專利名稱：鎖定裝置以及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎖定裝置以及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
作為以往的鎖定裝置，例如存在日本特開2001-219816號(hào)公報(bào)、日本特開 2002-308049號(hào)公報(bào)中所記載的鎖定裝置。
日本特開2001-219816號(hào)公報(bào)中所記載的鎖定裝置，在柱式的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置有轉(zhuǎn)向鎖定裝置。在將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)傳遞至減速器的蝸桿軸側(cè)(輸入側(cè))形成有卡合部，或者在電動(dòng)機(jī)的輸出軸側(cè)形成有卡合部。形成為能夠通過使鎖定部件朝該卡合部前進(jìn)或從該卡合部后退而形成鎖定狀態(tài)、解鎖狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
該鎖定部件的進(jìn)退利用對(duì)該鎖定部件朝卡合部側(cè)施力(前進(jìn))的彈性部件、和對(duì)鎖定部件進(jìn)行吸引而使鎖定部件從卡合部脫離(后退)的致動(dòng)器來進(jìn)行。對(duì)于該鎖定部件的后退，當(dāng)點(diǎn)火鑰匙接通時(shí)，對(duì)固定在殼體側(cè)的作為致動(dòng)器的螺線管的通電被控制。由此， 使之產(chǎn)生克服基于上述彈性部件的彈力的吸引力，使設(shè)置有可動(dòng)鐵心的鎖定部件從卡合部脫離而后退，從而成為解鎖狀態(tài)。當(dāng)點(diǎn)火鑰匙斷開時(shí)，停止基于螺線管的對(duì)可動(dòng)鐵心的吸弓I，鎖定部件借助基于彈性部件的彈力前進(jìn)，鎖定部件與卡合部卡合，成為鎖定狀態(tài)。
這樣，能夠在電動(dòng)機(jī)的輸出軸側(cè)或者減速器的輸入側(cè)亦即蝸桿軸側(cè)(即輸出基于對(duì)方向盤賦予的轉(zhuǎn)矩的輔助轉(zhuǎn)矩的前側(cè))形成鎖定狀態(tài)、解鎖狀態(tài)。由此，在鎖定部件與卡合部卡合的鎖定狀態(tài)，基于對(duì)方向盤賦予的轉(zhuǎn)矩的大的力不會(huì)直接作用于鎖定部件，能夠使鎖定部件小型化。
然而，由于是當(dāng)點(diǎn)火鑰匙接通時(shí)朝線圈通電而使鎖定部件后退并從卡合部脫離的方式，因此，例如當(dāng)發(fā)生線束斷線、連接器脫落或者電池電壓的瞬間降低等時(shí)，對(duì)線圈的通電消失，鎖定部件借助基于彈性部件的作用而前進(jìn)并與卡合部卡合，因此，有時(shí)方向盤可能會(huì)在行駛中鎖定。
在以上點(diǎn)中，尚存改進(jìn)的余地。
日本特開2002-308049號(hào)公報(bào)中所記載的鎖定裝置是鑰匙與轉(zhuǎn)向軸的鎖定機(jī)構(gòu)部分機(jī)械聯(lián)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，且被一體地單元化。對(duì)于該構(gòu)造，在鎖芯與轉(zhuǎn)向軸的鎖定機(jī)構(gòu)部分之間，與鎖芯一體旋轉(zhuǎn)的凸輪部件以與該鎖芯同軸的狀態(tài)伸出至鎖定機(jī)構(gòu)部分。并且，夾裝有與鑰匙的插入/拔出聯(lián)動(dòng)的鎖定桿，當(dāng)鑰匙被從“ACC”位置轉(zhuǎn)動(dòng)至“LOCK”位置時(shí)，凸輪部件動(dòng)作?；谕馆啿考膭?dòng)作，設(shè)置于轉(zhuǎn)向軸側(cè)的鎖定機(jī)構(gòu)的鎖定部件動(dòng)作，從而成為能夠與轉(zhuǎn)向軸鎖定的狀態(tài)。
進(jìn)而，當(dāng)鑰匙被從“LOCK”位置拔出時(shí)，鎖定桿動(dòng)作，鎖定部件基于此而動(dòng)作，與轉(zhuǎn)向軸的槽嵌合而實(shí)現(xiàn)鎖定。
在日本特開2002-308049號(hào)公報(bào)所記載的結(jié)構(gòu)中，鑰匙部分和轉(zhuǎn)向軸的鎖定機(jī)構(gòu)部分是以機(jī)械聯(lián)動(dòng)的方式單元化了的結(jié)構(gòu)，因此，若鑰匙部分設(shè)置于駕駛席的儀表板，則鎖定機(jī)構(gòu)部分位于駕駛者的膝部前方，會(huì)對(duì)鎖定機(jī)構(gòu)部分的強(qiáng)度、設(shè)置位置造成制約。
作為其對(duì)策能夠想到將鑰匙裝置等的操作部與鎖定機(jī)構(gòu)等的致動(dòng)器部分離，借助彈簧部件使鎖定機(jī)構(gòu)中的鎖定部件移動(dòng)至鎖定位置，當(dāng)鑰匙被插入并被向“ACC”位置轉(zhuǎn)動(dòng)操作的情況下(欲解除鎖定的情況下)，利用例如檢測(cè)單元等檢測(cè)到該情況，并基于該檢測(cè)信號(hào)對(duì)電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使鎖定部件朝鎖定解除位置移動(dòng)。
然而，為了避免從基于鎖定部件的鎖定解除狀態(tài)不經(jīng)意地進(jìn)行鎖定動(dòng)作，需要保持鎖定解除狀態(tài)的單元。以往，由于是鑰匙部分與轉(zhuǎn)向軸的鎖定機(jī)構(gòu)部分機(jī)械聯(lián)動(dòng)的結(jié)構(gòu)， 因此，只要鎖芯位于規(guī)定的旋轉(zhuǎn)位置，則利用凸輪部件來保持鎖定部件的鎖定解除狀態(tài)。
在該情況下，在上述的鑰匙裝置等的操作部與鎖定機(jī)構(gòu)等的致動(dòng)器部分離的結(jié)構(gòu)中，由于沒有凸輪部件，因此需要在致動(dòng)器部新設(shè)置保持鎖定解除狀態(tài)的單元。作為其對(duì)策能夠想到在作為電氣驅(qū)動(dòng)單元的螺線管的插棒式鐵心安裝鎖定解除保持部件，基于操作部的操作產(chǎn)生電信號(hào)，利用該電信號(hào)驅(qū)動(dòng)該螺線管，由此利用鎖定解除保持部件來保持鎖定部件的鎖定解除狀態(tài)。但是，在像這樣的利用螺線管等電氣驅(qū)動(dòng)單元使鎖定解除保持部件動(dòng)作的結(jié)構(gòu)的情況下，存在發(fā)生基于電氣故障(例如線束斷線、連接器脫落、或者電池電壓的瞬間降低等)的誤動(dòng)作的危險(xiǎn)性。
在以上點(diǎn)尚存改進(jìn)的余地。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于，提供一種利用電氣驅(qū)動(dòng)單元使鎖定解除保持部件動(dòng)作， 且能夠不受電氣故障影響地以少量的耗電量可靠地進(jìn)行鎖定保持的鎖定裝置。
本發(fā)明的一個(gè)方式的、限制移動(dòng)體移動(dòng)的鎖定裝置的結(jié)構(gòu)特征的主旨在于，具備 鎖定部件，該鎖定部件與設(shè)置于上述移動(dòng)體的卡合部卡合；施力部件，該施力部件對(duì)上述鎖定部件朝與上述卡合部側(cè)相反的方向施力；以及致動(dòng)器，該致動(dòng)器使上述鎖定部件克服上述施力部件的作用力朝上述卡合部側(cè)移動(dòng)，使上述鎖定部件與上述卡合部成為卡合狀態(tài)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即便在因線束斷線、連接器脫落或者電池電壓的瞬間降低等電氣故障而導(dǎo)致對(duì)線圈的通電、對(duì)致動(dòng)器的通電消失的情況下，也能夠利用施力部件使鎖定部件移動(dòng)而維持非卡合狀態(tài)。
結(jié)果，即便是在通電中止的情況下也能夠繼續(xù)維持鎖定部件的非卡合狀態(tài)。
通過以下的參照附圖對(duì)實(shí)施例的說明，能夠更加清楚本發(fā)明的上述特征、優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)一步的特征、優(yōu)點(diǎn)，圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。


圖I是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的整體圖。
圖2是沿著圖I的2-2線的從箭頭方向觀察的省略了方向盤以及萬(wàn)向聯(lián)軸器的局部剖視圖。
圖3是沿著圖2的3-3線的剖視圖。
圖4是轉(zhuǎn)向鎖定裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖5是轉(zhuǎn)向鎖定裝置的電氣回路圖。
圖6是示出轉(zhuǎn)向鎖定裝置的未通電時(shí)的鎖定銷的行程與作用于鎖定銷的力的關(guān)系的圖。
圖7是示出轉(zhuǎn)向鎖定裝置的鎖定通電時(shí)的鎖定銷的行程與作用于鎖定銷的カ的 關(guān)系的圖。圖8是示出轉(zhuǎn)向鎖定裝置的解鎖通電時(shí)的鎖定銷的行程與作用于鎖定銷的カ的 關(guān)系的圖。圖9是示出轉(zhuǎn)向鎖定裝置的鎖定銷欲從解鎖末端前進(jìn)的狀態(tài)的圖。圖10是鎖定銷從圖9的狀態(tài)前進(jìn)而鎖定檢測(cè)開關(guān)被接通后的狀態(tài)圖。圖11是示出鎖定銷進(jìn)ー步前進(jìn)而前進(jìn)到鎖定末端附近的狀態(tài)的圖。圖12是示出鎖定銷欲從鎖定末端后退的狀態(tài)的圖。圖13是鎖定銷從圖12的狀態(tài)后退而鎖定檢測(cè)開關(guān)斷開后的狀態(tài)圖。圖14是示出鎖定銷進(jìn)ー步后退而后退到解鎖末端附近的狀態(tài)的圖。圖15是轉(zhuǎn)向鎖定裝置動(dòng)作流程圖。
具體實(shí)施例方式以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在圖1、2中，1為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置 的輸入軸，該輸入軸以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被支承于轉(zhuǎn)向柱2。輸入軸1由上部軸4和下部軸6 構(gòu)成。上述上部軸4安裝有方向盤3。上述下部軸6以限制相對(duì)旋轉(zhuǎn)、且當(dāng)作用有規(guī)定值以 上的軸向カ時(shí)能夠在軸向相對(duì)變位的方式與設(shè)置在上部軸4的下端部的筒狀部5嵌合。因 而，若發(fā)生碰撞時(shí)駕駛者與方向盤3猛烈撞擊而在輸入軸1作用有規(guī)定值以上的軸向的力， 則上部軸4能夠相對(duì)于下部軸6朝軸向前方變位而吸收撞擊能量。轉(zhuǎn)向柱2由筒狀的上部柱8和筒狀的下部柱9構(gòu)成。上述上部柱8利用軸承7將 上部軸4支承為能夠旋轉(zhuǎn)。上述下部柱9的上端部與上部柱8的下端部?jī)?nèi)周面嵌合。上部 支架10是將上部柱8安裝于車身的上部支架，當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)上部柱8因撞擊而朝前方移動(dòng) 吋，該上部支架10從車身脫落而允許上部柱8以及上部軸4朝前方移動(dòng)。殼體11固定于下部柱9的下端，且通過下部支架12安裝于車身。輸出軸13是以 能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于殼體11的輸出部件，且經(jīng)由扭カ桿14與下部軸6連結(jié)。輸出軸13 借助萬(wàn)向聯(lián)軸器15、中間軸16、齒條小齒輪機(jī)構(gòu)17等與轉(zhuǎn)向輪18連結(jié)。扭矩檢測(cè)裝置19 檢測(cè)經(jīng)由方向盤3對(duì)輸入軸1賦予的轉(zhuǎn)向操縱轉(zhuǎn)矩。通過電氣地測(cè)定與扭カ桿14基于轉(zhuǎn) 向操縱轉(zhuǎn)矩的扭轉(zhuǎn)成比例的輸入軸1與輸出軸13之間的相對(duì)微小旋轉(zhuǎn)變位來檢測(cè)轉(zhuǎn)向操 縱轉(zhuǎn)矩。如圖3所示，在輸出軸13固定有減速裝置20的齒輪21。蝸桿軸(減速裝置的輸 入部件)22是兩端由軸承23以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于殼體11的蝸桿軸(減速裝置20的輸 入部件)，且與齒輪21嚙合。電動(dòng)機(jī)M被固定安裝于殼體11。作為該電動(dòng)機(jī)M的旋轉(zhuǎn)輸 出部件的輸出軸25與蝸桿軸22花鍵嵌合。在該輸出軸25安裝有在周圍具有多個(gè)鎖定孔 (卡合部)29的環(huán)31。轉(zhuǎn)向鎖定裝置(鎖定裝置)35被固定于殼體11，通過使鎖定銷(鎖 定部件)26相對(duì)于設(shè)置于輸出軸25的鎖定孔四前進(jìn)/后退而使輸出軸25成為鎖定狀態(tài)、 解鎖狀態(tài)。其次，基于圖4對(duì)轉(zhuǎn)向鎖定裝置35的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。轉(zhuǎn)向鎖定裝置35由致動(dòng)器30和環(huán)31構(gòu)成。上述致動(dòng)器30使鎖定銷洲相對(duì)于 鎖定孔四前進(jìn)/后退。環(huán)31嵌裝于電動(dòng)機(jī)M的輸出軸25，且在周圍具有多個(gè)鎖定孔四。
致動(dòng)器30具有與鎖定銷26 —體的插棒式鐵心51。插棒式鐵心51由具有一對(duì)磁極的磁鐵構(gòu)成。例如，如圖4所示，插棒式鐵心51的左側(cè)為S極，插棒式鐵心51的右側(cè)為N極。
為了產(chǎn)生用于使鎖定銷26前進(jìn)/后退的電磁力，在與上述鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51的周圍卷繞有線圈54。線圈54由成為線圈54所生成的電磁力的磁路的磁軛 53包圍。
在與上述鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51與線圈54之間設(shè)置有套筒55。與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51能夠借助線圈54所產(chǎn)生的電磁力平滑地前進(jìn)/后退。
致動(dòng)器30的前部由前部罩56覆蓋。在前部罩56與插棒式鐵心51的左端之間設(shè)置有用于使鎖定銷26從嵌裝于電動(dòng)機(jī)的輸出軸25的鎖定孔29脫離的壓縮彈簧(施力部件)28。
致動(dòng)器30的后部由后部罩57覆蓋，在后部罩57與磁軛53之間配設(shè)有能夠根據(jù)插棒式鐵心51的位置來檢測(cè)鎖定銷26與鎖定孔29的卡合狀態(tài)的鎖定檢測(cè)開關(guān)(鎖定檢測(cè)單元)45。
其次，根據(jù)圖5對(duì)轉(zhuǎn)向鎖定裝置35的電氣結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
轉(zhuǎn)向鎖定裝置35的控制部具備作為控制主體的E⑶40、電池46、點(diǎn)火開關(guān)44、 鎖定檢測(cè)開關(guān)45以及致動(dòng)器30。
E⑶40具備進(jìn)行控制處理的CPU 41、輸入側(cè)I/F 42、輸出側(cè)接口 43。上述輸入側(cè)接口 42是點(diǎn)火開關(guān)44以及鎖定檢測(cè)開關(guān)45的輸入部。上述輸出側(cè)接口 43對(duì)致動(dòng)器30 輸出通電電流。
其次，基于圖6、圖7、圖8對(duì)上述轉(zhuǎn)向鎖定裝置35和該轉(zhuǎn)向鎖定裝置35的E⑶40 的動(dòng)作進(jìn)行說明。
對(duì)于圖6的縱軸，向上的力表示使鎖定銷26從鎖定孔29后退(朝非卡合狀態(tài)移動(dòng))的后退力Fr，向下的力表示使鎖定銷26朝鎖定孔29前進(jìn)的前進(jìn)力Fa。
并且，橫軸表示鎖定銷26的行程。鎖定銷26在圖4的狀態(tài)下行程為零，以解鎖末端(后退端)Pl表示該狀態(tài)，表示右側(cè)行程鎖定末端(前進(jìn)端)。
在此，LI表示壓縮彈簧28的行程與使鎖定銷26從鎖定孔29后退的后退力Fr的關(guān)系。進(jìn)而，L2表不構(gòu)成插棒式鐵心51的具有一對(duì)磁極的磁鐵與磁軛53之間的吸引力。 另外，該吸引力作為使鎖定銷26朝鎖定孔29前進(jìn)的前進(jìn)力Fa發(fā)揮作用。
其次，L3表示不對(duì)線圈54通電的未通電時(shí)的LI與L2的合力、即壓縮彈簧28的后退力Fr、與作用在插棒式鐵心51和磁軛53之間的吸引力(前進(jìn)力)Fa的合力。P3表示壓縮彈簧28的后退力Fr、與插棒式鐵心51和磁軛53之間的前進(jìn)力Fa抵消的均等點(diǎn)。PlO 表示壓縮彈簧28的后退力Fr與插棒式鐵心和磁軛的吸引力的合力的前進(jìn)側(cè)最大位置。但是，鎖定銷26構(gòu)成為在鎖定末端(前進(jìn)端)P2機(jī)械停止，因此不會(huì)到達(dá)PlO。
因而，由于在Pl與P3之間后退力Fr大，因此在鎖定銷26作用有后退方向的力。 并且，由于在P3與PlO之間前進(jìn)力Fa大，因此在鎖定銷26作用有前進(jìn)方向的力。
結(jié)果，在比P3靠行程的左側(cè)的位置，轉(zhuǎn)向鎖定裝置35由壓縮彈簧28的后退力Fr 朝解鎖末端(后退端)Pl推壓。即，成為解鎖狀態(tài)。
其次，如圖7的L4所示，為了對(duì)致動(dòng)器30的線圈54賦予超過由上述壓縮彈簧28形成的后退力的前進(jìn)力Fa，利用E⑶40通以鎖定銷前進(jìn)用電流la。于是，借助以L4所示的前進(jìn)力Fa和以L3所示的后退力Fr的合力(參照L5)，鎖定銷26前進(jìn)。
如L3所示，在不利用E⑶40對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通電時(shí)，在使鎖定銷26前進(jìn)的行程(例如P4)中將鎖定銷前進(jìn)用電流Ia斷開。于是，前進(jìn)力Fa在P4地點(diǎn)從L5變成 L3的前進(jìn)力Fa，但還作用有前進(jìn)力Fa，鎖定銷26被推壓于機(jī)械停止的鎖定末端(前進(jìn)端) P2而被維持在該位置(卡合狀態(tài))。即成為鎖定狀態(tài)。在此，如后面即將敘述(參照?qǐng)D15) 的那樣，P4是由鎖定檢測(cè)開關(guān)45和鎖定銷前進(jìn)確認(rèn)用時(shí)鐘Trl決定的位置。
結(jié)果，由于鎖定銷前進(jìn)用電流Ia在P4地點(diǎn)斷開，因此能夠以少量的耗電量繼續(xù)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中的轉(zhuǎn)向鎖定。
如圖8的L6所示，為了賦予比繼續(xù)上述轉(zhuǎn)向鎖定的、壓縮彈簧力與構(gòu)成插棒式鐵心51的磁鐵和磁軛53之間的吸引力的合力大的后退力Fr，利用E⑶40對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通以鎖定銷后退用電流lb。于是，借助L6所示的后退力Fr與L3所示的前進(jìn)力Fa的合力(參照L7)，鎖定銷26后退。
如L3所示，在不借助E⑶40對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通電時(shí)，在使鎖定銷26后退的行程(例如P5)中鎖定銷后退用電流Ib被斷開。于是，后退力Fr在P5地點(diǎn)從L7變成 L3的后退力Fr，但還作用有后退力Fr，鎖定銷26被推壓于機(jī)械停止的解鎖末端(后退端) Pl而被維持在該位置。在此，如后面即將敘述(參照?qǐng)D15)的那樣，P5是由鎖定檢測(cè)開關(guān) 45和鎖定銷后退確認(rèn)用時(shí)鐘Tr2決定的位置。
其次，基于圖9 圖14對(duì)轉(zhuǎn)向鎖定裝置35的從解鎖狀態(tài)朝鎖定狀態(tài)的過渡、從鎖定狀態(tài)朝解鎖狀態(tài)的過渡進(jìn)行說明。
如圖9所示，從與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51在解鎖末端Pl靜止的狀態(tài)開始，利用E⑶40對(duì)致動(dòng)器30的線圈54進(jìn)行通電。以通電方向?yàn)樵诖跑?3的左側(cè)產(chǎn)生N 極、在磁軛53的右側(cè)產(chǎn)生S極的方式對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通電(參照?qǐng)D5的Ia)。于是， 插棒式鐵心51的S極被在磁軛53產(chǎn)生的N極吸引，與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51 朝鎖定孔29的方向前進(jìn)。
當(dāng)與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51前進(jìn)到規(guī)定位置(圖7的P4)時(shí)，如圖10 所示，鎖定檢測(cè)開關(guān)45接通，因此，借助該信號(hào)和鎖定銷前進(jìn)確認(rèn)用時(shí)鐘Trl，停止利用ECU 40對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通電。于是，雖然至此為止都是插棒式鐵心51的S極被在磁軛53產(chǎn)生的N極吸引而前進(jìn)，但此刻在磁軛53產(chǎn)生的N極消失。
但是，若鎖定銷26在規(guī)定位置(圖7的P4)，即便不再利用E⑶40對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通電,在由具有一對(duì)磁極的磁鐵構(gòu)成的插棒式鐵心51與由磁性體構(gòu)成的磁軛53之間作用有磁力，克服壓縮彈簧28的彈力使鎖定銷26前進(jìn)到鎖定末端P2，然后鎖定銷26被保持在該位置(參照?qǐng)D11)。結(jié)果，由于鎖定銷前進(jìn)用電流Ia在P4地點(diǎn)被斷開，因此能夠以少量的耗電量繼續(xù)進(jìn)行電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中的轉(zhuǎn)向鎖定。
其次，如圖12所示，在與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51在鎖定末端P2停止的時(shí)刻，若點(diǎn)火開關(guān)44接通，則利用E⑶40對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通電。以通電方向?yàn)樵诖跑?3的左側(cè)產(chǎn)生S極、并且在磁軛53的右側(cè)產(chǎn)生N極的方式對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通電 (參照?qǐng)D8的Ib)。于是，插棒式鐵心51的S極與在磁軛53產(chǎn)生的S極相排斥，該排斥力加上壓縮彈簧28的彈力使與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51從鎖定孔29的方向后退。
進(jìn)而，若與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51后退到規(guī)定位置(圖8的P5)，則如圖13所示，鎖定檢測(cè)開關(guān)45斷開，因此，借助該信號(hào)以及鎖定銷后退確認(rèn)用時(shí)鐘Tr2，停止利用ECU 40對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通電。但是，在該時(shí)刻，借助壓縮彈簧28的彈力、與作用在插棒式鐵心51和磁軛53之間的磁力的合力，與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51后退到解鎖末端Pl (參照?qǐng)D14)。
其次，基于圖15的流程圖對(duì)上述轉(zhuǎn)向鎖定裝置35和ECU 40的動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)敘述。
首先，判定點(diǎn)火開關(guān)44是否斷開(步驟101)。進(jìn)而，在步驟101中，在判斷為點(diǎn)火開關(guān)44斷開的情況下(步驟101 :YES)，則將鎖定銷前進(jìn)確認(rèn)用時(shí)鐘Trl復(fù)位(步驟102 Trl = 0)。
接著，對(duì)螺線管30的線圈54朝使鎖定銷前進(jìn)的方向通電(步驟103 :通以電流 Ia)。此外，使鎖定銷前進(jìn)確認(rèn)用時(shí)鐘Trl增量(步驟104 Trl = Trl+Tl)。
接著，判定鎖定銷前進(jìn)確認(rèn)用時(shí)鐘Trl是否在規(guī)定值以上(步驟105 Trl彡TrOl)。進(jìn)而，當(dāng)鎖定銷前進(jìn)確認(rèn)用時(shí)鐘Trl在規(guī)定值以上的情況下(步驟105 =YES Trl ^ TrOl)，判定鎖定檢測(cè)開關(guān)45是否接通(步驟106)。
然后，在鎖定檢測(cè)開關(guān)45接通的情況下(步驟106 :YES)，停止對(duì)致動(dòng)器30的線圈54的通電(步驟107 :不通以電流Ia)，處理結(jié)束。由此，鎖定銷26與鎖定孔29成為卡合狀態(tài)，成為鎖定狀態(tài)。另外，在鎖定銷前進(jìn)確認(rèn)用時(shí)鐘Trl比規(guī)定值小的情況下(步驟105 NO Trl < TrOl)、或者是鎖定檢測(cè)開關(guān)45斷開的情況下(步驟106 :N0)，返回步驟103，對(duì)致動(dòng)器30的線圈54朝鎖定銷26前進(jìn)的方向通電(步驟103 :通以電流Ia)。
接著，在步驟101中，當(dāng)判斷為點(diǎn)火開關(guān)44接通的情況下(步驟101 :N0)，將鎖定銷后退確認(rèn)用時(shí)鐘Tr2復(fù)位(步驟108 =Tr2 = 0)。
接著，對(duì)致動(dòng)器30的線圈54朝鎖定銷26后退的方向通電(步驟109 :通以電流 Ib)。此外，使鎖定銷后退確認(rèn)用時(shí)鐘Tr2增量(步驟110 Tr2 = Tr2+T2)。
接著，判定鎖定檢測(cè)開關(guān)45是否斷開(步驟111)。然后，在鎖定檢測(cè)開關(guān)45斷開的情況下(步驟111 :YES)，判定鎖定銷后退確認(rèn)用時(shí)鐘Tr2是否在規(guī)定值以上(步驟112 Tr2彡Tr02)。進(jìn)而，當(dāng)鎖定銷后退確認(rèn)用時(shí)鐘Tr2在規(guī)定值以上的情況下(步驟112 =YES Tr2彡Tr02)，停止對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通電(步驟113 :不通以電流Ib)，處理結(jié)束。由此，鎖定銷26和鎖定孔29成為非卡合狀態(tài),成為解鎖狀態(tài)。
另外，當(dāng)鎖定檢測(cè)開關(guān)45接通的情況下(步驟111 N0)、或者是鎖定銷后退確認(rèn)用時(shí)鐘Tr2比規(guī)定值小的情況下(步驟112 N0 Tr2 < Tr02)，返回步驟109，對(duì)致動(dòng)器30 的線圈54朝鎖定銷26后退的方向通電(步驟109 :通以電流Ib)。
以上，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠得到以下的作用/效果。
轉(zhuǎn)向鎖定裝置35形成為如下的結(jié)構(gòu)當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)44接通的情況下，在致動(dòng)器30 的線圈54流過使與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51從環(huán)31脫離的方向的電流，上述環(huán) 31嵌裝于電動(dòng)機(jī)24的輸出軸25，且在周圍具有多個(gè)鎖定孔29。此外，還具備用于增加脫離力的施力部件。
即，形成為在點(diǎn)火開關(guān)44接通的狀態(tài)、換言之為進(jìn)行手柄操作的狀態(tài)時(shí)能夠借助施力部件的彈力維持解鎖狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即便是在因電氣故障(例如線束斷線、連接器脫落或者電池電壓的瞬間降低等)而對(duì)線圈的通電消失的情況下，也能夠利用施力部件使鎖定部件后退而維持非卡合狀態(tài)。
結(jié)果，即便是在通電中止的情況下也能夠繼續(xù)鎖定部件的非卡合狀態(tài)。
并且，轉(zhuǎn)向鎖定裝置35形成為如下的結(jié)構(gòu)當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)44斷開的情況下，利用 E⑶40對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通以使與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51與環(huán)31卡合的方向的電流，上述環(huán)31嵌裝于電動(dòng)機(jī)24的輸出軸25，且在周圍具有多個(gè)鎖定孔29。
進(jìn)而，對(duì)與鎖定銷26呈一體的插棒式鐵心51的位置進(jìn)行檢測(cè)的鎖定檢測(cè)開關(guān)45 接通時(shí)，借助該信號(hào)和鎖定銷前進(jìn)確認(rèn)用時(shí)鐘Trl，將通電轉(zhuǎn)換為非通電，然后，借助致動(dòng)器 30的磁軛53與安裝于插棒式鐵心51的具有一對(duì)磁極的磁鐵之間的磁力,鎖定銷26前進(jìn), 能夠與設(shè)置于電動(dòng)機(jī)24的旋轉(zhuǎn)輸出部件的卡合部卡合。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在鎖定銷26前進(jìn)至比P4靠P2側(cè)的位置的情況下，即便不對(duì)致動(dòng)器30的線圈54通電,也能夠利用由具有一對(duì)磁極的磁鐵構(gòu)成的插棒式鐵心51和由磁性體構(gòu)成的磁軛53之間的磁力來維持鎖定銷26與設(shè)置于電動(dòng)機(jī)24的旋轉(zhuǎn)輸出部件的卡合部之間的卡合狀態(tài)。
結(jié)果，能夠以少量的耗電量繼續(xù)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中的轉(zhuǎn)向鎖定。
在本實(shí)施方式中將鎖定裝置35設(shè)置于電動(dòng)機(jī)24的輸出軸25。因而，鎖定裝置35 的卡合力由減速裝置20增大，因此能夠以少量的耗電量進(jìn)行鎖定。
另外，本實(shí)施方式能夠以下述方式變更。
在本實(shí)施方式中，將本發(fā)明具體化為柱式輔助EPS，但本發(fā)明也可以應(yīng)用于齒條式輔助EPS、小齒輪式輔助EPS。
在本實(shí)施方式中，根據(jù)點(diǎn)火開關(guān)的接通、斷開使轉(zhuǎn)向鎖定裝置動(dòng)作，但并不局限于此，也可以使用利用電波、紅外線的遙控器。
在本實(shí)施方式中，采取了插棒式鐵心51的左側(cè)為S極、插棒式鐵心51的右側(cè)為N 極的結(jié)構(gòu)，但當(dāng)然也可以使插棒式鐵心51左右的極性相反。
在本實(shí)施方式中，插棒式鐵心51使用具有一對(duì)磁極的磁鐵，但也可以使用具有兩對(duì)以上的磁極的磁鐵。
若將本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向鎖定裝置應(yīng)用于具備大容量電池的混合動(dòng)力車、插電式混合動(dòng)力車、電動(dòng)汽車等，則能夠長(zhǎng)期地維持轉(zhuǎn)向鎖定狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種利用電氣驅(qū)動(dòng)單元使鎖定解除保持部件動(dòng)作，且能夠不受電氣故障影響地繼續(xù)鎖定部件的非卡合狀態(tài)、且能夠以少量的耗電量可靠地進(jìn)行鎖定保持的鎖定裝置。
權(quán)利要求
1.一種鎖定裝置，該鎖定裝置限制移動(dòng)體的移動(dòng)，其特征在于，上述鎖定裝置具備鎖定部件，該鎖定部件與設(shè)置于上述移動(dòng)體的卡合部卡合；施力部件，該施力部件朝與上述卡合部側(cè)相反的方向?qū)ι鲜鲦i定部件施力；以及致動(dòng)器，該致動(dòng)器使上述鎖定部件克服上述施力部件的作用力朝上述卡合部側(cè)移動(dòng)， 使上述鎖定部件與上述卡合部成為卡合狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎖定裝置，其特征在于，上述致動(dòng)器具備插棒式鐵心，該插棒式鐵心與上述鎖定部件連結(jié)，且由具有一對(duì)磁極的磁鐵構(gòu)成；線圈，該線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)；磁軛，該磁軛形成用于利用上述線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)使上述插棒式鐵心移動(dòng)的磁路；以及通電單元，該通電單元對(duì)上述線圈通電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鎖定裝置，其特征在于，上述鎖定裝置具有鎖定檢測(cè)單元，該鎖定檢測(cè)單元檢測(cè)上述鎖定部件與上述卡合部之間的卡合狀態(tài)，當(dāng)上述鎖定檢測(cè)單元檢測(cè)到上述卡合狀態(tài)的情況下，中止上述通電單元對(duì)上述線圈的通電。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)所述的鎖定裝置，其特征在于，當(dāng)從上述卡合狀態(tài)轉(zhuǎn)換成非卡合狀態(tài)時(shí)，使上述通電單元對(duì)上述線圈的通電的方向反轉(zhuǎn)，以使上述鎖定部件向從上述卡合部離開的一側(cè)移動(dòng)。
5.—種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置,其特征在于，上述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置具備轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)通過方向盤的操作對(duì)車輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱；減速裝置，該減速裝置安裝于上述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的輸出軸與上述減速裝置連結(jié)；移動(dòng)體，該移動(dòng)體設(shè)于上述輸出軸；以及鎖定裝置，該鎖定裝置限制上述移動(dòng)體的移動(dòng)，上述鎖定裝置具備鎖定部件，該鎖定部件與設(shè)置于上述移動(dòng)體的卡合部卡合；施力部件，該施力部件朝與上述卡合部側(cè)相反的方向?qū)ι鲜鲦i定部件施力；以及致動(dòng)器，該致動(dòng)器使上述鎖定部件克服上述施力部件的作用力朝上述卡合部側(cè)移動(dòng)， 使上述鎖定部件與上述卡合部成為卡合狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，上述致動(dòng)器具備插棒式鐵心，該插棒式鐵心與上述鎖定部件連結(jié)，且由具有一對(duì)磁極的磁鐵構(gòu)成；線圈，該線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)；磁軛，該磁軛形成用于利用上述線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)使上述插棒式鐵心移動(dòng)的磁路；以通電單元，該通電單元對(duì)上述線圈通電。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，上述鎖定裝置具有鎖定檢測(cè)單元，該鎖定檢測(cè)單元檢測(cè)上述鎖定部件與上述卡合部之間的卡合狀態(tài)，當(dāng)上述鎖定檢測(cè)單元檢測(cè)到上述卡合狀態(tài)的情況下，中止上述通電單元對(duì)上述線圈的通電。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，當(dāng)從上述卡合狀態(tài)轉(zhuǎn)換成非卡合狀態(tài)時(shí)，使上述通電單元對(duì)上述線圈的通電的方向反轉(zhuǎn)，以使上述鎖定部件朝從上述卡合部離開的一側(cè)移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供鎖定裝置以及電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。限制移動(dòng)體的移動(dòng)的鎖定裝置具備鎖定部件，該鎖定部件與設(shè)置于上述移動(dòng)體的卡合部卡合；施力部件，該施力部件朝與上述卡合部側(cè)相反的方向?qū)ι鲜鲦i定部件施力；以及致動(dòng)器，該致動(dòng)器使上述鎖定部件克服上述施力部件的作用力朝上述卡合部側(cè)移動(dòng)，使上述鎖定部件與上述卡合部成為卡合狀態(tài)。
文檔編號(hào)B62D5/04GK102529889SQ20111036021
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者柴田由之, 森豐 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特