专利名称：转向锁定机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转向锁定机构，用以限制转向盘轴的转动。
背景技术：
车辆经常使用转向锁定机构用来防盗。在现有技术中，一种典型的转向锁定机构包括一个锁杆和一个插口，该插口形成在由转向盘转动的转向轴的外表面。所述锁杆装配进所述插口以限制转向轴的转动。
更具体的，所述转向轴被保持在圆柱形的转向柱中。一个容纳所述锁杆的锁体和一个托架设置在该转向柱上以夹住该转向柱。自锁体和托架的各端部延伸有法兰。锁体的法兰与托架的法兰相接触。锁体的各法兰上形成有螺纹孔。托架的各法兰上形成有对应于锁体法兰的螺纹孔、并与之直线对准的螺栓孔。在各托架法兰的边缘形成有沿锁杆轴向弯离锁体的弯折部，为螺栓提供空间。螺栓穿插过托架的各螺栓孔，与对应的锁体的螺纹孔配合，以将托架与锁体紧固在一起，(参考如公开号为2005-162053的日本专利申请公开)。
在近来的车辆中，有降低仪表板的位置以提高可见性的趋势。这样减少了留给转向锁定机构的空间。因此，需要更小的转向锁定机构。
因此，参考图11，现有技术已使用一个铰接结构71将托架53和锁体67紧固在一起。更具体的，铰接机构71包括销支撑部72以支撑销76。托架53包括一个与销76钩在一起的钩部73。一个包括一法兰83的紧固部81设置在铰接结构71的对面。螺栓86穿插过法兰83以将托架53紧固到锁体67上。如图11所示，为给螺栓86提供空间，法兰83的上表面83a位于平面L1，高过位于平面L2的销支撑部72的上表面72a。因此，铰接结构71提供了对应于平面L1和L2之间差距的额外空间L。
然而，对于现有技术的上述转向锁定机构，如图11的状态所示，当锁杆70插入插口63以锁住和限制转向轴59的转动时，转向盘(图中未示)的强制转动会施加一个强大的力矩到转向轴59上。这可能会使转向轴59在如箭头X所示的方向发生弯曲和移位。
在这种情况下，应力也会在如箭头X所示的方向施加给托架53。结果，应力将会在如图12A所示的箭头Y的方向施加给托架53的钩部73，这可能会使托架53如图12B所示那样变形。在这种状态下，通过转向盘进一步施加力矩会将托架53从锁体67上分离并使锁杆70从转向轴59解开。在试图偷车时，会施加这种强力矩以强制转向轴转动。
发明内容
本发明提供一种紧凑型的且具有有效防盗功能的转向锁定机构。
本发明的一个方面是提供一个包括转向轴的转向锁定机构。一转向柱容纳和可转动地支撑所述转向轴。一锁体遮住转向柱的一部分。一锁件可移动地被容纳在所述锁体内，并形成对转向轴的转动的限制。一托架紧固在锁体上以通过用托架和锁体夹住转向柱来遮住该转向柱的另外一部分。一铰接的紧固部将托架与锁体紧固在一起。该铰接的紧固部包括一销。一设置在锁体上的销支撑部支撑该销。该销以部分外露的状态插入该销支撑部。一钩部设置在托架上并钩住所述销的外露部分。一止动件设置在托架或锁体上以防止所述钩部从该销上解开。
本发明的其它方面和优点将通过以下结合附图和实例的阐述而更为清楚地展现。
结合附图参考以下较佳实施例的说明，可更好地理解本发明的目的和优点，其中图1是根据本发明第一实施例的转向装置的剖视图；图2是所述第一实施例转向锁定机构的立体分解图；图3是所述第一实施例转向锁定机构的剖视图；图4是所述第一实施转向锁定机构的前视图；图5是所述第一实施例转向锁定机构中托架和锁体紧固部的局部放大图；图6是所述第一实施例中锁体变化形式的立体图；图7是所述第一实施例中锁体的进一步变化形式的剖视图；图8是根据本发明第二实施例的转向锁定机构的托架和锁体的立体图；图9是所述第二实施例转向锁定机构中托架和锁体的变化形式的立体图；图10是所述第二实施例转向锁定机构的变化形式的剖视图；图11是现有技术转向锁定机构的剖视图，示出了转向轴转动时施加的应力；图12A是现有技术转向锁定机构在托架变形前的局部放大图；图12B是现有技术转向锁定机构在托架变形后的局部放大图。
具体实施例方式
现在将参考附图对本发明第一实施例的一种转向锁定机构进行描述。图1是从上向下看的转向锁定机构1的剖视图，图的左边对应于车辆的前侧。一支撑托架4在仪表板(图中未示出)的下表面固定在车体上。左侧和右侧销7枢接地支撑该支撑托架4上的可倾动托架15。可倾动托架15包括一后壁16。一上部转向柱5延伸穿过后壁16的中部。上部转向柱5与后壁16焊接固定在一起。前轴承和后轴承11可转动地支承上部转向柱5中的上部转向轴8。
支撑托架4包括一前壁18。一下部转向柱6，其延伸穿过前壁18的中部，与前壁18焊接固定在一起。一下部转向轴9在下部转向柱6内被可转动地支撑。一万向接头10将上部转向轴8的前端8a与下部转向轴9的后端9a耦合联结。不管该上部转向轴8绕侧销7的倾动，该万向接头10在上部转向轴8和下部转向轴9之间自由地传递力矩。
一锁套12固定在下部转向柱6里的下部转向轴9的外表面9b上。该锁套12具有一沿该转向轴9的轴向延伸的插口13。
一插孔14面向插口13延伸穿过所述下部转向柱6。该插孔14收容和支撑锁体17的一部分。锁体17向右突出所述支撑托架4的侧壁19。锁杆20被可移动地支承在锁体17内，作用是限制下部转向轴9的转动。一点火开关(图中未示)用来推动锁杆20抵靠锁套12。进一步，当插口13位于面向锁杆20的位置时，锁杆20进入插口13。
一托架3设置在锁体17对面的下部转向柱6上，以在下部转向柱6的外表面6a的周围部分伸出。托架3与锁体17紧固在一起使下部转向柱6被夹在托架3和锁体17之间(请参考图3)。托架3由钢板冲压制成。
现在来讨论将锁体17装配在托架3上的结构。图2是图1所示转向锁定机构1的立体分解图。图3是该转向锁定机构1的剖视图。
如图2、图3所示，托架3和锁体17在紧固部21和31处紧固在一起。更具体的，紧固部31包括一在锁体17上形成的法兰32和一在该法兰32内形成的螺纹孔37。进一步地，紧固部31包括一在托架3上形成的法兰33和一在该法兰33内形成的螺栓孔35。螺栓孔35与锁体17的螺纹孔37直线对准。一螺栓36穿插过螺栓孔35与螺纹孔37配合，将托架3和锁体17紧固在一起。
现在详细说明转向锁定机构1或紧固部21的特点。图4是图2中转向锁定机构1按箭头A所指方向的前视图。图5是示出托架3和锁体17的紧固部21的局部放大图。
参见图2到图5，紧固部21包括在锁体17上形成的销支撑部22。所述销支撑部22具有长度F1和F2，各销支撑部22包括一销孔25以插入销26。紧固部21进一步包括一通过弯曲托架3形成的钩部23。钩部23钩住销26。紧固部21通过铰接结构形成，在该铰接结构中托架3的钩部23钩住销26。
一包括延伸部24的止动件30从钩部23往托架3的内表面3b延伸以防止钩部23从销26上解开。参见图4，延伸部24具有长度E1和E2，沿销26的轴向(即沿箭头D所指方向)从钩部23延伸。抵靠部29对应于延伸部24设定在销支持部22上。延伸部的总长E(E＝E1+E2)和销支持部22在抵靠部29的总长F(F＝F1+F2)大致相同。如图4所示，延伸部24的形状为矩形。
如图4所示，左延伸部和右延伸部24沿销26轴向的长度E1和E2大致相同。但是，延伸部24也可以具有不同的长度E1和E2。在这种情况下，左延伸部24b的长度E1和对应的销支持部22的抵靠部29的长度F1大致相同，右延伸部24b的长度E2和对应的销支持部22的抵靠部29的长度F2大致相同。
参考图11，在现有技术中，当点火开关从转向锁定机构移开、锁杆70进入插口63时，转向轴59的转动被限制。在这种状态下，如果转向盘(图中未示出)被强制转动，一个强力矩会施加给转向轴59。这可能会使转向轴59在箭头X所示方向上弯曲和移位。这种情况下，应力也会在箭头Y所示方向上施加给托架53。结果，应力会在箭头Y方向上施加给托架53的钩部73，使托架53产生如图12B所示的变形。
然而，对于第一实施例的转向锁定机构1，如图4和图5所示，如果应力在箭头Y方向上施加给钩部23，托架3的延伸部24会在对应于平面L2的位置抵靠住销支撑部22的上表面22a。这样即使有应力施加于该钩部23，也防止了钩部的变形，否则，钩部23就会从销26上解开。结果，即使一个强力矩施加给转向盘，托架3也不会从锁体17上脱离。因此，锁杆20会继续锁住和禁止下部转向轴9的转动。
第一实施例的转向锁定机构具有以下优点。
(1)铰接的紧固部21包括具有延伸部24的止动件30，防止了钩部23从销26上解开。因此，当下部转向轴9的转动被限制时，即使施加一个强力矩给下部转向轴9，钩部23仍保持钩住销26，防止了托架3从锁体17上分离。因此，锁杆20就不会从下部转向轴9的插口13上离开，锁杆20将继续限制下部转向轴9的转动。结果是，当施加强力矩来解开转向轴时，转向锁定机构1能有效的防止车辆被盗。
(2)将托架3和锁体17紧固在一起的紧固部21包括销26，设置在锁体17上用于销26插入的销支持部22，和设置在托架3上钩住销26的钩部23。因此，紧固部21形成了一个铰接结构将托架3的钩部23与销26钩在一起。铰接的紧固部21与使用螺栓36将托架3和锁体17紧固在一起的螺栓紧固部31相比，提供了一个额外的空间L。更具体的，如图3所示，为了在螺栓紧固部31内为螺栓39提供空间，法兰33的上表面34位于平面L1，高于位于平面L2的销支撑部22的上表面。这样减少了转向锁定机构1占用的空间，使转向锁定机构1更为紧凑。
(3)止动件30，包括延伸部24，从钩部23向托架3的内表面3a延伸。当下部转向轴9的转动被限制时，如果施加力矩到下部转向轴9上，延伸部24抵靠住销支撑部22。在这种情况下，即使当钩部23受到绕销23的应力时，延伸部24对销支持部22的抵靠也限制了托架3的钩部23的移位；否则该应力就会使钩部23变形并使钩部23从销26上解开。因此，延伸部24防止了钩部23的变形并保持钩部23和销26钩在一起。进一步，包括延伸部24的止动件30很容易地通过将钩部23向托架3的内表面3b延伸即可形成。因此，用一个简单的结构，当施加强力矩以解开转向轴时，转向锁定机构1就可以有效的防止车辆被盗。
(4)延伸部24沿销26轴向的总长E和对应于锁体17的销支撑部22所确定的抵靠部29的总长F大致相同。因此，当下部转向轴9的转动被限制时，如果施加力矩给下部转向轴9，延伸部24和销支撑部22有效地分散了施加到钩部23上的应力。这样就进一步有效地防止了钩部23的变形，并保持托架3和锁体17紧固在一起。
(5)托架3通过冲压高强度钢板而制成。因此，托架3的材料抵抗了应力产生的变形。因此，托架3可以薄而减小转向锁定机构1的尺寸。进一步，当下部转向轴9的转动被限制时，如果施加力矩到下部转向轴9上，托架3抵抗了变形并防止钩部23的变形。这样防止了钩部23从销26上解开，进一步有效地防止了托架3从锁体17上脱离。
现在讨论本发明第二实施例的转向锁定机构1。图8是示出托架43和锁体的立体图。为避免不必要的重复，与第一实施例中相应部件相同的那些部件将给出类似或相同的标号，并不再详细说明。在第二实施例中，转向装置的结构同图1所示。进一步地，除托架3和锁体17外，转向锁定机构1的结构和图2至5中所示相同，并不再详细说明。
如图8所示，一防止钩部23从销26上解开的止动件28在紧固部21上形成。更具体的，该止动件28和销支撑部22一体成形，以使设置成面向托架43的外表面43a并靠近钩部23。当下部转向轴9被锁住并限制转动时，施加力矩到下部转向轴9上时，止动件28与钩部23相接触。
由于转向锁定机构1的这种结构，当下部转向轴9的转动被限制时，如果力矩施加给下部转向轴9上，止动件28与钩部23相接触并防止其变形。
除了第一实施例的优点(1)、(2)和(5)之外，该转向锁定机构1还具有以下所述的优点
(6)即使当力矩施加给下部转向轴9并且应力按图5中箭头Y所指方向施加给钩部23时，止动件28与钩部23相接触并防止了钩部23的移位。这样防止了钩部23从销26上解开并保持托架43与锁体17紧固在一起。
如图9所示，包括延伸部24的托架3可以用来替代托架43。在这种情况下，第二实施例也具有第一实施例的优点(3)和(4)。结果，当施加强力矩来解开转向轴时，转向锁定机构1进一步有效地防止了车辆被盗。
进一步，如图10所示，托架43的钩部23可以围绕住销26。与止动件28一起，这会使钩部23更难从销26上解开。结果，当施加强力矩来解开转向轴时，转向锁定机构1进一步有效地防止了车辆被盗。在这种情况下，通过将围绕住销26的钩部23的末端部23a焊接或粘结到托架43的内表面43b上，钩部23将进一步抵抗施加应力过程中的变形。因此，将更有效地降低钩部23从销26解开的可能性。
显然，对本领域的技术人员来说，在不背离本发明的本质或范围的情况下，本发明还可以以其它具体的形式实现。尤其是，可以理解，本发明可以以下方式实现。
在第一实施例中，延伸部24一般为矩形。但是，延伸部24的形状并不仅限于此，还可以是其它形状，例如梯形。
如图6所示，凹槽27可以在销支撑部22上形成，以收容对应的延伸部24。在这个结构中，当将托架3和锁体17紧固在一起时，延伸部24配合进入凹槽27以确保延伸部24和销支撑部22固定在一起。这进一步有效地防止了钩部23从销26上解开，并保持托架3和锁体17紧固在一起。
在第一实施例中，钩部23弯向托架3的内表面3b。但是，如图7所示，钩部23也可以弯向托架3的外表面3a。在这种情况下，可以通过将包括延伸部24的止动件30向外表面3a延伸以抵靠住销支撑体22而获得和第一实施例相同的优点。
在第二实施例中，较佳的是当托架43与锁体17紧固在一起时，止动件28和钩部23互相接触。这样利用止动件28防止了钩部23的变形，并确保限制钩部23的移位。
在第二实施例中，止动件28与销支撑部22一体成形。然而，止动件28也可以是一和锁体17焊接在一起的独立部件，使当力矩施加给下部转向杆9时，止动件28可以与钩部23接触。这种结构也具有第二实施例的优点(6)。
现有的例子和实施例是说明性而非限制性的，本发明不受所给出的细节限制，而是可以在权利要求的范围和等同范围之内作修改。
权利要求
1.一种转向锁定机构，包括一转向轴；一转向柱，用于容纳和可转动地支撑所述转向轴；一锁体，用于遮住所述转向柱的一部分；一可移动地容纳在所述锁体内的锁件，并形成使能够限制所述转向轴的转动；一与所述锁体紧固在一起的托架，用于遮住所述转向柱的另一部分，所述托架和所述锁体夹住所述转向柱；以及一铰接的紧固部，用于将所述托架和所述锁体紧固在一起，所述铰接的紧固部包括一销；一销支撑部，设置在所述锁体上用于支撑所述销，所述销以部分外露状态插入所述销支撑部中；一钩部，设置在所述托架上并且钩住所述销的所述外露部分；以及一止动件，设置在所述托架或所述锁体上，用于防止所述钩部从所述销上解开。
2.如权利要求1所述的转向锁定机构，其特征在于所述托架具有一面向所述转向柱的内表面，并且所述止动件形成从所述钩部向所述托架的所述内表面延伸，以使当所述锁件限制所述转向轴的转动、施加力矩给所述转向轴时，通过紧靠住所述销支撑部而防止所述钩部从所述销上解开。
3.如权利要求2所述的转向锁定机构，其特征在于所述止动件包括一沿所述销的轴线方向从所述钩部延伸并紧靠住所述销支撑部的延伸部。
4.如权利要求3所述的转向锁定机构，其特征在于所述延伸部沿所述销的轴线方向具有与所述销支撑部大致相等的长度。
5.如权利要求1至4中任一项所述的转向锁定机构，其特征在于所述销支持部包括一凹槽，当所述托架与所述锁体紧固在一起时，该凹槽用于收容所述止动件。
6.如权利要求1所述的转向锁定机构，其特征在于所述托架具有一个背离所述转向柱的外表面，且所述止动件从所述钩部朝向所述托架的所述外表面延伸形成，以当所述锁件限制所述转向轴的转动、施加力矩给所述转向轴时，通过紧靠住所述销支撑部而防止所述钩部从所述销上解开。
7.如权利要求1所述的转向锁定机构，其特征在于所述止动件设置在所述锁体上，并且当所述托架与所述锁体紧固在一起时，面向所述托架。
8.如权利要求7所述的转向锁定机构，其特征在于所述止动件与所述销支持部一体成形。
9.如权利要求1所述的转向锁定机构，其特征在于所述托架具有一面向所述转向柱的内表面和一背离所述转向柱的相背的外表面，所述止动件包括一第一止动件，其设置在所述托架上，并且从所述钩部延伸，以面向所述托架的所述内表面；并且一第二止动件，其设置在所述锁体上，当所述托架与所述锁体紧固在一起时，以面向所述托架的所述外表面。
10.如权利要求1至4和6至9中任一项所述的转向锁定机构，其特征在于所述托架由钢板制成。
全文摘要
一种紧凑型并能有效防止车辆被盗的转向锁定机构。该转向锁定机构包括一转向柱，用于可转动地容纳一转向轴。该转向柱被夹在紧固在一起的一锁体和一托架之间。被容纳在所述锁体中的一锁杆限制所述转向轴的转动。将托架和锁体紧固在一起的一铰接的紧固部包括一销，一设置在锁体上的销支撑部、当销以部分外露状态插入所述销支撑部时用以支撑该销，一设置在所述托架上并且钩住该销的所述露出部分的一钩部，以及一设置在所述托架或所述锁体上的止动件、以防止所述钩部从所述销上解开。
文档编号B60R25/02GK1919665SQ20061012564
公开日2007年2月28日 申请日期2006年8月25日 优先权日2005年8月26日
发明者五岛弘文, 奥野正也 申请人:株式会社东海理化电机制作所