形成从其外表面沿着所述保护部件的安装方向延伸的孔，在所述孔中可移动地嵌合安装所述止动部件，同时在所述止动部件与所述孔之间收容对所述止动部件朝所述壳体的外侧进行施力的第二施力部件，使所述止动部件的另一端从所述孔与所述保护部件抵接。

2.如权利要求1所述的转向锁定装置，其特征在于，用冷轧钢板构成所述保护部件，通过将单向螺栓拧入在所述壳体或所述壳体盖上形成的安装孔来将所述保护部件固定，该单向螺栓插通形成于所述保护部件的通孔。