一種方向盤鎖定裝置製造方法
2023-11-07 09:10:22
一種方向盤鎖定裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供的一種方向盤鎖定裝置，包括鎖舌3、用於給鎖舌3提供動力的電機及用於容納鎖舌3和電機的殼體4，在鎖舌3和殼體4之間安裝有圓柱彈簧，在鎖舌3鎖定的過程中，位於鎖舌3上的支撐臺5使得圓柱彈簧壓縮變形，積聚彈性勢能，當鎖舌3處於鎖定位置後，圓柱彈簧的彈性勢能最大；在解鎖時，電機反轉，帶動鎖舌3退出，圓柱彈簧的恢復自身形狀將彈性形變積聚的彈性勢能釋放推動鎖舌3，為鎖舌3退出轉向軸1提供助力，使得方向盤鎖定裝置的解鎖性能增強。
【專利說明】一種方向盤鎖定裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種方向盤鎖定裝置。
【背景技術】
[0002]現有各類電動方向盤鎖的機械結構通常直接採用電機驅動，通過傳動結構，旋轉運動變為直線運動，使電機的扭矩轉換成解鎖拉力，實現解鎖目的。市場上的方向盤鎖的傳動結構增加解鎖拉力的辦法有兩種:一是增加電機功負載扭矩；二是增加傳動比。前者同時增大了工作電流及不利於噪聲控制；後者必然會增加方向盤鎖的結構體積及製造成本。
【發明內容】
[0003]本發明的一個目的在於克服上述現有技術之一的不足，提供了一種解鎖性能好的
方向盤鎖定裝置。
[0004]一種方向盤鎖定裝置，包括:
可在鎖定位置和解鎖位置之間移動的鎖舌，
用於傳遞動力推動鎖舌往復直線運動的動力機構，及
用於容納鎖舌和動力機構的殼體，所述殼體具有一端開口的空腔，所述殼體的開口覆蓋有用於封閉開口的蓋板，所述鎖舌和動力機構均位於所述空腔內，
沿著鎖舌運動方向，在鎖舌和殼體的內壁之間設有用於為解鎖提供助力的第一彈性件。
[0005]進一步地，所述鎖舌設有用於支撐所述第一彈性件的支撐臺，所述支撐臺位於所述鎖舌的側壁上，所述支撐臺朝向鎖舌鎖定方向具有平面。
[0006]進一步地，所述殼體具有用於鎖舌通過的通孔。
[0007]進一步地，所述殼體的內壁上設有用於第一彈性件定位的溝槽，所述溝槽沿鎖舌運動方向延伸設置，所述第一彈性件和支撐臺可滑動地位於所述溝槽，所述溝槽沿鎖舌運動方向設有用於定位第一彈性件的凸起。
[0008]進一步地，所述第一彈性件為圓柱彈簧，所述圓柱彈簧一端套設所述凸起，所述圓柱彈簧的另一端抵靠在所述支撐臺上。
進一步地，所述動力機構包括蝸杆、齒輪組件以及電機，電機的轉軸與蝸杆共軸連接，所述齒輪組件與蝸杆嚙合，所述齒輪組件包括用於具有螺紋的螺杆和與螺杆嚙合螺紋傳動的斜齒輪，所述斜齒輪具有內螺紋，所述螺杆與內螺紋螺紋傳動，所述蝸杆與斜齒輪渦輪傳動。
[0009]進一步地，所述鎖舌設有支撐臺的一端從鎖舌本體兩側壁延伸形成兩個延伸壁，所述兩個延伸壁上均具有沿所述鎖舌運動方向設置的腰形孔，所述螺杆通過銷軸與腰形孔配合可移動地連接於鎖舌的延伸壁之間。
[0010]進一步地，所述鎖舌朝向螺杆的一端設有彈簧孔，所述彈簧孔內容納有用於支撐鎖舌的第二彈性件，所述第二彈性件一端支撐在彈簧孔內，所述第二彈性件另一端支撐在螺杆上。
[0011]進一步地，所述螺杆設有便於鎖舌定向移動的導向塊，所述殼體具有用於對鎖舌移動進行導向的導向槽，所述導向槽沿鎖舌運動方向設置在殼體的內壁上，所述導向塊可滑動地位於所述導向槽內。
[0012]進一步地，所述殼體的開口覆蓋有用於封閉開口的蓋板，所述蓋板設有用於支撐齒輪組件的凹槽，所述斜齒輪抵靠在凹槽的立壁上，所述凹槽內部設有用於頂起螺杆的彈片，所述螺杆具有一端用於電機空轉的空轉區，所述電機空轉時，螺杆的一端抵靠在所述彈片上。
[0013]進一步地，所述轉向軸鎖包括用於鎖止和解鎖的鎖舌及用於支撐鎖舌的支撐部，所述鎖舌可在所述支撐部內往復解鎖和鎖止。
[0014]進一步地，所述導向塊還設有用於提示鎖舌是否鎖止的感應器，所述支撐部沿鎖舌運動方向設有條形開口，所述感應器在條形開口內沿鎖舌運動方向往復運動，所述控制電路設有與感應器配合產生解鎖或者鎖止信號的檢測器，所述感應器通過所述條形開口與檢測器配合產生解鎖信號或者鎖止信號。
[0015]通過在鎖舌運動方向上鎖舌和殼體之間增加彈性件，使得鎖舌在鎖定過程中不斷壓縮彈性件，在鎖舌處於鎖定位置，彈性件的彈性勢能最大，當在鎖舌解鎖時候，彈性件迅速釋放所儲存的彈性勢能，增大了鎖舌解鎖的回覆力，提高了解鎖性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明方向盤鎖定裝置的一種實施例的與轉向柱及立柱管裝配完成的結構示意圖。
[0017]圖2是本發明方向盤鎖定裝置的一種實施例的結構剖視圖。
[0018]圖3是本發明方向盤鎖定裝置的一種實施例的殼體的結構剖視圖。
[0019]圖4是本發明方向盤鎖定裝置的一種實施例的鎖舌及螺杆的結構示意圖。
[0020]圖5是圖4中的A-A圖。
[0021]圖6是本發明方向盤鎖定裝置的一種實施例的蓋板的結構示意圖。
[0022]圖7是本發明方向盤鎖定裝置的一種實施例的支撐部和條形開口的結構示意圖。
[0023]圖8是本發明方向盤鎖定裝置的一種實施例的螺杆的結構示意圖。
[0024]其中:轉向軸I ;立柱管2 ;鎖舌3 ;殼體4 ;支撐臺5 ;第一彈性件6 ;溝槽7 ;凸起8 ;螺杆9 ;斜齒輪10 ;蝸杆11 ;第二彈性件12 ;導向塊13 ;彈簧孔14 ;蓋板15 ;通孔16 ;延伸壁17 ;腰型孔18 ;凹槽19 ;彈片20 ;空轉區21 ;支撐部22 ;條形開口 23 ;感應器24。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0026]在汽車上，通常通過轉向軸I將方向盤和車輪連接起來，當方向盤旋轉時候，轉向軸I也旋轉，車輪轉向至方向盤的旋轉角相對應的轉向角。通常為了支撐轉向軸1，汽車上還安裝有用於支撐轉向軸I的立柱管2，轉向軸I可轉動的容納在立柱管2中，本發明中提到的方向盤鎖定裝置即安裝在立柱管2上，通過本裝置鎖定轉向軸1，進而將與轉向軸I連接的方向盤鎖定，當方向盤鎖定裝置處於鎖定位置，方向盤也處於鎖定狀態，防止方向盤轉動；當方向盤鎖定裝置處於解鎖位置，方向盤處於解鎖狀態，允許方向盤轉動，通過行車電腦控制電機工作，實現方向盤鎖定裝置的在鎖定和解鎖之間切換。
[0027]如圖1所示，本發明提供的一種方向盤鎖定裝置，包括:可在鎖定位置和解鎖位置之間移動的鎖舌3，當處於所述鎖定位置，所述鎖舌3禁止轉向軸I轉動，並且當處於所述解鎖位置時，所述鎖舌3允許所述轉向軸I轉動；用於傳遞動力推動鎖舌往復直線運動的動力機構及用於容納鎖舌3和動力機構的殼體4，所述殼體4具有一端開口的空腔，所述鎖舌3和動力機構均位於所述空腔內，為了增大解鎖時候鎖舌的回覆力，沿著朝向鎖定位置的方向上，在鎖舌3和殼體4的內壁之間支撐有用於為解鎖提供助力的第一彈性件6。
[0028]所述殼體4具有一端開口的空腔，所述殼體4的開口覆蓋有用於封閉開口的蓋板15，電機的轉軸與蝸杆11共軸連接，齒輪組件可轉動地支撐在所述蓋板15上，所述齒輪組件與蝸杆11嚙合，鎖舌3和齒輪組件均安裝在空腔內，殼體4具有一用於鎖舌3鎖定或者解鎖轉向軸的通孔16，鎖舌3在鎖定位置或者解鎖位置之間可直線往復移動地限制在所述通孔16中，通孔16與轉向軸I配合，鎖舌3處於鎖定位置時，鎖舌3伸出通孔16 ;鎖舌3處於解鎖位置時，鎖舌3退回通孔16內。
[0029]結合圖2所示，所述鎖舌3設有用於支撐所述第一彈性件6的支撐臺5，所述支撐臺5位於所述鎖舌3的側壁上，所述支撐臺5朝向鎖舌3鎖定方向具有平面，採用支撐臺5支撐第二彈性件12，便於在鎖舌3在鎖定過程對第一彈性件6壓縮，第一彈性件6不容易脫出，另外，用於安裝第一彈性件6的部位設計為平面，有利於第一彈性件6的安放，不容易滑落。
[0030]結合圖3所示，所述殼體4的內壁上設有用於第一彈性件6定位的溝槽7，所述溝槽7沿鎖舌運動方向延伸設置在所述殼體4的內壁上，所述第一彈性件6和支撐臺5可滑動地位於所述溝槽7中，所述溝槽7設有用於定位第一彈性件6的凸起8，凸起8沿鎖舌運動方向設置在溝槽7內，所述第一彈性件6為圓柱彈簧，所述圓柱彈簧一端套設在所述凸起8上，圓柱彈簧的另一端抵靠在支撐臺5上，通常在壓縮圓柱彈簧的過程中，圓柱彈簧很容易發生扭曲，在殼體4內壁上開設溝槽7安放圓柱彈簧，能夠使得圓柱彈簧在溝槽7內沿著直線方向被移動壓縮。
[0031]結合圖4和圖5所示，所述動力機構包括蝸杆11、齒輪組件以及電機，電機的轉軸與蝸杆11共軸連接，所述齒輪組件與蝸杆11嚙合，電機轉動通過蝸杆11將動力傳輸至齒輪組件，齒輪組件進而推動鎖舌運動，齒輪組件包括用於具有螺紋的螺杆9和與螺杆9嚙合螺紋傳動的斜齒輪10，所述斜齒輪10具有內螺紋，所述螺杆9與內螺紋螺紋傳動，所述蝸杆11與斜齒輪(10)的輪齒渦輪傳動,所述斜齒輪10可轉動地抵靠在蓋板上,蝸杆11與斜齒輪(10)的輪齒嚙合後帶動斜齒輪10轉動，通過螺紋傳動，螺杆9旋出，斜齒輪10與螺杆9產生相對位移，由於斜齒輪10抵靠在蓋板15上，所以螺杆9相對斜齒輪10位置變化，進而推動鎖舌3完成鎖定操作。
[0032]結合圖4所示，所述鎖舌3設有支撐臺5的一端從鎖舌本體兩側壁延伸形成兩個延伸壁17，所述兩個延伸壁17上均具有沿所述鎖舌3運動方向設置的腰形孔18，所述螺杆9通過銷軸與腰形孔18配合可移動地連接於鎖舌3的延伸壁17之間。[0033]結合圖5所示，所述鎖舌3朝向螺杆9的端部設有彈簧孔14，所述彈簧孔14內安裝用於支撐鎖舌3的第二彈性件12，所述第二彈性件12 —端支撐在彈簧孔14內，所述第二彈性件12另一端支撐在螺杆9的端部，採用腰型孔和第二彈性件12的設計，鎖舌3可以和螺杆9之間產生相對位移，可以使得鎖舌3在鎖定過程與轉向軸I柔性接觸，有效緩衝碰撞力，避免剛性接觸造成鎖舌3損壞。
[0034]所述螺杆9設有便於鎖舌3定向移動的導向塊13，所述殼體4具有用於對鎖舌3移動進行導向的導向槽，所述導向槽沿鎖舌3運動方向設置在殼體4的內壁上，所述導向塊13可滑動地位於所述導向槽內。
[0035]結合圖6所示，所述蓋板15設有用於支撐齒輪組件的凹槽19，所述斜齒輪10抵靠在凹槽19的立壁上，所述凹槽19內部設有用於頂起螺杆9的彈片20，解鎖時電機反轉，螺杆9帶動鎖舌運動至解鎖狀態時候，由於電機在工作過程中持續轉動，螺杆9需要與蝸杆
11分離，所以螺杆9設有一端沒有螺紋的空轉區21，當蝸杆11轉動螺杆9的空轉區21，沒有螺紋的嚙合，蝸杆11空轉，螺杆9不發生轉動，此時為了防止螺杆9繼續滑落，螺杆9的一端抵靠在所述彈片20上，保持螺杆9的位置不變，在電機正轉時，螺杆9的螺紋可以直接與蝸杆11嚙合,重新推動鎖舌3鎖止工作。
[0036]結合圖7所示，轉向軸鎖包括用於鎖止和解鎖的鎖舌3及用於支撐鎖舌3的支撐部22，所述鎖舌可在所述支撐部22內往復解鎖和鎖止，所述支撐部22設有便於所述感應器24通過的條形開口 23，所述條形開口 23沿鎖舌運動方向延伸。
[0037]結合圖7和圖8所示，為了能夠及時將方向盤鎖定裝置的鎖止和解鎖狀態反饋，導向塊13還設有用於提示鎖舌是否鎖止的感應器24，所述感應器24在條形開口 23內沿鎖舌3運動方向往復運動，所述控制電路設有與感應器24配合產生解鎖或者鎖止信號的檢測器，所述感應器24通過所述條形開口 23與檢測器配合產生解鎖信號或者鎖止信號，在本實施例中，感應器24為磁鐵，檢測器為磁鐵感應器24，當磁鐵靠近磁鐵感應器24時，磁鐵感應器24發出鎖舌鎖止信號，當磁鐵遠離磁鐵感應器24時，磁鐵感應器24檢測不到磁鐵，磁鐵感應器24發出解鎖信號，磁鐵可在條形開口 23內往復移動，可以靠近和遠離電路板上的磁鐵感應器24，從而產生鎖止或者解鎖狀態信號。
[0038]下面介紹一下本發明提供的方向盤鎖定裝置工作情況:
在鎖定過程中，電機的轉動通過渦輪傳動和螺紋傳動轉換成鎖舌3的直線運動插入轉向軸I中，此時，在鎖舌3的帶動下，圓柱彈簧被壓縮產生形變量，積聚彈性勢能，鎖舌3處於鎖定位置時，圓柱彈簧的彈性勢能最大；在解鎖過程中，電機反轉，鎖舌3在電機的帶動下退出轉向軸1，鎖舌3除了受電機轉化來的拉力，還受到圓柱彈簧恢復自身形變產生的彈力，對鎖舌3退出轉向軸I產生助力作用，可以實現鎖舌3快速退出，提高解鎖性能。
[0039]本發明提供的一種方向盤鎖定裝置，包括鎖舌3、用於給鎖舌3提供動力的電機及用於容納鎖舌3和電機的殼體4，在鎖舌3和殼體4之間安裝有圓柱彈簧，在鎖舌3鎖定的過程中，位於鎖舌3上的支撐臺5使得圓柱彈簧壓縮變形，積聚彈性勢能，當鎖舌3處於鎖定位置後，圓柱彈簧的彈性勢能最大；在解鎖時，電機反轉，帶動鎖舌3退出，圓柱彈簧的恢復自身形狀將彈性形變積聚的彈性勢能釋放推動鎖舌3，為鎖舌3退出轉向軸I提供助力，使得方向盤鎖定裝置的解鎖性能增強。
[0040]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種方向盤鎖定裝置，包括: 可在鎖定位置和解鎖位置之間移動的鎖舌(3)， 用於傳遞動力推動鎖舌往復直線運動的動力機構，及 用於容納鎖舌(3)和動力機構的殼體(4)，所述殼體具有一端開口的空腔，所述鎖舌(3)和動力機構均位於所述空腔內，其特徵在於， 沿著鎖舌(3)運動方向，在鎖舌(3)和殼體(4)的內壁之間設有用於為解鎖提供助力的第一彈性件(6)。
2.根據權利要求1所述的方向盤鎖定裝置，其特徵在於，所述鎖舌(3)設有用於支撐所述第一彈性件(6)的支撐臺(5)，所述支撐臺(5)位於所述鎖舌(3)的側壁上，所述支撐臺(5)朝向鎖舌(3)鎖定方向具有便於第一彈性件(6)抵靠的平面。
3.根據權利要求2所述的方向盤鎖定裝置，其特徵在於，所述殼體(4)具有用於鎖舌(3)通過的通孔(16)。
4.根據權利要求3所述的方向盤鎖定裝置，其特徵在於，所述殼體(4)的內壁上設有用於第一彈性件(6)定位的溝槽(7)，所述溝槽(7)沿鎖舌運動方向延伸設置，所述第一彈性件(6)和支撐臺(5)可滑動地位於所述溝槽(7)，所述溝槽(7)沿鎖舌運動方向設有用於定位第一彈性件(6)的凸起(8)。
5.根據權利要求4所述的方向盤鎖定裝置，其特徵在於，所述第一彈性件(6)為圓柱彈簧，所述圓柱彈簧一端套設所述凸起(8)，所述圓柱彈簧的另一端抵靠在所述支撐臺(5)上。
6.根據權利要求5所述的方向盤鎖定裝置，其特徵在於，所述動力機構包括蝸杆(11)、齒輪組件以及電機，電機的轉軸與蝸杆(11)共軸連接，所述齒輪組件與蝸杆(11)嚙合，所述齒輪組件包括用於具有螺紋的螺杆(9)和與螺杆(9)嚙合螺紋傳動的斜齒輪(10)，所述斜齒輪(10 )具有內螺紋，所述螺杆(9 )與內螺紋螺紋傳動，所述蝸杆(11)與斜齒輪(10 )渦輪傳動。
7.根據權利要求所述6的方向盤鎖定裝置，其特徵在於，所述鎖舌(3)設有支撐臺(5)的一端從鎖舌本體兩側壁延伸形成兩個延伸壁(17)，所述兩個延伸壁(17)上均具有沿所述鎖舌運動方向設置的腰形孔(18)，所述螺杆(9)通過銷軸與腰形孔(18)配合可移動地連接於鎖舌(3)的延伸壁(17)之間。
8.根據權利要求6所述的方向盤鎖定裝置，其特徵在於，所述鎖舌(3)朝向螺杆(9)的一端設有彈簧孔(14)，所述彈簧孔(14)內容納有用於支撐鎖舌(3)的第二彈性件(12)，所述第二彈性件(12)—端支撐在彈簧孔(14)內，所述第二彈性件(12)另一端支撐在螺杆(9)上。
9.根據權利要求7所述的方向盤鎖定裝置，其特徵在於，所述螺杆(9)設有便於鎖舌(3)定向移動的導向塊(13)，所述殼體(4)具有用於對鎖舌(3)移動進行導向的導向槽，所述導向槽沿鎖舌(3)運動方向設置在殼體(4)的內壁上，所述導向塊(13)可滑動地位於所述導向槽內。
10.根據權利要求6所述的轉向軸鎖，其特徵在於，所述殼體(4)的開口覆蓋有用於封閉開口的蓋板(15)，所述蓋板(15)設有用於支撐齒輪組件的凹槽(19)，所述斜齒輪(10)抵靠在凹槽(19)的立壁上，所述凹槽(19)內部設有用於頂起螺杆(9)的彈片(20)，所述螺杆(9)具有一端用於電機空轉的空轉區(21)，所述電機空轉時，螺杆(9)的一端抵靠在所述彈片(20)上。
11.根據權利要求1所述的轉向軸鎖，其特徵在於，所述轉向軸鎖包括用於鎖止和解鎖的鎖舌及用於支撐鎖舌的支撐部(22 )，所述鎖舌可在所述支撐部(22 )內往復解鎖和鎖止。
12.根據權利要求11所述的轉向軸鎖，其特徵在於，所述導向塊還設有用於提示鎖舌是否鎖止的感應器(24)，所述支撐部(22)沿鎖舌運動方向設有條形開口(23)，所述感應器(24)在條形開口(23)內沿鎖舌運動方向往復運動，所述控制電路設有與感應器(24)配合產生解鎖或者鎖止信號的檢測器，所述感應器(24)通過所述條形開口(23)與檢測器配合產生解鎖信號或者鎖止信號。`
【文檔編號】B60R25/021GK103661249SQ201210314698
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月30日 優先權日:2012年8月30日
【發明者】程昭君, 支明照 申請人:比亞迪股份有限公司