专利名称：非直线型转向锁定组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转向锁定模块，具体来说，涉及包括凸轮轴和/或凸轮销的汽车转向锁定组件。
背景技术：
汽车转向柱容纳有一转向轴，该转向轴在转动之后可改变车辆轮子的角度方向而使车辆转弯。安装在转向柱内的一转向锁定组件包括一可与转向轴接合以阻止转向轴转动以及转向车辆的能力的锁紧螺栓。转动一插入到转向锁定组件内的钥匙而使锁紧螺栓与转向轴脱离并可起动车辆的发动机。
当该钥匙插入到转向锁定组件内和/或锁心转动时，锁心推压一凸轮销使其与一开关啮合，这表明钥匙已正确地插入转向锁定组件内。一旦钥匙在锁心内转动，就通过联接到一锁心的一凸轮轴推压锁紧螺栓使其与转向轴脱离，而凸轮轴与一点火开关接合，一旦锁心转动凸轮轴，点火开关就起动车辆发动机。在某些实施例中，与凸轮销接合的开关就是起动车辆发动机的点火开关。
转向锁定组件外壳容纳锁紧螺栓、凸轮轴、凸轮销以及锁心。已知的转向锁定组件外壳形成直线型凸轮轴和凸轮销延伸通过的直线通道。该直线通道、凸轮轴和凸轮销部分地限定外壳的形状以及因此限定外壳的大小。遗憾的是，转向柱内安装转向锁定组件可用的空间有限。然而，钥匙必须以其插入到转向锁定组件内的角度被局限在直线通道的轴线上。因此，要求有这样一种转向锁定组件，其具有能配合在转向柱内可用空间的中的形状和/或尺寸，并对钥匙插入转向锁定组件内的角度提供更多选择。
发明内容
本发明提供一种转向锁定组件，它包括形成非直线通道的组件外壳，该通道接纳非直线的凸轮轴和/或凸轮销。该非直线通道提供这样一种转向锁定组件，它比具有设置用来接纳凸轮轴和凸轮销的直线通道的组件外壳的转向锁定组件短。在一实施例中，穿过非直线通道的凸轮轴是铰接的而适应非直线通道。在另一实施例中，凸轮销是柔性的以适应非直线通道。
本发明总的目的是提供一种转向锁定组件，它在转向柱内需要的空间小并允许钥匙有较大的插入角度范围。该目的通过提供这样一种转向锁定组件得以实现，该转向锁定组件的外壳形成用于凸轮轴和凸轮销的非直线通道，从而与具有用于凸轮轴和凸轮销的直线通道的转向锁定组件相比，可减小转向锁定组件的长度。
本发明的另一目的是提供一种可穿过形成在组件外壳内的非直线通道的凸轮轴。在一实施例中该目的通过提供铰接的凸轮轴得以实现。
本发明的另一目的是提供一种可穿过形成在组件外壳内的非直线通道的凸轮销。在一实施例中该目的通过提供具有穿过通道的非直线部分的柔性部分的凸轮销得以实现。
从以下的描述中可以突显出本发明上述和其它的目的和优点。在描述中，将参照构成为本说明书一部分的附图，这些附图中以示出本发明一较佳实施例的方式。
图1是采用本发明的转向锁定组件的侧视图；图2是转向锁定组件沿图1的线2-2的截面图；图3是图1的转向锁定组件的分解的立体图；
图4是图3的凸轮轴的立体图；以及图5是凸轮轴沿线5-5的截面图。
在详细解释本发明的一优选实施例之前，应该理解，本发明不局限在应用于对下面描述中所阐述的或在附图中图示的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其它的实施例，并可以各种方式实践或实施。还应该理解，这里所采用的措词和术语只是为了描述的目的，不应认为有限制的意义。
具体实施例方式
如图1-3所示，适于安装在车辆的一转向柱内的转向锁定组件10包括一可与转向轴接合的锁紧螺栓12。转向轴一转动，它改变车辆轮子的角度方向而使车辆转弯。锁紧螺栓12有选择地接合转向轴而阻止转向轴转动以及转向车辆的能力。较佳地，可由钥匙致动的圆柱形锁组件致动转向锁定组件10而有选择地使锁紧螺栓12与转向轴接合。在本文揭示的实施例中，当锁紧螺栓12与转向轴脱离时，致动形成转向锁定组件10的一部分的点火开关14来起动车辆。
转向锁定组件10包括一组件外壳20，该外壳具有一从圆柱形部分26延伸的锁紧螺栓部分22。圆柱形部分26在一圆柱形前端28和一圆柱形后端30之间延伸。圆柱形前端28沿着一第一纵向轴线42朝向锁紧螺栓部分22延伸。圆柱形后端30沿着一第二纵向轴线44延伸过锁紧螺栓部分22。第一纵向轴线42与第二纵向轴线44形成一角，与具有同轴的前和后端的外壳相比，这可缩短组件外壳20的总长。组件外壳20的前和后端28、30形成一穿过组件外壳20的非直线的通道46，其在前和后端28、30的连接处具有一非直线的部分48。
组件外壳20较佳的是与锁紧螺栓部分22和圆柱形部分26形成为单一件，并由诸如锌压铸合金、铝或诸如此类的金属形成。尽管外壳20较佳的是形成为一单一件，但组件外壳20也可由多个部分形成，它们用本技术领域内公知的方法，例如焊接、螺栓连接、螺栓连接等方法连接在一起，而不脱离本发明的范围。然而，虽然本发明特别适用于用诸如金属那样的非弹性材料形成的外壳20，但组件外壳20还可由诸如塑料、陶瓷等的任何材料形成，而不脱离本发明的范围。
组件外壳20的锁紧螺栓部分22可往复地容纳锁紧螺栓12，并包括一接纳车辆转向轴的凹陷的上表面54。一形成在锁紧螺栓部分22内的凹腔56与组件外壳20的通道46相交并通向上表面54。凹腔56接纳锁紧螺栓12和锁紧螺栓弹簧52，并用一锁紧螺栓盖60盖住。锁紧螺栓弹簧52偏置锁紧螺栓12使其与转向轴接合。锁紧螺栓盖60通过一卡合带70相对于组件外壳20固定，并限制锁紧螺栓12移出凹腔56。
一安装在组件外壳20的圆柱形前端28上的触角外壳(antennae housing)38接纳圆柱形锁组件。圆柱形锁组件可以是本技术领域内公知的、可与形成转向锁定组件10的一部分的凸轮轴32和凸轮销34接合的任何圆柱形锁组件。在本文揭示的实施例中，圆柱形锁组件接受一钥匙，且当钥匙的转动，就向后推压凸轮销34使其接合安装在组件外壳20的后端30上的点火开关14，并转动可转动的凸轮轴32而使锁紧螺栓12与转向轴脱离。
可转动的凸轮轴32穿过圆柱形前端28设置在组件外壳20的圆柱形部分26内，并穿过非直线的通道46。凸轮轴32包括一近端62和一远端64。近端62基本上平行于第一纵向轴线42延伸，并接合被接纳在触角外壳38内的锁心，所述触角外壳38安装在组件外壳20的圆柱形前端28上。凸轮轴32的远端64基本上平行于第二纵向轴线44延伸并延伸过锁紧螺栓部分22。形成在凸轮轴32的远端64上的一凸轮表面66接合安装在锁紧螺栓部分22内的锁紧螺栓12，以便正交于圆柱形后端30的第二纵向轴线44作往复运动。
如图3和4所示，较佳地，凸轮轴32是包括联接到后轴72上的前轴68的一组件。前轴68被接纳在圆柱形前端28内，并基本上平行于第一纵向轴线42从一近端74延伸到一远端76。前轴68的近端74对应于凸轮轴32的近端62。后轴72被接纳在组件外壳20的圆柱形后端30内，并基本上平行于第二纵向轴线44延伸过组件外壳20的锁紧螺栓部分22。凸轮表面66形成在后轴72的近端78和远端82之间的后轴72上。后轴72的远端82对应于凸轮轴32的远端64，并由接纳在组件外壳20的圆柱形后端30内的一端盖84支承。
前轴远端76通过球窝型接头86可转动地联接到后轴72的近端78上，该接头86允许凸轮轴32穿过非直线通道46的非直线部分48，所述通道46穿过组件外壳20而形成。球窝型接头86包括一形成在前轴68的远端76上的球窝，其接纳形成在后轴72的近端78上的球92。球92沿第二纵向轴线44的方向具有弄圆的侧面94，当凸轮轴32在形成在组件外壳20内的通道46中转动时，该弄圆的侧面允许球92相对于球座88枢转。当然，球92也可形成在前轴68的远端76上，其被接纳在一形成在后轴72的近端78上的球窝88内，而不脱离本发明的范围。
如图3-5所示，球窝88形成一具有非圆截面的凹腔96，其接纳形成在后轴72的近端78上的互补的非圆截面形状的球92。有利地是，球92和球窝88的非圆截面可确保前和后轴68、72一起转动而致动锁紧螺栓12。尽管具有互补多边形截面的球92和球窝88在图中显示为方形形式，但球92和球窝88也可具有确保前和后轴68、72一起转动的任何非圆横截面形状，诸如多边形、带有一键或齿的圆等，而不脱离本发明的范围。此外，尽管铰接的凸轮轴32是较佳的，但也可使用可穿过非直线通道的非直线部分的任何凸轮轴或凸轮轴组件，诸如一单根柔性轴的凸轮轴、两根或多根通过万向接头端部对端部地联接在一起的轴等，而不脱离本发明的范围。
球窝型接头86围绕一由第一和第二纵向轴线42、44交点限定的点98转动。较佳的是，第一和第二纵向轴线42、44相交在球窝型接头86内的一点处，以使凸轮轴32在组件外壳20内转动所需的空间最小。当然，第一和第二纵向轴线42、44也可相交在球窝型接头86外的一点处，使组件外壳20的大小适合于凸轮轴32在穿过组件外壳20形成的非直线通道46内转动所需的附加的空间，而不脱离本发明的范围。
一穿过凸轮轴端62、64之间的凸轮轴32形成的内通道102接纳凸轮销34，该凸轮销34纵向地移动穿过凸轮轴32而接合点火开关14。凸轮销34包括一近端104和一远端106，并被一接纳在内通道102内的凸轮弹簧36沿纵向地偏置。凸轮销34的近端104接合圆柱形锁组件，而凸轮销34的远端106接合点火开关14。较佳的是，凸轮销34由一诸如乙缩醛那样的弹性材料形成，它弯曲而允许凸轮销34穿过非直线通道46的非直线部分48。然而，也可采用任何弹性材料，而不脱离本发明的范围。
如图2和3所示，在一较佳的实施例中，凸轮销34是模制的单一件。凸轮销34的远端106基本上呈刚性，并延伸通过穿过后轴72形成的内通道102的一部分。凸轮销34的近端104是柔性的并延伸穿过内通道102穿过球窝型接头86和前轴68而形成的一部分。近端和远端104、106通过一塞头110连接起来，该塞头110设置在形成在后轴72近端78内的内通道102的放大部分内。较佳的是，凸轮销34的远端106偏离与第二纵向轴线44同轴的塞头纵向中心轴线地连接到塞头110，以使远端106穿过球窝型接头86所需的弯曲最小。当然，销也可由多件形成而不脱离本发明的范围。
端盖84被接纳在组件外壳20的圆柱形后端30内，并通过一卡合带114相对于组件外壳20固定。穿过端盖84形成的一孔112接纳凸轮轴32的远端64以支承凸轮轴远端64。点火开关14安装在端盖84上以相对于组件外壳20固定点火开关14，并使点火开关14与通过孔112接合点火开关14的凸轮销34对齐。
在使用中，一使用者将一钥匙插入到圆柱形锁组件内。钥匙在圆柱形锁组件内的转动使铰接的凸轮轴32转动，而将锁紧螺栓12从转向轴中缩回，并致动点火开关14。同时地，圆柱形锁组件沿纵向移动凸轮销34而致动开关14。有利地是，使组件外壳20的圆柱形前端28相对于圆柱形后端30形成一角度，减小在转向柱内安装转向锁定组件10所需的空间，并允许有更多人体工程学方面的选择，例如，钥匙插入角度的范围。
尽管图示和描述了本发明目前被认为较佳的实施例，但本技术领域内的技术人员显然明白，在不脱离由所附权利要求书定义的本发明范围，可以作出各种变化和修改。因此，可以构思各种替代方案和实施例，它们都落入以下特别指出并清楚地要求对本发明主题的保护的权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种转向锁定组件，它包括形成非直线通道的外壳；锁紧螺栓，它设置在形成在所述外壳内并与所述非直线通道相交的凹腔内，所述锁紧螺栓可在锁定位置和解锁位置之间移动；以及可转动的凸轮轴，它延伸穿过所述非直线通道并接合所述锁紧螺栓，所述凸轮轴具有第一端和第二端，所述第一端限定第一纵向轴线，而所述第二端限定与所述第一纵向轴线相交的第二纵向轴线，其中，当所述凸轮轴转动，所述凸轮轴在所述锁定位置和所述解锁位置之间推压所述锁紧螺栓。
2.如权利要求1所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮轴是组件，该组件包括具有可转动地联接到后凸轮轴的近端上的远端的前轴。
3.如权利要求2所述的转向锁定组件，其特征在于，所述前轴远端包括球窝和球中的一个，该球窝和球中的一个联接到形成在所述后凸轮轴近端上的球窝和球中的另一个，以将所述前轴远端联接到所述后凸轮轴的所述近端。
4.如权利要求3所述的转向锁定组件，其特征在于，所述球具有多边形的截面。
5.如权利要求1所述的转向锁定组件，其特征在于，凸轮销基本上平行于所述凸轮轴延伸。
6.如权利要求5所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮销延伸穿过形成在所述凸轮轴第一和第二端之间的所述凸轮轴内的通道。
7.如权利要求5所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮销由弹性材料形成，它在所述第一和第二纵向轴线的所述交点处弯曲。
8.如权利要求1所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮轴设置在外壳内。
9.一种转向锁定组件，它包括外壳，它限定第一端和第二端之间的非直线路径；以及凸轮销，它沿所述非直线路径的非直线部分设置在所述外壳内，并沿所述非直线路径可在第一位置和第二位置之间移动。
10.如权利要求9所述的转向锁定组件，其特征在于，包括设置在所述外壳内并基本上平行于所述凸轮销的可转动的凸轮轴，所述凸轮轴具有第一端和第二端，所述第一端限定第一纵向轴线，而所述第二端限定与所述第一纵向轴线相交的第二纵向轴线。
11.如权利要求10所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮轴是组件，该组件包括具有可转动地联接到后凸轮轴的近端上的远端的前轴。
12.如权利要求11所述的转向锁定组件，其特征在于，所述前轴远端包括球窝和球中的一个，该球窝和球中的一个联接到形成在所述后凸轮轴近端上的球窝和球中的另一个，以将所述前轴远端联接到所述后凸轮轴的所述近端。
13.如权利要求12所述的转向锁定组件，其特征在于，所述球具有多边形的截面。
14.如权利要求10所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮销延伸穿过形成在所述凸轮轴第一和第二端之间的所述凸轮轴内的通道。
15.如权利要求10所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮销由弹性材料形成，它在所述第一和第二纵向轴线的所述交点处弯曲。
16.如权利要求10所述的转向锁定组件，其特征在于，包括可在锁定位置和解锁位置之间移动的锁紧螺栓，其中，当所述凸轮轴转动，所述锁紧螺栓就在所述锁定位置和所述解锁位置之间移动。
17.一种转向锁定组件，它包括形成非直线通道的外壳；锁紧螺栓，它设置在形成在所述外壳内并与所述非直线通道相交的凹腔内，所述锁紧螺栓可在锁定位置和解锁位置之间移动；可转动的凸轮轴，它延伸穿过所述非直线通道并接合所述锁紧螺栓，所述凸轮轴具有第一端和第二端，所述第一端限定第一纵向轴线，而所述第二端限定与所述第一纵向轴线相交的第二纵向轴线，其中，当所述凸轮轴转动，所述锁紧螺栓在所述锁定位置和所述解锁位置之间移动；以及凸轮销，它基本上平行于所述凸轮轴延伸。
18.如权利要求17所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮轴是组件，该组件包括具有可转动地联接到后凸轮轴的近端上的远端的前轴。
19.如权利要求18所述的转向锁定组件，其特征在于，所述前轴远端包括球窝和球中的一个，该球窝和球中的一个联接到形成在所述后凸轮轴近端上的球窝和球中的另一个，以将所述前轴远端联接到所述后凸轮轴的所述近端。
20.如权利要求19所述的转向锁定组件，其特征在于，所述球具有多边形的截面。
21.如权利要求17所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮销延伸穿过形成在所述凸轮轴第一和第二端之间的所述凸轮轴内的通道。
22.如权利要求17所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮销由弹性材料形成，它在所述第一和第二纵向轴线的所述交点处弯曲。
23.如权利要求17所述的转向锁定组件，其特征在于，所述凸轮轴和凸轮销设置在外壳内。
全文摘要
一种转向锁定组件，它包括具有非直线通道的组件外壳，该通道接纳凸轮轴和/或凸轮销。该非直线通道提供一种转向锁定组件，它比具有设置用来接纳凸轮轴和凸轮销的直线通道的组件外壳的转向锁定组件短。
文档编号B60R13/04GK101076467SQ200580036509
公开日2007年11月21日 申请日期2005年10月25日 优先权日2004年10月26日
发明者J·A·费尔南德斯 申请人:胡夫北美汽车零件制造股份有限公司