[发明专利]电子转向柱锁

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子转向柱锁。

背景技术

  电子转向柱锁是替代传统机械转向柱锁的一种新型产品，其主要配合智能钥匙系统或者无钥匙启动系统使用。电子转向柱锁得主要功能是锁止和解锁转向管柱。在停车时，电子转向柱锁会伸出锁舌，锁止转向柱。而在车子启动前，电子转向柱锁会自动收回锁舌，解锁转向柱。在整个行车过程中电子转向柱锁必须始终保持解锁状态。

在行车过程中，如果电子转向柱锁的内部零件出现破坏，或内部机构出现故障，造成锁舌伸出进入转向管柱内，会导致方向盘锁死，直接危及驾驶员及乘客安全。为了防止这种事故的发生，电子转向柱锁内部对锁舌状态要有非常准确可靠的探测。另外，还需要有保险机构，在解锁状态下，阻止锁舌向锁止方向运动。

传统的设计方案如图1，图2及图3所示，但不仅限于此种设计。

件1：马达,驱动安装于其输出转轴上的蜗杆（件2）进行转动。

件2：蜗杆，安装于马达（件2）的输出转轴上，与齿轮（件3）的外齿啮合，将马达（件1）的高速转动转变为齿轮（件3）的低速旋转。

件3：齿轮，外齿与蜗杆（件2）啮合，受驱动进行旋转运动，内部有内螺纹，与滑块（件4）上的螺杆结构配合，通过自身转动，驱动滑块（件4）上下直线运动。

件4：滑块，上部螺杆结构与齿轮（件3）内的内螺纹配合，受驱动进行上下直线运动，并带动锁舌（件5），上下运动。其上包塑有磁铁（件4.1）。

件4.1：磁铁，当滑块（件4）向上运动到解锁位置时，磁铁（件4.1）会触发电路板（件9）上的解锁传感器（件9.1），当滑块（件4）向下运动到闭锁位置时，磁铁（件4.1）会触发电路板（件9）上的闭锁传感器（件9.2）。从而实现状态的判断。

件5：锁舌，安装于滑块（件4）上，受其驱动进行上下直线运动。向上为解锁运动，向下为闭锁运动。在其与滑块（件4）之间装有备锁弹簧（件8）。

件6：保险杆，装配在滑块（件4）下端，由解锁弹簧（件7）支撑，由滑块推动进行上下直线运动。其左侧臂插入锁舌（件5）上对应的槽中。防止锁舌因断裂向下坠落如管柱中。

件7：解锁弹簧，支撑在保险杆（件6）上，当滑块（件4）向下移动到闭锁位置时，会被压缩，并产生反向向上的推力。当滑块（件4）向上运动时，推力会帮助其克服阻力，从而提高解锁性能。

件8：备锁弹簧，安装于滑块（件4）与锁舌（件5）之间，实现二者的弹性连接，当滑块向下运动，而锁舌被外部零件挡住时，备锁弹簧（件8）会被压缩并产生推力。当外阻碍移除，这个推力会推动锁舌（件5）弹出。

件9：电路板，上有两个霍尔传感器，分别是解锁传感器（件9.1），和闭锁传感器（件9.2）。当滑块（件4）向上运动到解锁位置时，磁铁（件4.1）会触发解锁传感器（件9.1），当滑块（件4）向下运动到闭锁位置时，磁铁（件4.1）会触发闭锁传感器（件9.2）。从而实现状态的判断。

锁舌保险机构包含两个零件，保险杆（件6）及解锁弹簧（件7），为保证可靠性，保险杆材料为钢材，由冲压工艺成形（但不限于此材料及成形工艺）。

行车状态下，电子转向柱锁处于解锁状态，如图3所示，此时解锁弹簧（件7）处于压缩状态，能够提供大小40N，方向向上的力，这个力会支撑住保险杆（件6），使其不会向下移动。因此，当内部机构件发生破坏，保险杆（件6）会始终支撑住锁舌（件5），防止其落入转向管柱中，造成行车上锁。

上述方案中，锁止解锁动作的传动，用到了2个零件，分别是齿轮（件3）和滑块（件4）。锁止解锁探测的触发，使用了1个零件，滑块（件4），锁舌的保险功能要到了另外的两个零件，保险杆（件6）和解锁弹簧（件7）。辅助解锁功能使用了1个零件，解锁弹簧（件7）。整个系统为实现这四个功能，使用了4个零件。目前市场上其它方案的情况也类似，基本上都需要2到5个零件。个别方案零件数量少，但却又无法实现保险功能或者辅助解锁功能，为了达到安全性，需要提高机构零件的强度，成本无法降低。

现存方案都存在下列缺点：零件数量多，物料成本高，组装操作复杂，组装成本高。产品内部结构复杂，可靠性难以保证。难以缩小体积，降低重量。因此无法满足客户低成本，小型化，轻量化的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种电子转向柱锁，结构简单，减少零件数量，降低产品复杂度，从而降低成本，提高可靠性，实现轻量化，小型化。