УСТРОЙСТВО БЛОКИРОВКИ РУЛЕВОЙ КОЛОНКИ Российский патент 2013 года по МПК B60R25/02 B62D1/184 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству блокировки рулевой колонки, блокирующему поворот рулевого вала автомобиля.

Уровень техники

В качестве традиционного устройства блокировки рулевой колонки известно устройство ключа, описанное в публикации патента Японии №2752709. Устройство ключа включает в себя цилиндр 101 ключа, ротор 104 ключа, ползун 106, рычаг 107, штифт 108 и пружину 109, как показано на фиг.7. Ротор 104 ключа выполнен с возможностью поворота в цилиндре 101 ключа. Вставное отверстие 102 и направляющая прорезь 103 выполнены на роторе 104 ключа. Ползун 106 выполнен с возможностью перемещения в направляющей прорези 103 и перемещается в направляющей прорези 103 вместе с вводом/изъятием ключа 105. Рычаг 107 выполнен с возможностью поворота на цилиндре 101 ключа. Конец 107а рычага 107 входит в зацепление с устройством 110 блокировки рулевой колонки. Другой конец 107b рычага 107 со стороны ключа взаимодействует с ползуном 106. Штифт 108 выполнен на корпусе (не показан) и подпирает рычаг 107 с возможностью поворота. Пружина 109 выполнена в цилиндре 101 ключа и толкает другой конец 107b по направлению к наружной круговой поверхности ротора 104 ключа.

При вводе ключа 105 в отверстие 102 ротора 104 ключа ползун 106 скользит наружу от ротора 104 ключа. Другой конец 107а толкается ползуном 106, так что рычаг 107 поворачивается по часовой стрелке на фиг.7. Затем, когда ключ 105 поворачивают в направлении его деблокировки, стопорный элемент (не показан) устройства 100 блокировки рулевой колонки деблокируется и входит в зацепление с концом 107а, так что деблокированное состояние устройства 100 блокировки рулевой колонки сохраняется. В это время зацепление между стопорным элементом и рулевым валом расцепляется за счет смещения стопорного элемента из положения его блокировки в положение его деблокировки. В результате, вращение рулевого вала становится свободным, так что можно управлять автомобилем.

Краткое описание изобретения

Однако в традиционном устройстве 100 ключа к рычагу 107 требуется прикрепить штифт 108, при этом также требуется процесс его запрессовки, так что существует проблема повышения затрат.

Следовательно, задачей изобретения является создание устройства блокировки рулевой колонки, в котором не требуется штифт в качестве шарнира поворота, которое может управлять заблокированным/деблокированным состояниями стопорного элемента посредством рычага вместе с вводом/изъятием ключа и которое может обеспечить снижение затрат.

Согласно аспекту настоящего предложения создано устройство блокировки рулевой колонки, которое включает в себя цилиндрический корпус; цилиндр ключа, который размещен в корпусе и имеет участок приема шарнира; ключ, который может быть вставлен в цилиндр ключа и блокирует/деблокирует цилиндр ключа путем его поворота после ввода ключа; кулачковый элемент, который поворачивается вместе с поворотом цилиндра ключа; стопорный элемент, который выполнен с возможностью скольжения в корпусе и смещения вместе с поворотом кулачкового элемента; и рычаг, который проходит вдоль осевого направления цилиндра ключа и может быть смещен в радиальном направлении цилиндра ключа. Рычаг включает в себя участок шарнира, который принимается участком приема шарнира и который может поворачиваться вокруг участка шарнира. Стопорный элемент смещается в свое деблокированное положение за счет поворота ключа, при этом рычаг и стопорный элемент, находящиеся в деблокированном положении, входят в зацепление, обусловленное поворотом рычага вместе с вводом ключа в цилиндр ключа, чтобы сохранить стопорный элемент в деблокированном положении. Один из участка приема шарнира и участка шарнира выполнен как вдавленный участок, а другой из них выполнен как участок, выступающий в направлении вдавленного участка, при этом выступающий участок подпирается поджатым в его направлении вдавленным участком.

Согласно вышеописанному аспекту один из участка приема шарнира и участка шарнира выполнен как вдавленный участок, а другой из них выполнен как участок, выступающий по направлению к вдавленному участку, при этом выступающий участок подпирается поджатым в его направлении вдавленным участком. Поскольку выступающий участок подпирается поджатым в его направлении вдавленным участком, штифт в качестве центра поворота не требуется, при этом блокирующий/деблокирующий стопорный элемент может управляться посредством рычага вместе с вводом/изъятием ключа. Следовательно, работоспособность сборки может быть улучшена, а количество деталей и их стоимость могут быть уменьшены.

В данном случае является предпочтительным, чтобы участок шарнира был выполнен как закругленный выпуклый участок, радиус которого больше, чем перемещение движения участка шарнира в радиальном направлении цилиндра ключа, при этом участок приема шарнира выполнен как вдавленный участок, который больше, чем участок шарнира.

В соответствии с этим, поскольку закругленный участок поворота шарнира подпирается поджатым в его направлении участком приема шарнира, когда рычаг поворачивается, рычаг может плавно поворачиваться вокруг участка шарнира как своего центра поворота. Кроме того, поскольку участок шарнира рычага подпирается участком приема шарнира, вибрация рычага может быть ограничена. Кроме того, поскольку радиус участка шарнира выполнен большим, чем смещение движения участка шарнира, некоторый участок участка шарнира все еще остается в пределах охвата участка приема шарнира, даже когда участок шарнира движется. В результате, участок шарнира и участок приема шарнира могут быть плавно соединены друг с другом, когда участок шарнира приближается к участку приема шарнира.

Кроме того, является предпочтительным, чтобы участок приема шарнира был выполнен как закругленный вогнутый участок, радиус кривизны которого больше, чем радиус участка шарнира.

В соответствии с этим, участок шарнира может быть надежно принят внутренней круговой поверхностью участка приема шарнира. Кроме того, поскольку радиус кривизны внутренней круговой поверхности задан большим, чем радиус участка шарнира, участок шарнира может быть плавно отделен от участка приема шарнира во время перехода из состояния, при котором участок шарнира подпирается поджатым в его направлении участком приема шарнира, в состояние поворота (смещения) рычага вокруг его концевого участка как своего центра поворота. Подобным образом, участок шарнира может быть поджат по направлению и плавно принят участком приема шарнира и затем подпираться им.

В альтернативном варианте является предпочтительным, чтобы участок приема шарнира был выполнен на открытой кромке опорного отверстия, которое выполнено на кожухе цилиндра, который составляет наружную оболочку цилиндра ключа, при этом участок шарнира выступает на рычаге и подпирается участком приема шарнира, вставленным в опорное отверстие.

В соответствии с этим участок шарнира вставляется в опорное отверстие и затем подпирается участком приема шарнира, выполненным на открытой кромке опорного отверстия. Следовательно, диапазон поворота рычага может быть малым за счет размещения рычага наиболее близко к центральной оси цилиндра ключа. В результате, общий размер устройства вдоль радиального направления может быть малым.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид в разрезе, на котором показано заблокированное состояние устройства блокировки рулевой колонки согласно одному варианту осуществления изобретения.

Фиг.2 - вид в разрезе, на котором показано состояние устройства блокировки рулевой колонки со вставленным ключом согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.3 - вид в разрезе, на котором показано деблокированное состояние устройства блокировки рулевой колонки согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.4 - вид спереди устройства блокировки рулевой колонки согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.5 - вид в разрезе по линии V-V с фиг.1.

Фиг.6 - увеличенный вид, на котором показан участок поворотного шарнира рычага в устройстве блокировки рулевой колонки согласно варианту осуществления изобретения; и

фиг.7 - вид в разрезе, на котором показано традиционное устройство ключа.

Описание варианта (вариантов) осуществления изобретения

Далее будет объяснен вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг.1-6. Следует отметить, что фиг.1 представляет собой вид в разрезе по линии I-I с фиг.4.

Как показано на фиг.1-3, устройство 1 блокировки рулевой колонки согласно настоящему варианту осуществления изобретения включает в себя корпус 2, цилиндр 3 ключа, ротор 4 ключа, вращатель 40, кулачковый элемент 5 (см. фиг.5), стопорный элемент 6 (см. фиг.5) и рычаг 7. Цилиндр 3 ключа размещен в корпусе 2. Ротор 4 ключа выполнен с возможностью поворота в цилиндре 3 ключа. Вращатель 40 соединен с ротором 4 ключа, чтобы поворачиваться вместе с ротором 4 ключа. Как показано на фиг.5, отверстие 61 блокировки, которое сцепляется с кулачковым элементом 5, выполнено на стопорном элементе 6. Кроме того, конец стопорного элемента 6 выступает из нижней стороны корпуса 2, когда блокируется, чтобы войти в зацепление с рулевым валом (не показан), и втягивается в корпус, когда деблокируется. Рычаг 7 расположен между корпусом 2 и цилиндром 3 ключа и продолжается в осевом направлении цилиндра 3 ключа.

Ротор 4 ключа снабжен вставным отверстием 41, в которое надлежит вставить ключ 8, и отверстием 42 скольжения, которое проходит в радиальном направлении ротора 4 ключа. Ползун 43 расположен внутри отверстия 42 скольжения. Ползун 42 скользит в радиальном направлении внутри отверстия 42 скольжения. Когда ключ 8 вставлен, ключ 8 взаимодействует с наклонной поверхностью ползуна 43, и затем ползун 43 перемещается в радиальном направлении внутри отверстия 42 скольжения.

Как показано на фиг.5, стопорный элемент 6 имеет форму прямоугольной рамы, при этом отверстие 61 блокировки выполнено в его раме. Приводимый в движение кулачком элемент 63 выполнен выступающим рядом с отверстием 61 блокировки. Кроме того, ступенчатые участки 62 со стороны стопора выполнены вдоль направления скольжения на обеих наружных сторонах рамы стопорного элемента 6.

Стопорный элемент 6 расположен с возможностью скольжения внутри корпуса 2 вдоль радиального направления цилиндра 3 ключа. Стопорный элемент 6 поджат по направлению к рулевому валу (направленному вниз на фиг.5) с помощью возвращающей силы стопорной пружины 10, которая расположена между стопорным элементом 6 и корпусом 2 со сжатием. Кроме того, когда стопорный элемент 6 выступает из корпуса 2, ступенчатые участки 62 со стороны стопора взаимодействуют со ступенчатыми участками 21 со стороны корпуса, чтобы регулировать выступающее смещение стопорного элемента 6. Когда кулачковый элемент 5, который вставлен в отверстие 61 блокировки, поворачивается по часовой стрелке на фиг.5, кулачковый элемент 5 и приводимый в движение кулачком элемент 63 сцепляются друг с другом, чтобы сместить стопорный элемент 6 вверх на фиг.5.

Рычаг 7 имеет длинную плоскую форму и расположен вдоль осевого направления цилиндра 3 ключа, то есть вдоль цилиндра 3 ключа, вращателя 40 и кулачкового элемента 5. Рычаг 7 имеет один концевой участок 71, другой концевой участок 72 и участок 73 шарнира. Один концевой участок 71 выполнен в форме крюка на конце рычага 7 и с возможностью контакта с ползуном 43. Другой конец 72 выполнен в форме крюка на другом конце рычага 7 и с возможностью контакта со стопорным элементом 6. Участок 73 шарнира выступает рядом с центром рычага 7 по направлению к ротору 4 ключа и работает как поворотный шарнир рычага 7. Участок 73 шарнира имеет полукруглую форму, радиус которой больше, чем его подвижное смещение в радиальном направлении ротора 4 ключа. Кроме того, один концевой участок 71 поджат в направлении ротора 4 ключа с помощью восстанавливающей силы пружины 9 рычага, которая расположена между рычагом 7 и корпусом со сжатием, при этом рычаг 7 подпирается описанными далее участками 31 приема шарнира в состоянии, при котором участок 73 шарнира вставлен в описанное далее опорное отверстие 32а.

Цилиндр 3 ключа имеет участки 31 приема шарнира, которые принимают участок 73 шарнира рычага 7. Как показано на фиг.6, опорное отверстие 32а выполнено на кожухе 32 цилиндра, который составляет наружную оболочку цилиндра 3 ключа. Опорное отверстие 32а является прорезью вдоль осевого направления цилиндра 3 ключа и проникает от наружной поверхности до внутренней поверхности кожуха 32 цилиндра. Участки 31 приема шарнира выполнены с обеих сторон вдоль продольного направления на открытой кромке опорного отверстия 32а. Участки 31 приема шарнира выполнены как закругленные поверхности, радиус кривизны которых немного больше, чем радиус участка 73 шарнира. Отметим, что, как показано на фиг.1-3, участки 74 впадины выполнены на рычаге 7 с обеих сторон участка 73 шарнира. Контакты между рычагом 7 и участками 31 приема шарнира предотвращаются с помощью участков 74 впадин, так что может быть обеспечен достаточный диапазон поворота рычага.

Согласно устройству 1 блокировки рулевой колонки с описанной выше конфигурацией, в заблокированном состоянии стопорного элемента 6, показанного на фиг.1 и 5, участок 73 шарнира взаимодействует с участками 31 приема шарнира пружиной 9 рычага, чтобы функционировать как центр поворота, причем один концевой участок 71 толкает ползун 43 внутрь ротора 4 ключа, а другой концевой участок 72 отделяется от стопорного элемента 6.

Затем ключ 8 вставляют в ротор 4 ключа, как показано на фиг.2, так что ползун 43 выталкивается наружу, при этом один конец 71 выталкивается наружу из ротора 4 ключа посредством ползуна 43. Рычаг 7 поворачивается против часовой стрелки на фиг.2 вокруг участка 73 шарнира, как своего центра поворота, в состоянии, при котором участок 73 шарнира и участки 31 приема шарнира контактируют друг с другом, так что другой концевой участок 72 контактирует со стопорным элементом 6. После того как один концевой участок 72 соприкасается со стопорным элементом 6, рычаг 7 поворачивается вокруг другого концевого участка 72, как своего центра поворота, так что участок 73 шарнира отделяется от участков 31 приема шарнира.

Впоследствии ключ 8 поворачивают по направлению деблокировки (по часовой стрелке на фиг.4), как показано на фиг.3, так что кулачковый элемент 5 поворачивается в деблокирующем направлении вместе с ротором 4 ключа, при этом стопорный элемент 6 втягивается в корпус 2, что обусловлено взаимным сцеплением между кулачковым элементом 5 и отверстием 61 блокировки. Когда стопорный элемент 6 втягивается в корпус 2, образуются зазоры между ступенчатыми участками 21 со стороны корпуса и ступенчатыми участками 62 со стороны стопора. В это время рычаг 7 поворачивается вокруг одного концевого участка 71, как своего центра поворота, за счет поджимающей силы пружины 9 рычага. В результате, участок 73 шарнира взаимодействует с участками 31 приема шарнира, при этом другой концевой участок 72 вставляется в зазор между ступенчатым участком 21 со стороны корпуса и ступенчатым участком 62 со стороны стопора. Поскольку другой концевой участок 72 вставлен в зазор между ступенчатым участком 21 со стороны корпуса и ступенчатым участком 62 со стороны стопора, другой концевой участок 72 и ступенчатый участок 62 со стороны стопора входят в зацепление друг с другом, чтобы сохранить деблокированное состояние стопорного элемента 6.

Ключ 8 вынимают после того, как он повернулся в направлении деблокировки (против часовой стрелки на фиг.4) в деблокированное состояние, так что один концевой участок 71 высвобождается от прижатия ползуном 43. В результате, рычаг 7 поворачивается вокруг участка 72 шарнира, как своего центра поворота, за счет поджимающей силы пружины 9 рычага, при этом зацепление между другим концевым участком 72 и стопорным элементом 6 расцепляется. Кроме того, поскольку кулачковый элемент 5 поворачивается в направлении блокировки вместе с ротором 4 ключа, стопорный элемент 6 устанавливается в заблокированном состоянии за счет поджимающей силы стопорной пружины 10. В результате, стопорный элемент 6 входит в зацепление с рулевым валом, чтобы предотвратить вращение рулевого вала.

Согласно настоящему варианту осуществления изобретения штифт, в качестве поворотного шарнира, не требуется, при этом блокировка/деблокировка стопорного элемента может управляться с помощью рычага 7 вместе с вводом/изъятием ключа 8. Следовательно, работоспособность сборки может быть улучшена, а количество деталей и их стоимость могут быть сокращены.

В упомянутом варианте осуществления изобретения, поскольку закругленная наружная круговая поверхность 73а участка 73 шарнира взаимодействует с участками 31 приема шарнира, когда рычаг 7 поворачивается, рычаг 7 может плавно поворачиваться вокруг участка 73 шарнира, как своего центра поворота. Кроме того, поскольку участок 73 шарнира рычага 7 поддерживается участками 31 приема шарнира, вибрация рычага 7 может быть ограничена. Далее, поскольку радиус круглой наружной поверхности 73а участка 73 шарнира выполнен большим, чем смещение движения участка 73 шарнира в радиальном направлении цилиндра 3 ключа (ротора 4 ключа), некоторый участок участка 73 шарнира все еще остается внутри охвата участков 31 приема шарнира, даже когда участок 73 шарнира перемещается. В результате участок 73 шарнира и участки 31 приема шарнира могут плавно соединяться друг с другом, когда участок 73 шарнира приближается к участкам 31 приема шарнира.

В упомянутом варианте осуществления изобретения участок 73 шарнира рычага 7 может быть надежно принят внутренними круговыми поверхностями 31а, которые выполнены закругленными. Кроме того, поскольку радиус кривизны внутренних круговых поверхностей 31а задан большим, чем радиус наружной круговой поверхности 73а, участок 73 шарнира может быть плавно отделен от участков 31 приема шарнира во время перехода от состояния зацепления между участком 73 шарнира и участками 31 приема шарнира к состоянию поворота (смещения) рычага 7 вокруг другого концевого участка 72, как своего центра поворота. Подобным образом участок 73 шарнира может быть плавно принят участками 31 приема шарнира.

В упомянутом варианте осуществления настоящего изобретения участок 73 шарнира вставляется в опорное отверстие 32а и затем подпирается участками 31 приема шарнира, выполненными на открытой кромке опорного отверстия 32а. Следовательно, диапазон поворота рычага 7 может быть выполнен малым за счет размещения рычага 7 наиболее близко к центральной оси цилиндра 3 ключа. В результате общий размер устройства вдоль радиального направления может быть выполнен малым.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство блокировки рулевой колонки содержит цилиндрический корпус, цилиндр ключа, ключ, кулачковый элемент, стопорный элемент и рычаг. Цилиндр ключа размещен в корпусе и имеет участок приема шарнира. Ключ вводится в цилиндр ключа и блокирует или деблокирует цилиндр ключа путем его поворота после введения ключа. Кулачковый элемент поворачивается вместе с поворотом цилиндра ключа. Стопорный элемент выполнен с возможностью скольжения в корпусе и смещения вместе с поворотом кулачкового элемента. Рычаг проходит вдоль осевого направления цилиндра ключа и может быть смещен в радиальном направлении цилиндра ключа. Рычаг включает в себя участок шарнира, который принимается участком приема шарнира, и может поворачиваться вокруг участка шарнира. Стопорный элемент смещается в свое деблокированное положение за счет поворота ключа. Рычаг и стопорный элемент, находящиеся в деблокированном положении, входят в зацепление, обусловленное поворотом рычага вместе с вводом ключа в цилиндр ключа, чтобы оставить стопорный элемент в деблокированном положении. Один из участка приема шарнира и участка шарнира выполнен как вдавленный участок. Другой из упомянутых участков выполнен как участок, выступающий в направлении вдавленного участка. Выступающий участок удерживается поджатым к вдавленному участку. Участок шарнира выполнен как закругленный выпуклый участок, радиус которого превышает движущееся перемещение участка шарнира в радиальном направлении цилиндра ключа. Участок приема шарнира выполнен как вдавленный участок, который больше участка шарнира. Достигается создание устройства блокировки руля, в котором в качестве шарнира поворота используется рычаг. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство блокировки рулевой колонки, содержащее:
цилиндрический корпус;
цилиндр ключа, который размещен в корпусе и имеет участок приема шарнира;
ключ, который может быть введен в цилиндр ключа и блокирует/деблокирует цилиндр ключа путем его поворота после введения ключа;
кулачковый элемент, который поворачивается вместе с поворотом цилиндра ключа;
стопорный элемент, который выполнен с возможностью скольжения в корпусе и смещения вместе с поворотом кулачкового элемента; и
рычаг, который проходит вдоль осевого направления цилиндра ключа и может быть смещен в радиальном направлении цилиндра ключа;
при этом рычаг включает в себя участок шарнира, который принимается участком приема шарнира, и может поворачиваться вокруг участка шарнира,
стопорный элемент смещается в свое деблокированное положение за счет поворота ключа, причем рычаг и стопорный элемент, находящиеся в деблокированном положении, входят в зацепление, обусловленное поворотом рычага вместе с вводом ключа в цилиндр ключа, чтобы оставить стопорный элемент в деблокированном положении, и
один из участка приема шарнира и участка шарнира выполнен как вдавленный участок, а другой из них выполнен как участок, выступающий в направлении вдавленного участка, причем выступающий участок удерживается поджатым к вдавленному участку, и
участок шарнира выполнен как закругленный выпуклый участок, радиус которого превышает движущееся перемещение участка шарнира в радиальном направлении цилиндра ключа, при этом участок приема шарнира выполнен как вдавленный участок, который больше участка шарнира.

2. Устройство по п.1, в котором участок приема шарнира выполнен как закругленный вогнутый участок, радиус кривизны которого превышает радиус участка шарнира.

3. Устройство по п.1, в котором участок приема шарнира выполнен на открытой кромке опорного отверстия, которое выполнено на кожухе цилиндра, который составляет наружную оболочку цилиндра ключа, при этом участок шарнира выступает на рычаге и подпирается участком приема шарнира, вставленным в опорное отверстие.