CN1767972A - 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，通过一个可以由电动马达(13)来回旋转并且与一个旋转位置探测器(17)协同作用的控制件，该锁定插销可以在一个锁定位置和一个释放位置之间来回地移动。本发明的目的是提供一种尽可能紧凑的装置。为此，控制件形成为一个圆形控制盘(14)，它在一侧(15)与锁定插销(2)协同作用，而在另一侧(16)与旋转位置探测器(17)协同作用。

Description

用于锁定机动车转向轴的装置
本发明涉及一种锁定机动车转向轴的装置，其通过与转向轴的锁槽协同作用的锁定插销抵抗旋转，借助于一个可以通过电动马达来回旋转并且与一个旋转位置探测器协同作用的控制件，该锁定插销可以在一个锁定位置和一个释放位置之间来回地移动。
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以各种形式为人公知。
在一种用于抵抗旋转锁定机动车转向轴的此类已知装置中，为了与通过一个螺旋压缩弹簧推入转向轴锁定位置中的锁定插销协同作用，该控制件具有一个偏心轮，并且该控制件以一种固定的、抵抗相对旋转的方式连接到一个位于电动马达下游的减速传动装置的输出齿轮上。控制件的这两个分别与锁定插销的转向轴锁定位置和转向轴释放位置相关的旋转位置借助于两个非接触式开关或两个微开关来确定，减速传动装置的输出齿轮与这两个开关协同作用，并且这些开关是一个电子控制电路的一部分，电动马达、报警装置以及机动车发动机的点火和启动都由该电路控制，如果锁定插销从锁定位置到释放位置出现不正确的运动所述报警装置就起作用(美国专利4643009)。
在另一种用于抵抗旋转、锁定机动车转向轴的所述类型已知装置中，控制件具有一个用于移动锁定插销的螺旋延伸的外部升降凸轮，该锁定插销平行于控制件的旋转轴线延伸。该控制件在锁定插销远离转向轴的端部后面还有与位于电动马达输出轴上的蜗杆啮合的圆周齿。为了在旋转一周之后止动控制件，在面向升降凸轮和锁定插销一侧的圆周齿旁边，该控制件与一个电气限位开关协同作用(德国专利申请DE-A10022830)。
在另外两种用于抵抗旋转、锁定机动车转向轴的上述类型已知装置中，控制件设置有一个用于移动锁定插销的螺旋延伸的内部或外部升降凸轮，该锁定插销与控制件的旋转轴线同轴或者平行。该控制件也设置有圆周齿，这些齿与位于电动马达输出轴上的蜗杆或者位于电动马达下游的齿轮传动装置的输出齿轮相啮合。在控制件的圆周齿和另一端或者控制件的外部升降凸轮之间，用于检测控制件的各旋转位置的电气限位开关或开关元件(双投开关和/或微开关)绕控制件的旋转轴线分布并且通过控制件上合适的凸轮开启(德国专利申请DE-A10133408)。
本发明的目的是提供一种开头所述类型的装置，它以最高的紧凑性以及因此而最低的空间要求为特征。
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的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显示了一个沿图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方向的透视图，没有外壳、壳盖和印刷电路板并且没有转向轴；
图3是图1的纵向剖视图，其中锁定插销位于其释放位置；
图4是一个沿图3中箭头IV方向的透视图，没有外壳、壳盖和印刷电路板并且没有转向轴；
图5是设置有螺旋凹槽的控制盘侧面的一个透视图；
图6是设置有螺旋筋的控制盘侧面的一个透视图。
用于抵抗旋转锁定机动车转向轴1的所示装置包括一个锁定插销2，其与固定到转向轴1上的锁定衬套4的凹槽形锁槽3协同作用。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的相应横截面的管5中。管5的两个更宽的侧面7、8各自在垂直于转向轴1和与其同轴延伸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6固定到管形轴壳上。
锁定插销2可以在图1、2中所示的锁定位置和图3、4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与端部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，使用了一种圆形控制盘14，它可以通过旋转方向可以反向的电动马达13来回旋转。控制盘14在一侧15与锁定插销2协同作用，而在另一侧16与一个旋转位置探测器17协同作用，并且具有与电动马达13驱动的蜗杆19啮合的圆周齿18。
在锁定插销2面向壳盖10的一侧，控制盘14靠近锁定插销2远离转向轴1的端部20，并且控制盘14在外壳6中可旋转地支撑在外壳6的一个柱形凸起21上面，该凸起与控制盘14的中心轴承孔22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。控制盘14通过壳盖10更大直径的柱形凸起23轴向固定在更小直径的柱形凸起21上。
在邻近锁定插销2的一侧15上，控制盘14设置有一个螺旋凹槽24，该凹槽绕控制盘14的轴承孔22旋绕并且与一个在锁定插销2远离转向轴的端部20上从其侧向伸出的柱形销25啮合，以至于当控制盘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21确定的控制盘14的旋转轴线沿一个方向或另一个方向轴向移动。
与控制盘14的圆周齿18啮合的蜗杆19固定在电动马达13的输出轴26上面。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26平行于锁定插销2的两个更窄的侧面27、28延伸。
在远离锁定插销2的一侧16上，控制盘14设置有一个伸出的螺旋筋29，该筋绕控制盘14的轴承孔22旋绕，并且与旋转位置探测器17协同作用，也就是通过一个绕平行于外壳凸起21延伸的轴线30在外壳6中可枢轴旋转的弹簧加载双臂枢轴杠杆31，并且为了在控制盘14对应于锁定插销2锁定位置的旋转位置和控制盘14对应于锁定插销2释放位置的旋转位置上开启开关32，该杠杆与电开关32协同作用。当锁定插销2占据其释放位置时另一个电开关33由锁定插销2的一个销形侧向凸起34开启。这两个电开关32、33设置在一个印刷电路板35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2和4中非常清楚地看到：
为了沿箭头A的方向将锁定插销2轴向移出图2的锁定位置，进入图4的释放位置，电动马达13被接通以至于它的输出轴26通过蜗杆19沿箭头B的方向旋转控制盘14，并且锁定插销2的销25在控制盘14的螺旋凹槽24中移动越来越接近控制盘14的旋转轴线(轴承孔22)。同时，为了通过平行于锁定插销2在外壳6中活动的滑块36关闭电开关32然后在锁定插销2已经到达其释放位置时再将它开启，控制盘14的螺旋筋29沿箭头C的方向枢轴旋转枢轴杠杆31，离开图2中所示的位置而进入图4中所示的位置。
为了沿箭头D的方向将锁定插销2轴向移出图4的释放位置，进入图2的锁定位置，电动马达13被开启以至于它的输出轴26通过蜗杆19沿箭头E的方向旋转控制盘14，并且锁定插销2的销25在控制盘14的螺旋凹槽24中移动越来越远离控制盘14的旋转轴线(轴承孔22)。同时，为了通过滑块36关闭电开关32然后在锁定插销2已经到达其锁定位置时再将它开启，控制盘14的螺旋筋29沿箭头F的方向枢轴旋转枢轴杠杆31，离开图4中所示的位置而进入图2中所示的位置。
这两个电开关32、33与一个电气或电子控制电路相连，例如，电动马达13、光学和/或声学报警装置以及设置有抵抗旋转用于锁定转向轴1的装置的机动车的发动机的点火和启动等都由该电路控制，如果在锁定插销2离开锁定位置进入释放位置时出现不正确的运动和/或锁定插销2离开释放位置进入锁定位置时出现不正确的运动，所述报警装置就将起作用。
当然有可能对所示和所述的实施例进行修改。例如，控制盘14并非必须借助于蜗杆19驱动；一个由电动马达13驱动的齿轮也可以啮合控制盘14相应结构的圆周齿18。控制盘14还可以具有一个用于与锁定插销2协同作用的伸出螺旋筋，而不是螺旋凹槽24，并且/或者它可以具有一个用于与旋转位置探测器17协同作用的螺旋凹槽，而不是伸出螺旋筋29，或者它可以以完全不同的方式在一侧15与锁定插销2协同作用并且在另一侧16与旋转位置探测器17协同作用。旋转位置探测器17并非必须探测控制盘14对应于锁定插销2锁定位置和释放位置的两个旋转位置，而是可以探测任何想得到的旋转位置或控制盘14的旋转位置。旋转位置探测器17也可以以不同形式构成，并且包括不同的组成部分；例如，除了或者不使用一个或多个复位开关，具体地说即微开关，它可以具有一个或多个非复位开关或非接触式开关(磁场传感器，具体地说为霍尔传感器、光传感器等)。
从图5和6中可以特别清楚地看到，控制盘14相对较薄，因此允许图1至4中所示用于抵抗旋转锁定转向轴1的装置具有特别紧凑的结构，这相应需要很小的空间，其中控制盘14的圆周齿18和两个平面37、38在圆周齿18的任一侧，即在设置有螺旋凹槽24的控制盘14的一侧15及其设置有伸出螺旋筋29的一侧16，平行于彼此延伸。印刷电路板35与锁定插销2的间隙可以很小并且外壳6可以相应保持细长。
此外，控制盘14使得有可能使电动马达13接近锁定插销2以至于它的输出轴26平行于锁定插销2延伸，而蜗杆19啮合控制盘14的圆周齿18，考虑到外壳6以及因此根据图1至4用于抵抗旋转锁定转向轴1的装置的最小可能尺寸，这同样很有利。

Claims (6)

1.一种锁定机动车转向轴(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，借助于一个可以通过电动马达(13)来回旋转并且与一个旋转位置探测器(17)协同作用的控制件，该锁定插销可以在一个锁定位置和一个释放位置之间来回地移动，其特征在于，该控制件形成为一个圆形控制盘(14)，它在一侧(15)与锁定插销(2)协同作用，而在另一侧(16)与一个旋转位置探测器(17)协同作用。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，控制盘(14)设置有圆周齿(18)，这些齿用于与由电动马达(13)驱动的蜗杆(19)或者由电动马达(13)驱动的齿轮啮合。
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)可以径向相对于控制盘(14)的旋转轴线(21)来回移动。
4.根据权利要求3结合权利要求2所述的装置，其特征在于，电动马达(13)接近锁定插销(2)，并且与控制盘(14)的圆周齿(18)啮合的蜗杆(19)被固定到电动马达(13)的输出轴(26)上，该输出轴平行于锁定插销(2)延伸。
5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，控制盘(14)在靠近锁定插销(2)的一侧(15)具有一个螺旋凹槽(24)或者螺旋筋，所述螺旋凹槽(24)或者螺旋筋与锁定插销(2)协同作用并且绕控制盘(14)的旋转轴线(21)旋绕。
6.根据前面权利要求之一所述的装置，其特征在于，控制盘(14)在靠近旋转位置探测器(17)的一侧(16)具有一个螺旋凹槽(24)或者螺旋筋，所述螺旋凹槽(24)或者螺旋筋与旋转位置探测器(17)协同作用并且绕控制盘(14)的旋转轴线(21)旋绕。
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