電子轉(zhuǎn)向柱鎖的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電子轉(zhuǎn)向柱鎖，包括蝸輪、蝸桿和鎖桿，所述蝸桿帶動所述蝸輪轉(zhuǎn)動，所述電子轉(zhuǎn)向柱鎖還包括凸輪；所述凸輪與所述蝸輪固定連接，所述蝸輪的圓心與所述凸輪的轉(zhuǎn)動中心之間的連線沿水平方向；所述蝸輪帶動所述凸輪一起轉(zhuǎn)動時，所述凸輪帶動所述鎖桿上下移動實現(xiàn)解鎖和上鎖。本實用新型通過凸輪帶動鎖桿上下移動實現(xiàn)解鎖和上鎖，由于凸輪的軌跡特點，凸輪沿同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動，即可實現(xiàn)鎖桿解鎖和上鎖的不斷切換，不需要蝸輪的換向，避免了換向異響。此外，凸輪的結(jié)構(gòu)較雙齒輪配合傳動的結(jié)構(gòu)簡單，易于裝配。
【專利說明】
電子轉(zhuǎn)向柱鎖
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電子轉(zhuǎn)向柱領(lǐng)域，尤其涉及一種電子轉(zhuǎn)向柱鎖。
【背景技術(shù)】
[0002 ]現(xiàn)有的電子轉(zhuǎn)向柱鎖通常包括蝸桿、蝸輪、齒輪和鎖桿，齒輪設(shè)置在蝸輪內(nèi)并與蝸 輪同心，蝸輪的內(nèi)齒面與齒輪嚙合。蝸桿帶動蝸輪在水平方向上轉(zhuǎn)動，蝸輪帶動齒輪轉(zhuǎn)動， 齒輪帶動鎖桿上下移動，實現(xiàn)解鎖和上鎖的功能。
[0003] 由于該電子轉(zhuǎn)向柱鎖通過雙齒輪配合傳動，齒輪的成型和裝配較復雜，并且上鎖 和解鎖切換時，蝸輪蝸桿需要換向，容易發(fā)生換向異響。
[0004] 因此，有必要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、容易裝配、無換向異響的電子轉(zhuǎn)向柱鎖。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、容易裝配、無換 向異響的電子轉(zhuǎn)向柱鎖。
[0006] 本實用新型的技術(shù)方案提供一種電子轉(zhuǎn)向柱鎖，包括蝸輪、蝸桿和鎖桿，所述蝸桿 帶動所述蝸輪轉(zhuǎn)動，
[0007] 所述電子轉(zhuǎn)向柱鎖還包括凸輪；
[0008] 所述凸輪與所述蝸輪固定連接，所述蝸輪的圓心與所述凸輪的轉(zhuǎn)動中心之間的連 線沿水平方向；
[0009] 所述蝸輪帶動所述凸輪一起轉(zhuǎn)動時，所述凸輪帶動所述鎖桿上下移動實現(xiàn)解鎖和 上鎖。
[0010] 進一步地，所述凸輪與所述鎖桿通過連接件連接，所述連接件始終與所述凸輪的 最高點接觸。
[0011] 進一步地，所述連接件為矩形框，所述矩形框套設(shè)在所述凸輪外。
[0012] 進一步地，所述凸輪沿順時針方向依次包括第一輪部、第二輪部、第三輪部和第四 輪部，所述第一輪部的半徑為r，所述第三輪部的半徑為R，r<R，所述第二輪部的半徑從r逐 漸過渡到R，所述第四輪部的半徑從R逐漸過渡到r，所述第一輪部和所述第三輪部的圓心角 為70°，所述第二輪部和所述第四輪部的圓心角為110°。
[0013] 進一步地，所述凸輪的直徑為固定值。
[0014] 采用上述技術(shù)方案后，具有如下有益效果:本實用新型通過凸輪帶動鎖桿上下移 動實現(xiàn)解鎖和上鎖，由于凸輪的軌跡特點，凸輪沿同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動，即可實現(xiàn)鎖桿解鎖和 上鎖的不斷切換，不需要蝸輪的換向，避免了換向異響。此外，凸輪的結(jié)構(gòu)較雙齒輪配合傳 動的結(jié)構(gòu)簡單，易于裝配。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型一實施例中電子轉(zhuǎn)向柱鎖的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2是本實用新型一實施例中電子轉(zhuǎn)向柱鎖的側(cè)向剖視圖；
[0017] 圖3是本實用新型一實施例中電子轉(zhuǎn)向柱鎖的凸輪結(jié)構(gòu)解析的示意圖；
[0018] 圖4是本實用新型一實施例中電子轉(zhuǎn)向柱鎖的受力圖；
[0019] 圖5是本實用新型一實施例中電子轉(zhuǎn)向柱鎖在解鎖過程中的推力與凸輪轉(zhuǎn)動角度 的關(guān)系圖。
[0020] 附圖標記對照表：
[0021] 1-蝸輪 2-蝸桿 3-鎖桿
[0022] 4-凸輪 5-連接件
[0023] a-第一輪部 b-第二輪部 C-第三輪部
[0024] d-第四輪部 0-轉(zhuǎn)動中心
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖來進一步說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0026] 本實用新型中所述的"水平"和"垂直"是以圖1中的方位為基準。圖1中的橫向為水 平方向，圖1中的豎直方向為垂直方向。
[0027] 如圖1-2所示，電子轉(zhuǎn)向柱鎖包括蝸輪1、蝸桿2和鎖桿3,蝸桿2帶動蝸輪1轉(zhuǎn)動，電 子轉(zhuǎn)向柱鎖還包括凸輪4;凸輪4與蝸輪1固定連接，蝸輪1的圓心與凸輪4的轉(zhuǎn)動中心之間的 連線沿水平方向；蝸輪1帶動凸輪4 一起轉(zhuǎn)動時，凸輪4帶動鎖桿3上下移動實現(xiàn)解鎖和上鎖。 [0028]其中，如圖1所示，圖1中0為凸輪4的轉(zhuǎn)動中心，從圖1的視角看轉(zhuǎn)動中心0與蝸輪1 的圓心重合。如圖2所示，圖2中點畫線L為蝸輪1的圓心和凸輪4的轉(zhuǎn)動中心之間的連線。
[0029] 工作時，首先蝸桿2帶動蝸輪1轉(zhuǎn)動，蝸輪1帶動凸輪4 一起轉(zhuǎn)動，凸輪4再帶動鎖桿3 上下移動。凸輪4轉(zhuǎn)動的過程中，由于凸輪4的軌跡特點，具體表現(xiàn)為凸輪4的半徑從小變大， 再從大變小，使得凸輪4在轉(zhuǎn)動的過程中，凸輪4的最高點反復的上升和下降，凸輪4也就帶 動鎖桿3反復的上升和下降。鎖桿3上升時，實現(xiàn)解鎖;下降時，實現(xiàn)上鎖。這樣凸輪4沿同一 方向連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中，可以實現(xiàn)鎖桿3解鎖和上鎖的不斷切換，不需要蝸輪的換向，避免 了換向異響。此外，凸輪的結(jié)構(gòu)較雙齒輪配合傳動的結(jié)構(gòu)簡單，易于裝配。
[0030] 本實施例中，如圖1所示，凸輪4與鎖桿3通過連接件5連接，連接件5始終與凸輪4的 最高點F接觸。具體地，連接件5為矩形框，矩形框套設(shè)在凸輪4外。
[0031] 其中，最高點F在凸輪4上是一個動態(tài)點，在圖1所示的方位中，經(jīng)過凸輪4的轉(zhuǎn)動中 心0的垂直線與凸輪4邊緣相交的上方點，即為凸輪的最高點F。隨著凸輪4的轉(zhuǎn)動，最高點F 沿凸輪4的邊緣不斷移動。
[0032] 凸輪4在轉(zhuǎn)動的過程中，凸輪4的最高點F始終與矩形框的上邊框接觸。這樣凸輪4 能夠帶動矩形框上下移動，矩形框再帶動鎖桿3上下移動。矩形框件將凸輪4框在其內(nèi)，能夠 保證與凸輪4之間的配合穩(wěn)定性。
[0033] 較佳地，連接件5還可以為其他結(jié)構(gòu)。例如:連接件5可以為水平桿，水平桿與凸輪 4的最高點F始終接觸，水平桿向下延伸出一連接部與鎖桿3連接。雖然不如矩形框的連接穩(wěn) 定性好，但是只要能夠保證始終與凸輪4的最高點F接觸，能實現(xiàn)帶動鎖桿解鎖和上鎖的目 的，均屬于本實用新型的保護范圍。
[0034] 本實施例中，如圖3所示，凸輪4沿順時針方向依次包括第一輪部a、第二輪部b、第 三輪部C和第四輪部d，第一輪部a的半徑為r，第三輪部C的半徑為R，r<R，第二輪部b的半徑 從r逐漸過渡到R，第四輪部d的半徑從R逐漸過渡到r，第一輪部a和第三輪部c的圓心角為 70°，第二輪部b和第四輪部d的圓心角為110°。
[0035] 具體地，如圖3所述，第一輪部a的凸輪邊緣從D點到A點，第二輪部b的凸輪邊緣從A 點到B點，第三輪部c的凸輪邊緣從B點到C點，第四輪部d的凸輪邊緣從C點到D點。
[0036] 當凸輪4沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，當D點為最高點時，凸輪4繼續(xù)轉(zhuǎn)動，最高點從D點向 A點移動，此時連接部5始終與第一輪部a接觸，由于第一輪部a的半徑為r，此時鎖桿3處于靜 止狀態(tài)，即鎖桿3不會上下移動。
[0037] 當最高點從A點向B點移動時，此時連接部5始終與第二輪部b接觸，由于第二輪部b 的半徑從r逐漸過渡到R，因此凸輪4帶動連接部5向上移動，連接部5帶動鎖桿3向上移動，實 現(xiàn)解鎖。
[0038]當最高點從B點向C點移動時，此時連接部5與第三輪部c接觸，由于第三輪部c的半 徑為R，鎖桿3再次處于靜止狀態(tài)。
[0039] 當最高點從C點移動到D點時，此時連接部5與第四輪部d接觸，由于第四輪部d的半 徑從R逐漸過渡到r，因此凸輪4帶動連接部5向下移動，連接部帶動鎖桿3也向下移動，實現(xiàn) 上鎖。
[0040] 其中，連接部5在于第一輪部a和第三輪部c接觸的過程中，均是靜止狀態(tài)，該狀態(tài) 用于吸收掉電機的余量行程，為下一次的操作做好準備。
[0041] 較佳地，第一輪部a、第二輪部b、第三輪部c和第四輪部d的圓心角也可以為其他數(shù) 值。圓心角的數(shù)值與鎖桿的解鎖和上鎖行程長度有關(guān)。
[0042]如圖4所示，F(xiàn)渦為蝸桿對蝸輪的推力;F摩為凸輪和推桿的摩擦力;F推為推桿對凸 輪的反向推力;Rb為蝸輪的半徑;Ra為凸輪的瞬時半徑（即旋轉(zhuǎn)到夾角β時的轉(zhuǎn)動中心0同最 高點的距離）；夾角β為沿轉(zhuǎn)動中心〇的垂直線與Ra之間的夾角。
[0043]根據(jù)力矩平衡：
[0044] F禍*Rb=F推*Ra*sin(P)+F摩*Ra*cos(P); (β>0時適用，β = 0時，F(xiàn)推=0)
[0045]由于F摩=y*F推;其中μ為摩擦系數(shù)；
[0046] 因此：F 推=F 禍 *Rb/(Ra*sin(P)+Ra*y*cos(P))
[0047] 設(shè)定凸輪的r = 8;R=12;
[0048] 分析解鎖行程：
[0049] 設(shè)凸輪轉(zhuǎn)過的角度為Θ，其中角度Θ是以圖3中E點為起點，在E點時θ = 〇;則Θ同各行 程，解鎖狀態(tài)的關(guān)系如下面的表1:
[0051]表 1
[0052]在解鎖行程中，轉(zhuǎn)角Θ變化，引起β值變化，變化情況如下面的表2:


[0056] 表2
[0057] 如圖5所示，結(jié)合表2可以看出，F(xiàn)推在初期較大，后期較小。由于F推與解鎖力的大 小相同，可以推出初期解鎖力較大，后期解鎖力較小。從機械力學特性來講，跟解鎖特性要 求非常匹配。
[0058]本實用新型另一實施例中，凸輪4的直徑為固定值。即在第二輪部b與第四輪部d之 間經(jīng)過轉(zhuǎn)動中心0的連線的長度不變，例如:連線在第二輪部b上不斷變長，在第四輪部d上 不斷變短，并且變化量相等。這種設(shè)計保證了凸輪4始終與矩形框的上下邊框接觸，保證了 凸輪4與矩形框之間的配合穩(wěn)定性。
[0059]以上所述的僅是本實用新型的原理和較佳的實施例。應當指出，對于本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，在本實用新型原理的基礎(chǔ)上，還可以做出若干其它變型，也應視為本實用 新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種電子轉(zhuǎn)向柱鎖，包括蝸輪、蝸桿和鎖桿，所述蝸桿帶動所述蝸輪轉(zhuǎn)動，其特征在 于， 所述電子轉(zhuǎn)向柱鎖還包括凸輪； 所述凸輪與所述蝸輪固定連接，所述蝸輪的圓心與所述凸輪的轉(zhuǎn)動中心之間的連線沿 水平方向； 所述蝸輪帶動所述凸輪一起轉(zhuǎn)動時，所述凸輪帶動所述鎖桿上下移動實現(xiàn)解鎖和上 鎖。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子轉(zhuǎn)向柱鎖，其特征在于，所述凸輪與所述鎖桿通過連接件 連接，所述連接件始終與所述凸輪的最高點接觸。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子轉(zhuǎn)向柱鎖，其特征在于，所述連接件為矩形框，所述矩形 框套設(shè)在所述凸輪外。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子轉(zhuǎn)向柱鎖，其特征在于，所述凸輪沿順時針方向依次包括 第一輪部、第二輪部、第三輪部和第四輪部，所述第一輪部的半徑為r，所述第三輪部的半徑 為R，r<R，所述第二輪部的半徑從r逐漸過渡到R，所述第四輪部的半徑從R逐漸過渡到r，所 述第一輪部和所述第三輪部的圓心角為70°，所述第二輪部和所述第四輪部的圓心角為 110。。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子轉(zhuǎn)向柱鎖，其特征在于，所述凸輪的直徑為固定值。
【文檔編號】B60R25/0215GK205440274SQ201521107655
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月24日
【發(fā)明人】鄒明平, 覃仁澤
【申請人】東風汽車有限公司