专利名称：用于汽车的转向器锁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在权利要求1所述类型的转向器锁。在汽车停放时转向轴的插销在其使转向轴不能旋转的锁紧位置。如果未经授权者想从转向器锁中拆出转动件，那么防偷拆装置便起作用。防偷拆装置由一弹簧加载的锁紧销和一与它共同作用的防盗元件组成，在偷拆转向器锁时防盗元件释放弹簧加载的锁紧销，锁紧销便转移到其伸出位置并锁定插销。尽管转动件被拆下，未经授权者却不能将插销放到松开位置。因此汽车可以防止偷盗。
在这种类型的已知装置(EP0806328A2)中防盗元件由一设有设定断裂部位的板条组成，它一方面作用在转动件上，另一方面具有一凸台，此凸台从后面压住锁紧销上的一凸肩。如果转动件被拆出，那么板条便断裂并释放锁紧销。锁紧销移到一在壳体内的与插销连接的滑板上的孔内，滑板通过控制凸轮使插销穿过锁紧位置和松开位置之间。
这种防拆卸装置容易出故障，因此不可靠但是其主要缺点在于，已知转向器锁始终只能和已经和它整合在一起的转动件一起供应。在允许进入的机械工具的情况下转动件例如由一锁芯组成，它与和它相配的钥匙配对编码。在供应已知的转向器锁时单独的钥匙必须与各个正确的转向器锁相配，这种编排一直保持到汽车交接。这非常麻烦。如果以后更换有毛病的锁芯并然后必须使防拆卸装置重新灵敏，这也很困难。
本发明的目的是，开发一种在权利要求1前序部分中所述类型的、可靠的、具有所述防拆卸装置的转向器锁，这种锁虽然可以由经授权的人装拆转动件，但是在未经授权的人拆下转动件时转向轴被可靠地锁定。本发明通过在权利要求1中的措施解决这个看起来相互矛盾的目标，这个措施具有以下特别重要的意义。
本发明所解决的问题是，也就是对于经授权的人可以毫无问题地拆卸和安装转动件，而对于未经授权的人应该是不可能的。只有在后一种情况下防拆卸装置才发挥作用，并由以防止对插销的操纵。本发明在解决这个问题时利用两类人之间的区别，这种区别是，只有经授权的人才允许进入的装置，此装置允许他将转动件从关掉的汽车的静止位置转变到对于汽车的开动所需要的工作位置。因此本发明建议，属于防拆卸装置的弹簧加载的锁紧锁统一在转动件转向时一起转动的构件内。本发明推荐控制凸轮作为所述的构件，尽管为此还可以采用其它的在转动件旋转时跟随转动的构件。如果未经授权的人在静止汽车的转向器锁做什么手脚并取下转动件，那么弹簧加载的部件便释放处于控制凸轮内的锁紧销，并由于其弹簧力移入壳体上的一锁紧孔内。这样控制凸轮的转动被锁定，不可能再进一步进行通过凸轮的转动将插销从其锁紧位置转变到松开位置的操作。
经授权的具有合适的允许进入装置的人员首先可使转动件转移到其工作位置，进入例如与转向器锁结合的点火开关的“开动”位置。也就是说由此使控制凸轮内的锁紧销进入一旋转位置，在那里它支承在壳体的一内表面上，因此毫无问题地允许通过重新装入的转动件使控制凸轮继续转动。本发明利用这个特性，以便将转向器锁首先预装成一不带转动件的临时结构单元并这样地供货。从而可以非常方便和一目了然地生产，而不必顾虑各别可能要进入的装置。这种无转动件的转向器锁半成品可以大批量制造，并只有在以后例如汽车总装时才进行由转动件和允许进入装置(如钥匙)组成的单独的配对。
在本发明中这种转向器锁半成品以一种特别的“供应位置”供应，这个装置相当于通常只有通过允许进入装置才能调整的控制凸轮的工作位置。也就是说如上所述，弹簧加载的锁紧销处于支承在壳体内表面上的状态，并允许在装入转动件后控制凸轮重新旋转到起始位置。由此大大简化按本发明的转向器锁的制造、运输、装配和修理。转动件和允许进入装置的单独配对只有在最终装配时才装入所述的特别的转向器锁半成品内。这样也可以以后更换有毛病的转动件，而不必事先被未经授权的人员拆下而采用用于以后的防拆卸装置的装置。它们始终保持完好。带有其允许进入装置的经授权的人不需为锁的防拆卸装置发愁，锁根本不会对配有这种允许进入装置的人起作用，防拆卸装置只对盗贼可靠地发挥作用。
本发明其它的措施和优点由从属权利要求、下述说明和附图得到。在附图中用一实施例表示本发明。附图表示
图1按本发明的转向器锁的纵剖视，这时装入的转动件处于其起始位置，并且所属的钥匙已拔出，图2图1中的转向器锁沿剖分线II-II的横截面，图3用一相当于图1中的剖视图表示转向器锁，这时转动元件被未经授权的人拆出，图4以一相当于图2的视图表示图3中所示的转向器锁沿剖分线IX-IV的横截面，图5以一相当于图1的纵剖视表示按本发明的完整的转向器锁，这时插入的钥匙使转动件转移到例如相当于汽车“开动”位置的工作位置，图6类似于图2的，在图5中所示的转向器锁沿剖分线VI-VI的又一横截面，图7以相当于图1的视图表示在“供应位置”的转向器锁，该位置允许经授权的人装入或拆下所选择的转动件，图8一配备按本发明的转向器锁的转向轴的横截面，这时它通过处于其锁紧位置的插销锁定，图9为图8中所示的转向器锁沿剖分线VIII-VIII的横截面。
如由图8的剖视图可以最清楚地看到的那样，转向器锁包括一在壳体11内的转动件10，它可通过有效的进入装置在不同位置之间旋转，其中一个是10.1，也就是图1中的“起始位置”，另一个是10.2，亦即可从图5中看到的工作位置。控制凸轮12轴向对准并与转动件旋转固定地连接，控制凸轮不仅具有可从图2中看到的径向轮廓，而且在轴向还分为一凸轮轴环13和一凸轮套14。所有这些组成部分在下面都总体地用“控制凸轮”来表示。在形成轮廓的凸轮套14的端面上具有一在壳体内的控制轮16，当进行由旋转箭头17表示的旋动件转动10时，控制轮使控制凸轮12轴向运动。这个轴向运动与转动件的起始位置10.1和工作位置10.2相协调地进行。在起始位置10.1时控制凸轮12位于在图1中用辅助线12.1表示的纵向起始位置上。在转动件旋转17后，控制凸轮12由于控制轮16的轮廓，克服一使它保持在纵向起始位置上的复位弹簧18的作用，移动到由图5可见的纵向终点位置12.2，在图5中可看到该终点位置并用相应的辅助线12.2表示。在图1和5中画出了在两个纵向位置12.1和12.2之间的往复行程。
转向器锁的一个重要功能在于，在被关掉和静止不动的汽车中锁定由图8可见的转向轴25。为此采用一插销20，其插销未端在这种情况下进入位于一与转向轴25旋转固定的轮缘27上的插销孔26内。插销20可在壳体11内按图8中的双箭头24纵向移动，并在一压力弹簧28作用下处于其在图8中通过辅助线20.1表示的锁紧位置上。
插销20装在一可与它一起纵向运动的滑板22上，其中在图1和2中也可以看到其一段。图2中也画出了对于滑板22上的锁紧位置的辅助线20.1。在图2中属于滑板22的锁紧位置的20.1的控制凸轮12的旋转位置通过辅助线10.2表示，该线通过转动件的工作位置确定。如图1所示，在控制凸轮12的套14和控制轮16之间设有一过载离合器29。如果不用合适的允许进入装置而通过破坏性工具强行转动转动件10，那么过载离合器29脱开控制凸轮12和转动件10的带动末端之间的连接。
在所述情况下转动件10做成锁芯，它用机械方法通过掣子编码，并给它配设一定的钥匙。此钥匙28具有相应的编码，编码在所述的机械式的情况下由与锁芯内的掣子相匹配地设置的钥匙杆上的切口组成。当然也可以采用任何其它已知的电动的或电子的允许进入系统代替锁芯和钥匙28。钥匙28只能在起始位置10.1插入。通过将钥匙18转动工作装置10.2使控制凸轮12转移到相应的在图6中通过辅助线10.2表示的旋转位置，通过它使滑板22克服其压力弹簧23的作用转变到在图6中通过辅助线20.2表示的位置。在这个位置20.2图8中的插销末端从转向轴25的插销孔26中拔出，使转向轴25松开。因此位置20.2表示为插销20的松开位置，在图8中也用点划线表示。
在壳体11后面的用35表示的空间区域内可以设置电气或电子开关，它们在转动件旋转17时跟随旋转，所属的电机和汽车内的其他电气或电子装置转变到不同的开关位置。这种开关位置之一是汽车的“开动”位置，在所述情况下它表示图5和6中的工作位置10.2。
未经授权的、没有合适的允许进入装置，亦即在所述情况下没有所述合适的钥匙28的人可能试图使静止的汽车变得可以控制，即通过拆下转动件10的方法，以便能够进入壳体11的那部分空间36，如在图3中所见。然后此未经授权的人可能试图通过直接在控制凸轮12上施加一旋转力的方法将过载离合器骗过，以使插销20从其在图2和8中的销紧位置转移到其松开位置。但是这对于本发明由于以下原因是不可能的。
如图1和2所示，在控制凸轮12上有一盲孔12，锁紧销30可纵向移动地安装在此盲孔内。在盲孔32底部上设有一压力弹簧34，它对锁紧销30施加向移出方向作用的弹簧力31。在正常情况下锁紧销30保持在由图1和2可见的后退位置30.1上，在那里它不伸出盲孔32的孔口37。在转动件处于起始位置时，该位置是上面已经提到的，同样通过辅助线10.1表示的图2中的旋转位置，此时锁紧销30的末端33与一设置在壳体11上的锁紧销孔38对齐。
锁紧销30的后退位置产生于一弹簧加载的接触元件，在所述情况下由一探针40形成。与图1不同探针40装在一孔44内，此孔平行于在图1中用点划线表示的凸轮转动件轴线50，或者在所述情况下与此轴线50同心分布。探针的一端41使锁紧销30保持在其后退位置30.1上。为此锁紧销30具有一由图4可最清楚地看到的缺口39，探针40的这个“固定端”41嵌入此缺口内，从而使锁紧销30的弹簧力31失去作用。
但是如果转动件按图3被未经授权的人拆毁，那么就发生变化。这样探针40以其另一端42移入壳体11的空腔36。也就是说探针40受到压力弹簧45的作用，此弹簧以其一端支承在一轴环43，而另一端贴合在控制凸轮12内部的一凸肩46上。在此之前，在已装入转动件10的情况下，探针40的第二个末端42支承在转动件的一个表面15上。这样压力弹簧45虽然受到预紧，但还是能确保固定端41和锁紧销30之间的接合。因此探针40的这一端42称为“接触端”，它确定在壳体11内存在转动件10。
如果按图3转动件被拆毁，那么探针40的固定端41便从锁紧销30的缺口39中抽出。在图1中通过力箭力47表示的探针40的弹簧力由于现在接触端42的外露而被释放。松开的锁紧销30由于其由图1可见的弹簧力31以其锁紧端33移入壳体一侧的锁紧孔38内，如由图3可见。这样锁紧销30便处于其在图3和4中用30.2表示的移出位置上。现在控制凸轮12的旋转被锁定。强行转动毫无作用。如图4所示，插销20留在其锁紧位置20.1上，就像此前按图2已经示出的那样。构件30、40证明是本发明转向器锁的非常有效的“防拆卸装置”。
不损害上面提到的用来防拆卸的装置的功能，对于经授权的力可以毫无问题地安装和拆卸转动件。为此本发明利用按图5和6的控制凸轮12的已经说明过的工作位置。如上所述，这样便一方面存在用10.2表示的旋转位置，另一方面存在用12.2表示的控制凸轮12的图2中的纵向终点位置。按图6锁紧锁30的锁紧端33相对于锁紧孔38既在圆周方向又在纵向错开，并位于壳体内表面48的对面。
这个仅仅通过允许进入装置可达到的位置在本发明中用作由图7可见的转向器锁的结构单元的“供应位置”，它首先不带转动件10预制完成。也即图7表示一转向器锁半成品49，它可以首先在制造厂不带编码大批量地制造。因为在这种半成品49内壳体空腔36还没有装入转动件10，探针40的接触端42到达同样以40.2表示的“松开位置”，就像对图3中的拆除的情况所说明的那样。在半成品49的情况下也由于探针40的固定端41使锁紧销30松开，因此在它上面图7中所示的弹簧力31可以起作用。但是这不可能发生，因为如上所述，存在按图6的锁紧端33的径向和在某些情况下轴向的错位。图7中的关系与图6的不同之处仅仅在于，在那里在剖视图中所示的探针40从与锁紧销30的嵌合位置中退出，因此不再存在探针40的属于图6的固定位置40.1。虽然在图7中也存在图4中的锁紧销30的脱钩，但是这样便如图6可见，锁紧销末端33支承在壳体内表面上。因此在图7的半成品中锁紧销30保持在由图6和7可见的原始的后退位置30.1上。在图7的半成品中凸轮12可以旋转。
用这种方法首先将半成品装在汽车上，这时保持所述的供货位置。然后在整辆汽车总装时才可以将转动件装入图7半成品49的壳体空间26内。在装入时转动件以其端面15碰到探针40的接触端42，并将它沿图7中的箭头51的方向克服压力弹簧45的作用压回到图5中的固定位置40.1。因为按图7的探针40的固定端41与锁紧销30上它的缺口39轴向对准，这是可能的，因此在探针40作后退运动51时固定端41毫无问题地进入缺口39。这样便重新存在按图5的关系。半成品49变成一成品，它配设一以一定方法编码的转动件10。
在图5中成品可旋转的构件处于所述的工作位置10.2。通过插入带有与装入的转动件相符的编码的钥匙28可以借助于钥匙的旋转重新到达转动件的按图1和2的起始位置10.1。这样插销20便按要求锁定静止的汽车，防止其转向轴25的旋转运动。在长时间使用后损坏的转动件10的拆卸可以用类似的方法通过相配的钥匙28的插入和旋转17到达图5和6中的工作位置。然后可重新拆掉转动件。这样便得到在图7中所示的关系，它适合于毫无问题地装入一新的转动件。
在所述情况下不管是锁紧销30还是探针40都具有圆形横截面。因此缺口39可以由按图7的圆周上的环形槽组成。它具有与探针40的圆形横截面互补的槽轮廓。如图6所示，在锁紧销30的后退位置30.1环形槽形的缺口39补足在与属于锁紧销30的盲孔32的交叉点上的孔44。
图9表示这里做成锁芯的转动件10的一个剖面。可以看到属于转动件10内的锁芯的芯体的非圆形末段，其末端可以用作探针40的支承面15。
在剖视图2、4和6中还表示一在横截面内具有圆形轮廓的保险销52，它属于钥匙防脱落装置，这里没有详细示出。如果通过插入的钥匙使转动件10从其在图5中的工作位置退回到起始位置10.1，只要钥匙28还插在转动件10内，那么保险销52便卡住壳体11内部末详细画出的凸肩。由此通过已发挥作用的保险销52使滑板22和装在它里面的插销20一起留在由图6可见的松开位置20.2，尽管控制凸轮12重新转移到其原先的图2中的起始位置10.1。只有在钥匙28从转动件10中拔出后，控制部件才将保险销52松开。然后由于其弹簧力保险销重新运动到一松开壳体内的凸肩的位置，由此可以使滑板22连同插销20由于其压力弹簧23从其在图6中的松开位置202运动到图1的截面图2中的锁紧位置20.1。
图形标记表10 转动件 10.1 10的起始位置(图1、2)10.2 10的工作位置(图5、6) 11 壳体12 控制凸轮 12.1 12的纵向起始位置(图1)12.2 12的纵向终点位置(图5)13 凸轮轴环(图1)14 凸轮套(图1) 15 10上的用于42的支承面，末端(图1)16 12的控制轮(图1、9) 17 10的旋转箭头，钥匙旋转，转动件旋转(图1、5)18 12向12.1的复位弹簧(图19 12在12.1和12.2之间的往1)复行程(图1、5)20 插销 20.1 20的锁紧位置(图2、4、8)20.2 20的松开位置(图6)21 20的插销末端(图4、8)22 20上的滑板 23 用于20的压力弹簧(图8)24 20纵向运动的双箭头(图25 转向轴、轴心线8)26 27上的插销孔(图8)28 允许进入装置，用于10的钥匙(图5)29 10.12之间的过载离合器30 锁紧销(图1)30.1 30的后退位置(图1、2、30.2 30的伸出位置(图3、4)6)31 30的弹簧力箭头 32 用于30的盲孔33 30的锁紧端 34 用于30的压力弹簧35 11内的用于点火开关的空 36 11内的用于10的壳体空腔腔区 (图3、7)37 32的孔口(图2)38 11内的用于33的锁紧销孔(图1、2)39 30上的用于41的缺口、 40 探针环形槽(图4、6、7)40.1 40的固定位置(图5)40.2 40的松开位置(图3、7)
41 40的用于30的固定端(图 42 40的用于10的接触端(图1) 3)43 40上用于45的轴环(图44 用于40的孔(图1)3)45 用于40的压力弹簧(图46 12内用于45的凸肩(图3)3)47 45的弹簧力箭头(图1)48 11的用于33的内表面(图6、7)49 转向器锁半成品(图7)50 凸轮-转动件轴线(图1)51 40从40.2向40.1的复位 52 22上用于20的保险销(图运动的箭头(图7) 2、4、6)
权利要求
1.用于汽车的转向器锁，具有支承在一位置固定的壳体(11)内的转动件(10)，它在允许进入装置(28)起作用后可以从其起始位置(10.1)转到至少一个工作位置(10.2)；一安装在壳体(11)内的控制凸轮(12)，它在转动件旋转时跟随旋转(17)；一插销(20)，它可由控制凸轮(12)相对于转向轴(25)在一销紧位置(20.1)和一松开位置(20.2)之间转换；锁的防拆卸装置(30、40)，它具有一弹簧加载的锁紧销(30)；其中，在正常情况下，锁紧销(30)位于一后退位位置(30.1)上，在这个位置上一防盗元件卡住锁紧销(30)的一凸肩，并允许插销(20)转向，但是在拆毁转动件(10)后，防盗元件松开锁紧销(30)，接着锁紧销由于其弹簧力(31)而转移到伸出位置(30.2)并阻止插销(20)从其锁紧位置(20.1)转换到松开位置(20.2)；其特征为锁紧销(30)内置在控制凸轮(12)内，并可在转动件(17)旋转时始终跟随旋转；锁紧销(30)虽然在起始位置，但是在转动件(10)的工件位置不与壳体(11)上的锁紧销孔(38)对齐，防盗元件由一自身受弹簧力(47)的接触部件(40)组成，它在装入转动件(10)后至少间接地支承在转动件(10)上，并将锁紧销(30)固定在其后退位置(30.1)上；在缺少转动件(10)时接触部件由于其弹簧力(31)移入被转动件(10)空出的壳体空腔(36)内，并松开锁紧销(30)；虽然在转动件(10)的起始位置(10.1)，松开的锁紧销(30)移入壳体(11)的锁紧销孔(38)内并阻止旋转，但是在转动件(10)的工作位置(10.2)时支承在一壳体内表面(48)上，并允许控制凸轮(12)旋转。
2.按权利要求1所述的转向器锁，其特征为锁紧销(30)插在一径向盲孔(32)内；在盲孔(32)底上设一压力弹簧(34)，它支承在锁紧销(30)上；锁紧销(30)在其伸出位置(30.2)以其锁紧端(33)移出盲孔(32)的孔口(37)。
3.按权利要求1或2所述的转向器锁，其特征为接触部件(40)也内置在控制凸轮(12)内，并在转动件旋转时可始终跟随旋转。
4.按权利要求1至3之任一项所述的转向器锁，其特征为接触部件由一可纵向运动的探针(40)组成；探针(40)安装在一平行于控制凸轮(12)轴线(50)分布的孔(44)内；探针(40)的一端是一支承在转动件(10)上的接触端(42)；而另一端是固定端(41)，它使锁紧销(30)在正常情况下保持在其后退位置(30.1)上。
5.按权利要求4所述的转向器锁，其特征为轴线平行的用于探针(40)的孔(44)与用来安装锁紧销(30)的盲孔(32)交叉；锁紧销(30)在某一段内具有一用于探针(40)的缺口(39)，这个缺口在锁紧销(30)的后退位置(30.1)使平行于轴线的用于探针(40)的孔(44)轮廓完整。
6.按权利要求3至5之任一项所述的转向器锁，其特征为探针(40)具有一轴环(43)，压力弹簧(45)的一端支承在该轴环上；而压力弹簧的另一端贴合在控制凸轮(12)的凸肩(46)上。
7.按权利要求4至6之任一项所述的转向器锁，其特征为孔(44)与控制凸轮(12)和/或转动件(10)的轴线(50)重合。
8.按权利要求4至7之任一项所述的转向器锁，其特征为锁紧销(30)和/或探针(40)具有圆形横截图。
9.按权利要求5至8之任一项所述的转向器锁，其特征为锁紧销(30)上的缺口由一圆周上的环形槽(39)组成，它具有与探针(40)横截面相补的槽轮廓。
全文摘要
为了使转向器锁中具有防拆卸性能，建议，在控制凸轮(12)内置一弹簧加载的锁紧销(30)，由此使锁紧销在一属于转向器锁的转动件(10)旋转时跟随旋转。在锁紧销(30)的起始位置(30.1)锁紧销虽然与壳体(11)上的锁紧销孔(38)对齐，但是在转动件(10)的通过允许进入装置达到的工作位置时则不对齐。正常情况下锁紧销(30)不起作用，因为它通过一弹簧加载(47)的接触部件(40)保持在一后退位置上。但是在缺少转动件(10)时接触部件(40)由于其弹簧力(27)使锁紧销(30)松开。如果在这种情况下存在转动件(10)的起始位置，那么锁紧销(30)便移入壳体(11)上的锁紧销孔(38)内，并阻止旋转。但是在转动件(10)的工作位置这不发生，因此这可以用来通过经授权的人装入和拆卸转动件(10)，经授权的人具有允许进入的装置。
文档编号B60R25/021GK1503742SQ02808467
公开日2004年6月9日 申请日期2002年3月14日 优先权日2001年4月20日
发明者F·皮佩尔, F 皮佩尔 申请人:胡夫休尔斯贝克及福尔斯特公司