一种用于转向系统锁止装置的齿轮的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子转向柱锁止装置的齿轮，齿轮带动锁止装置中的安全滑块及连接有锁止块的导杆运动，其中该齿轮包括齿轮体，齿轮体包括第一端及第二端，其中围绕第一端设置有沿径向方向凸出的齿，第二端的端面设置有第一曲线突起和第二曲线突起，第一曲线突起与导杆匹配设置，用于带动连接有导杆的所述锁止块运动，第二曲线突起与安全滑块匹配设置，用于带动安全滑块运动。
【专利说明】-种用于转向系统锁止装置的齿轮
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于机动车转向系统锁止装置中具有特殊结构的齿轮。
【背景技术】
[0002] 电子转向柱锁（Electronic Steering column lock, ESCL)装置是用于对机动车 转向系统进行锁定的装置，是实现机动车防盗的安全元件。
[0003] 电子转向柱锁通过电信号控制内部电机驱动机械传动结构完成上锁和解锁的动 作。常见的机械传动结构有：齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、螺纹传动、凸轮结构传动、连杆机构 传动等。通常在传动结构的末端连接有锁止块与电子转向柱上的锁槽配合，根据不同的指 令，可对转向柱进行上锁或解锁。锁止块的位置信息由两个非接触式或接触式开关获得。电 子转向柱锁控制单元根据开关信号的反馈，结合外部信号（如驾驶者的驱动指令）对电机进 行控制。
[0004] 现有的电子转向柱锁装置，存在机械传动的构成组件多、制造成本高以及安全可 靠性差等缺陷。通常采用齿轮传动的电子转向柱锁，其多为2级齿轮传动，传动组件多，噪 音大，输出电机扭矩有限；以蜗轮蜗杆传动为基本传动方式的电子转向柱锁，由于在传动中 蜗轮与蜗杆均存在轴向力，传动过程中蜗轮会在轴向存在位置偏移，导致接触式的反馈元 件与触发元件之间的位置关系发生变动，存在反馈信号输出不稳定的隐患；以螺纹形式为 基本传动方式的电子转向柱锁，其结构复杂，制造成本高，且需要有较好的润滑性，传动件 机械强度不高。
【发明内容】
[0005] 鉴于此，本发明鉴于上述技术问题，提供了一种电子转向柱锁装置的齿轮，其结构 简单，相较传统齿轮，调整了各部件的连接结构，其可用于简化传动结构，提高传动效率，并 简化装配尺寸链的复杂性，易于实现产品零件的制造与装配。
[0006] 本发明的一个方面，在于提供一种如下的齿轮装置。
[0007] 该电子转向柱锁止装置的齿轮，可带动锁止装置中的安全滑块及连接有锁止块的 导杆运动，
[0008] 齿轮包括齿轮体,齿轮体包括第一端及第二端，其中围绕第一端设置有沿径向方 向凸出的齿，第二端的端面设置有第一曲线突起和第二曲线突起，
[0009] 第一曲线突起与导杆匹配设置，用于带动连接有导杆的锁止块运动，
[0010] 第二曲线突起与安全滑块匹配设置，用于带动安全滑块运动。
[0011] 其中，齿轮，可带动锁止装置中的安全滑块及连接有锁止块的导杆运动，从而使安 全滑块及锁止块处于第一状态或第二状态其中，当处于所述第一状态时，所述安全滑块远 离锁止块，不阻止锁止块锁定转向柱，当处于第二状态时，安全滑块靠近锁止块，阻止锁止 块锁定转向柱。
[0012] 其中，第二曲线突起包括第一端部及第二端部，第二曲线突起以第一端部为起点， 延伸一段距离后向齿轮内部弯折，形成第二端部，且第一端部至齿轮中心的距离大于第二 端部至齿轮中心的距离，其中，处于第一状态的安全滑块，位于第一端部，并可沿着第二曲 线突起定义的路径移动至第二端部，从而安全滑块处于第二状态；处于第二状态的安全滑 块，位于第二端部，并可沿着第二曲线突起定义的路径移动至第一端部，从而安全滑块处于 第一状态。
[0013] 其中，第一曲线以靠近齿轮内部的位置为起点，以螺线形状向齿轮外边缘延伸，从 而形成与导杆端面匹配的滑动槽。
[0014] 其中，第一曲线突起为双层曲线，在双层曲线之间设置有加强筋。
[0015] 其中，第一曲线突起远离齿轮中心的一端设置有一法向垂直于第一曲线突起的第 一挡块。
[0016] 其中，第二曲线突起靠近齿轮中心的一端设置有一法向垂直于第二曲线突起的第 二挡块。
[0017] 其中，齿轮为斜齿轮。
[0018] 本发明的另一方面在于提供一种电子转向柱锁止装置的齿轮，齿轮包括齿轮体， 齿轮体包括第一端及第二端，其中围绕第一端设置有沿径向方向凸出的齿，第二端的端面 设置有第一曲线突起和第二曲线突起，第二曲线突起包括第一端部及第二端部，第二曲线 突起以第一端部为起点，延伸一段距离后向所述齿轮内部弯折，形成第二端部，且第一端部 至齿轮中心的距离大于第二端部至齿轮中心的距离，第一曲线突起以靠近齿轮所述齿轮轴 中心处为起点，以螺线形状向齿轮外边缘延伸。
[0019] 其中，齿轮，可带动锁止装置中的安全滑块及连接有锁止块的导杆运动，从而使安 全滑块及锁止块处于第一状态或第二状态其中，当处于所述第一状态时，所述安全滑块远 离锁止块，不阻止锁止块锁定转向柱，当处于第二状态时，安全滑块靠近锁止块，阻止锁止 块锁定转向柱。
[0020] 其中，第一曲线突起为双层曲线，在双层曲线之间设置有加强筋。
[0021] 其中，第一曲线突起远离齿轮中心的一端设置有一法向垂直于第一曲线突起的第 一挡块。
[0022] 其中，第二曲线突起靠近齿轮中心的一端设置有一法向垂直于第二曲线突起的第 二挡块。
[0023] 其中，齿轮为斜齿轮。
[0024] 本发明具有以下技术效果：齿轮上的第一曲线突起和第二曲线突起置于斜齿轮的 同一端面，带动导杆与安全滑块在同一垂直于轴线的平面内运动，受力均匀，且可消除斜齿 轮轴向窜动对安全滑块位置的影响，结构更加紧凑。由于蜗轮与斜齿轮配合传动的传动方 式，电子转向柱锁装置上锁与解锁过程中，齿轮和蜗杆轴向均受力。在尺寸间隙控制有限的 情况下，斜齿轮在轴向会产生窜动，电机在蜗杆的带动下轴向也会产生窜动。而发明的齿 轮，将第二曲线突起设置于齿轮端面，消除了齿轮轴向窜动对安全滑块位置的影响，使传动 件的装配尺寸链易于控制。且该齿轮能同时控制导杆和安全滑块，且使导杆与安全滑块在 一定运动规律下运动。该齿轮，能够减少整个电子转向柱锁装置的传动零件数，提高装置的 传动稳定性，配合蜗杆传动后解锁力矩大，响应迅速，安全可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为本发明的齿轮的结构示意图；
[0026] 图2为本发明与齿轮配合工作的导杆的结构示意图；
[0027] 图3为本发明与齿轮配合工作的安全滑块的结构示意图；
[0028] 图4为本发明中安全滑块及锁止块处于第二状态时的结构示意图；
[0029] 图5为本发明中安全滑块及锁止块处于第一状态时的结构示意图
【具体实施方式】
[0030] 以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
[0031] 结合附图1所示，本发明的电子转向柱锁装置的齿轮5,包括齿轮体，该齿轮体包 括第一端509及第二端510,其中围绕第一端509设置有齿501，第二端510的端面设置有 第一曲线突起502和第二曲线突起503。
[0032] 优选地，该齿501为左旋的斜齿，方便啮合。结合附图4, 5可知，其可与电机2端 部的蜗杆3配合。在电机2的驱动下，齿轮5可以顺时针或者逆时针转动。
[0033] 优选地，第一曲线突起502置于第二曲线突起503内圈。
[0034] 优选地，第二曲线突起503包括第一端部507及第二端部508,第二曲线突起503 以第一端部507为起点，延伸一段距离后向齿轮内部弯折，形成第二端部508。
[0035] 优选地，第一曲线突起502以靠近齿轮5内部的位置为起点，以螺线形状向齿轮外 边缘延伸，从而形成与导杆15的端面1501匹配的滑动槽504。
[0036] 优选地，第一曲线突起502为双层曲线，在双层曲线之间设置有加强筋。优选地 在第一曲线突起502远离齿轮中心的一端设置有一法向垂直于第一曲线突起的第一挡块 506。第二曲线突起503靠近齿轮中心的一端设置有一法向垂直于第二曲线突起的第二挡 块 505。
[0037] 齿轮5,可带动锁止装置中的安全滑块14及连接有锁止块9的导杆15运动，结合 附图2,3可知，安全滑块14具有两个半圆柱1403a和1403b，其可与齿轮5的第二曲线突 起503相配合，安全滑块14还进一步具有与锁止块9相配合的安全滑块头1401以及与微 动开关相接触的微动开关触板1402。导杆15具有与滑动槽504相匹配的端面1501，导杆 15还进一步包括连接锁止块9的锁止块槽1502以及磁铁固定支座1503。
[0038] 齿轮5与安全滑块14及连接有锁止块9的导杆15运动的具体原理如下：
[0039] 齿轮5的第一曲线突起502,与导杆15的端面1501接触。锁止块9顶端的圆柱 置于导杆15的锁止块槽1502中。在锁止块9顶端面上压有一弹簧，始终提供一个向下的 压力。导杆15在弹簧压力的作用下，导杆15的端面1501坚直向下压在第一曲线突起502 上。而齿轮5的第二曲线突起503,则与安全滑块14的两个半圆柱1403a和1403b相配合， 第二曲线突起503置于两个半圆柱1403a和1403b之间，从而安全滑块14沿着第二曲线突 起503所定义的路径，相对齿轮5径向方向运动。
[0040] 结合附图4, 5,本发明的一种实施方式的工作过程如下：
[0041] 在所述导杆15的顶部有一磁铁固定支座，可用于固定磁铁12。磁铁12与霍尔开 关101配合，在电子转向柱锁装置处于上锁状态时输出上锁信号。在安全滑块14的侧面， 有一微动开关触板1402，在电子转向柱锁装置处于解锁状态时输出解锁信号。
[0042] 电子转向柱锁装置处于上锁状态时，磁铁12能够触发霍尔开关101使霍尔开关 101输出闭合的信号，而微动开关102无信号输出。在电子转向柱锁装置接收解锁指令时， 齿轮5在电机2驱动下逆时针转动，导杆15带动锁止块9沿着滑动槽504向上移动。当锁 止块到解锁位置后，安全滑块14沿着第二曲线突起503所定义的路线，由第一端部507移 动至第二端部508,即向左移动。从而安全滑块14靠近锁止块9,阻止锁止块9锁定转向柱 6 (即处于第二状态)。同时，微动开关触板1402与微动开关101接触，此时微动开关1402 输出闭合信号，霍尔开关101输出打开信号，电机2停止转动，完成电子转向柱锁装置的解 锁过程。且优选地，在锁止块9上设有安全滑块槽901，用于容纳安全滑块头1401。
[0043] 反之，在电子转向柱锁接收上锁指令时，齿轮在电机2驱动下顺时针转动，安全滑 块14沿着第二曲线突起503所定义的路线，由第二端部508移动至第一端部507,即向右 移动。从而安全滑块头1401移出安全滑块槽901，安全滑块14远离锁止块9,不阻止锁止 块9锁定转向柱6 (即处于第一状态)。锁止块9在弹簧压力的作用下向下移动（由于第一 曲线突起502为一弧度较小的曲线结构，滑动槽504仅带动导杆及锁止块9向上运动，而非 引导其向下运动）。当导杆15到达上锁位置时，霍尔开关101闭合，微动开关102打开，电 机2停止转动，完成电子转向柱锁装置的上锁过程。
[0044] 应当注意的是，为了表述方便此处的"上""下""左""右"仅表示附图中的相对方 向，并非实际的安装方向。
[〇〇45] 应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的 限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效 实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的 任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1. 一种电子转向柱锁止装置的齿轮，所述齿轮带动锁止装置中的安全滑块及连接有锁 止块的导杆运动，其特征在于， 所述齿轮包括齿轮体，齿轮体包括第一端及第二端，其中围绕所述第一端设置有沿径 向方向凸出的齿，所述第二端的端面设置有第一曲线突起和第二曲线突起， 所述第一曲线突起与所述导杆匹配设置，用于带动连接有导杆的所述锁止块运动， 所述第二曲线突起与所述安全滑块匹配设置，用于带动所述安全滑块运动。
2. 如权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述齿轮带动锁止装置中的安全滑块及连 接有锁止块的导杆运动，从而使所述安全滑块及锁止块处于第一状态或第二状态，其中当 处于所述第一状态时，所述安全滑块远离所述锁止块，不阻止所述锁止块锁定转向柱，当处 于所述第二状态时，所述安全滑块靠近所述锁止块，阻止所述锁止块锁定转向柱。
3. 如权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，所述第二曲线突起包括第一端部及第二 端部，所述第二曲线突起以第一端部为起点，延伸一段距离后向所述齿轮内部弯折，形成第 二端部，且所述第一端部至齿轮中心的距离大于所述第二端部至齿轮中心的距离。
4. 如权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，所述第一曲线突起以靠近所述齿轮轴中 心处为起点，以螺线形状向所述齿轮外边缘延伸，从而形成与所述导杆端面匹配的滑动槽。
5. 如权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，所述第一曲线突起为双层曲线，在所述 双层曲线之间设置有加强筋。
6. 如权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，所述第一曲线突起远离齿轮中心的一端 设置有一法向垂直于所述第一曲线突起的第一挡块。
7. 如权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，所述第二曲线突起靠近齿轮中心的一端 设置有一法向垂直于所述第二曲线突起的第二挡块。
8. 如权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，所述齿轮为斜齿轮。
9. 一种电子转向柱锁止装置的齿轮，所述齿轮带动锁止装置中的安全滑块及连接有锁 止块的导杆运动，其特征在于， 所述齿轮包括齿轮体，齿轮体包括第一端及第二端，其中围绕所述第一端设置有沿径 向方向凸出的齿，所述第二端的端面设置有第一曲线突起和第二曲线突起， 所述第二曲线突起包括第一端部及第二端部，所述第二曲线突起以第一端部为起点， 延伸一段距离后向所述齿轮内部弯折，形成第二端部，且所述第一端部至齿轮中心的距离 大于所述第二端部至齿轮中心的距离， 所述第一曲线突起以靠近所述齿轮所述齿轮轴中心处为起点，以螺线形状向所述齿轮 外边缘延伸。
10. 如权利要求9所述的齿轮，其特征在于，所述齿轮带动锁止装置中的安全滑块及连 接有锁止块的导杆运动，从而使所述安全滑块及锁止块处于第一状态或第二状态，其中当 处于所述第一状态时，所述安全滑块远离所述锁止块，不阻止所述锁止块锁定转向柱，当处 于所述第二状态时，所述安全滑块靠近所述锁止块，阻止所述锁止块锁定转向柱。
11. 如权利要求9或10所述的齿轮，其特征在于，所述第一曲线突起为双层曲线，在所 述双层曲线之间设置有加强筋。
12. 如权利要求9或10所述的齿轮，其特征在于，所述第一曲线突起远离齿轮中心的一 端设置有一法向垂直于所述第一曲线突起的第一挡块。
13. 如权利要求9或10所述的齿轮，其特征在于，所述第二曲线突起靠近齿轮中心的一 端设置有一法向垂直于所述第二曲线突起的第二挡块。
14. 如权利要求9或10所述的齿轮，其特征在于，所述齿轮为斜齿轮。
【文档编号】B62D1/184GK104061310SQ201310390075
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】陆文龙, 麻连荣, 单泉 申请人:上海海拉电子有限公司