專(zhuān)利名稱：車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用了斷開(kāi)方向盤(pán)(操縱裝置)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的機(jī)械連接，并基 于對(duì)方向盤(pán)的操作量進(jìn)行了變換的電信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)并對(duì)車(chē)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向的所謂線控轉(zhuǎn)向(SBW)方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置。
技術(shù)背景作為采用了線控轉(zhuǎn)向(SBW)方式的現(xiàn)有的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，具有下述 專(zhuān)利文獻(xiàn)l公開(kāi)的裝置。如圖l所示，該車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置IOO具備由駕駛員 操作的方向盤(pán)101;作為電信號(hào)檢測(cè)該方向盤(pán)101的操作量的轉(zhuǎn)向角傳感器 102;可改變車(chē)輪轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)103;基于轉(zhuǎn)向角傳感器102的檢測(cè)電信 號(hào)控制轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)103的轉(zhuǎn)向馬達(dá)103a的SBW控制部104;以及可機(jī)械連接方 向盤(pán)101和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)103之間的電磁離合器105。如圖2所示，電磁離合器105具備與方向盤(pán)101的操作力聯(lián)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的 第一離合器摩擦片106;與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)103的輸入軸連接并與第一離合器摩擦片 106相對(duì)而配置的第二離合器摩擦片107;輸出向離合器切斷方向?qū)Φ谝浑x合 器摩擦片106施加的電磁力的電磁離合器部108;以及向離合器連接方向?qū)ι?述第一離合器摩擦片106加力的彈簧109。在第一離合器摩擦片106和第二離 合器摩擦片107彼此相對(duì)的面上，呈放射狀地形成有離合器槽106a、 107a。在上述結(jié)構(gòu)中， 一般情況下，SBW控制部104對(duì)電磁線圈108a進(jìn)行通電 使電磁離合器105處于切斷狀態(tài)，并使方向盤(pán)101和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)103的機(jī)械連接 處于斷開(kāi)狀態(tài)。并且，當(dāng)操作方向盤(pán)101時(shí)，SBW控制部104根據(jù)轉(zhuǎn)向角傳 感器102檢測(cè)出的電量來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)103并使車(chē)輪(未圖示)轉(zhuǎn)向。在判斷到轉(zhuǎn)向馬達(dá)103a發(fā)生了故障的情況下，SBW控制部104停止對(duì)電 磁線圈108a的通電并使電磁離合器105從切斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為連接狀態(tài)，停止利 用轉(zhuǎn)向角傳感器102檢測(cè)出的電量的對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)103的控制。并且，方向盤(pán) 101的操作力通過(guò)電,茲離合器105傳遞到轉(zhuǎn)向才幾構(gòu)103，通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)103使車(chē)輪(未圖示)轉(zhuǎn)向。這樣，在上述現(xiàn)有例的SBW方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置中，即便是系統(tǒng)故障 時(shí)，也可以利用電磁離合器105進(jìn)行車(chē)輪的轉(zhuǎn)向。并且，由于在第一離合器摩 擦片106和第二離合器摩擦片107彼此的相對(duì)面上形成有離合器槽106a、107a， 所以可發(fā)生較大的傳遞轉(zhuǎn)矩。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2004 - 237785號(hào)公報(bào)。 發(fā)明內(nèi)容但是，在上述現(xiàn)有的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置100中，在將電磁離合器105從切斷 狀態(tài)轉(zhuǎn)換為連接狀態(tài)之際，存在第二離合器摩擦片107為停止?fàn)顟B(tài)，但第一離 合器摩擦片106與方向盤(pán)101的操作聯(lián)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的情況。這樣，若第一離合器 摩擦片106和第二離合器摩擦片107存在相對(duì)旋轉(zhuǎn)差，則有可能雙方的離合器 槽106a、 107a不能立即嚙合，所以無(wú)法瞬時(shí)使電磁離合器105處于連接狀態(tài)。 在這里，如果除去第一及第二離合器摩擦片106、 10—7的離合器槽106a、 107a, 則雖然可以瞬時(shí)使電磁離合器105處于連接狀態(tài)，但無(wú)法傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。于是，本發(fā)明的目的是提供在判斷到無(wú)法正常執(zhí)行線控轉(zhuǎn)向模式的情況 在，可瞬時(shí)使電^ 茲離合器處于連接狀態(tài)且可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝 置。本發(fā)明是利用斷開(kāi)與操縱裝置的機(jī)械連接而設(shè)置的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可對(duì)車(chē)輪進(jìn) 行轉(zhuǎn)向的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置。本發(fā)明的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置具備可機(jī)械連接操縱裝置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的離合器。離合器具備旋轉(zhuǎn)軸，通過(guò)操縱裝置的操作力進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 并具有一體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)突起；內(nèi)周齒輪環(huán)，可將旋轉(zhuǎn)軸的中心軸作為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且在內(nèi)周具有內(nèi)周齒并與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)機(jī)械連接；外周齒輪環(huán)，可 將與旋轉(zhuǎn)軸的中心軸偏心的軸作為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并配置在旋轉(zhuǎn)軸和上述 內(nèi)周齒輪環(huán)之間，并具有部分與內(nèi)周齒嚙合的外周齒；鎖定部件，在旋轉(zhuǎn)軸旋 轉(zhuǎn)時(shí)被旋轉(zhuǎn)突起按壓的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并使外周齒輪環(huán)與內(nèi)周齒部嚙合；以及 使鎖定部件變位到鎖定位置的鎖定動(dòng)作部件。在沒(méi)有利用鎖定動(dòng)作部件使鎖定 部件位于鎖定位置的情況下，不使鎖定部件嵌入到外周齒輪環(huán)和旋轉(zhuǎn)軸之間， 通過(guò)旋轉(zhuǎn)突起使鎖定部件旋轉(zhuǎn)。在利用鎖定動(dòng)作部件使鎖定部件位于鎖定位置 的情況下，使鎖定部件嵌入到外周齒輪環(huán)和旋轉(zhuǎn)軸的之間，進(jìn)而使旋轉(zhuǎn)軸、鎖定部件及外周齒4侖環(huán)一體旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，在離合器的切斷狀態(tài)下，雖然旋轉(zhuǎn)軸與操縱裝置的操作聯(lián)動(dòng) 而旋轉(zhuǎn)，但由于外周齒輪環(huán)和鎖定之間滑動(dòng)，所以旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)力不會(huì)傳遞到 內(nèi)周齒輪環(huán)。但是，在利用按照操縱裝置的操作的操縱驅(qū)動(dòng)器無(wú)法正常執(zhí)行車(chē) 輪的轉(zhuǎn)向的情況下，通過(guò)移動(dòng)螺線管的鎖定動(dòng)作部件，使鎖定部件變位到鎖定 位置。于是，旋轉(zhuǎn)軸、鎖定部件以及外周齒輪環(huán)一體旋轉(zhuǎn)。由于外周齒輪體和 內(nèi)周齒輪體已經(jīng)部分嚙合，所以瞬時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸成為一體，外周齒輪體和內(nèi)周齒輪體一起旋轉(zhuǎn)，方向盤(pán)的4喿作力通過(guò)離合器傳遞到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。由此，在判斷到 利用按照操縱裝置的操作的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)器無(wú)法正常執(zhí)行車(chē)輪的轉(zhuǎn)向的情況下，可 瞬時(shí)使離合器處于連接狀態(tài)。并且，利用外周齒和內(nèi)周齒的嚙合可發(fā)生較大的 傳遞轉(zhuǎn)矩。在這里，最好鎖定動(dòng)作部件設(shè)置在鎖定部件的旋轉(zhuǎn)軌跡上，上述鎖定部件 由一對(duì)鎖定片構(gòu)成，通過(guò)旋轉(zhuǎn)突起將任一個(gè)鎖定片按壓到另一個(gè)鎖定片上，使 一對(duì)鎖定片相互抵接而作為解開(kāi)位置，通過(guò)鎖定動(dòng)作部件進(jìn)入到一對(duì)鎖定片之 間，使一對(duì)鎖定片相互離開(kāi)而作為鎖定位置。這樣，由于鎖定動(dòng)作部件設(shè)置在 鎖定部件(一對(duì)鎖定片)的旋轉(zhuǎn)軌跡上，所以旋轉(zhuǎn)軸和一對(duì)鎖定片無(wú)相對(duì)旋轉(zhuǎn) 差且以同一相位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，可使鎖定動(dòng)作部件可靠地進(jìn)入到一對(duì)鎖定片之間， 因此，可使鎖定部件可靠地變位到鎖定位置。在這里，最好還具備電磁螺線管機(jī)構(gòu)，該電磁螺線管機(jī)構(gòu)具有向鎖定方 向?qū)︽i定動(dòng)作部件加力的加力部件；以及利用通過(guò)對(duì)電磁線圏通電而發(fā)生的電 磁力使鎖定動(dòng)作部件移動(dòng)到解開(kāi)位置的電磁鐵。這樣，在沒(méi)有供給電源時(shí)，由 于電磁離合器處于連接狀態(tài)，所以即使處于電源斷開(kāi)狀態(tài)，也可通過(guò)方向盤(pán)進(jìn) 行車(chē)輪的轉(zhuǎn)向。在這里，最好電磁線圈包括使用了粗電線的線圏(電阻小的線圈)和使用 了細(xì)電線的線圏(電阻大的線圈)，在對(duì)電磁線圈開(kāi)始通電之初對(duì)使用了該粗 電線的線圏(電阻小的線圈)進(jìn)行通電，自通電開(kāi)始經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之后，還對(duì) 使用了細(xì)電線的線圈(電阻大的線圈)進(jìn)行通電。這樣，由于在對(duì)電磁線圈開(kāi) 始通電之初作用較大的電磁力，所以能夠可靠移動(dòng)鎖定動(dòng)作部件，另外，鎖定 動(dòng)作部件移動(dòng)后，由于作用較小的電磁力，所以不會(huì)使電磁線圈過(guò)度發(fā)熱，并能夠以小電力保持鎖定動(dòng)作部件的位置。這里，最好是在對(duì)電磁線圏的通電結(jié)束之后流通反相電流。這樣，由于在 對(duì)電磁線圈的通電結(jié)束之后利用反相電流使殘留磁力瞬時(shí)消失，所以可通過(guò)加 力部件瞬時(shí)且可靠地移動(dòng)鎖定移動(dòng)部件。另外，作為另一個(gè)發(fā)明，是一種利用斷開(kāi)與操縱裝置的機(jī)械連接而設(shè)置的 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)來(lái)可對(duì)車(chē)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置。本發(fā)明的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置具 備可機(jī)械連接操縱裝置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的離合器。離合器具有利用電磁力的有無(wú)進(jìn) 行連接/切斷的電^茲螺線管。電磁螺線管的電》茲線圈包括電阻小的線圈和電阻 大的線圈。在對(duì)電^f茲線圈開(kāi)始通電之初，只對(duì)電阻小的線圏進(jìn)行通電，自通電 開(kāi)始經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之后，還對(duì)電阻小的線圏進(jìn)行通電。根據(jù)本發(fā)明，由于在對(duì)電磁線圈開(kāi)始通電之初作用較大的電磁力，所以能 夠可靠移動(dòng)鎖定動(dòng)作部件。并且，由于鎖定移動(dòng)部件移動(dòng)后作用較小的電磁力， 所以不會(huì)使電磁線圏過(guò)度發(fā)熱，并能夠以小電力保持鎖定移動(dòng)部件的位置。另外，再另 一個(gè)發(fā)明是利用斷開(kāi)與操縱裝置的機(jī)械連接而設(shè)置的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 來(lái)對(duì)車(chē)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置。本發(fā)明的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置具有可機(jī)械連 接操縱裝置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的離合器。離合器具有通過(guò)電磁力的有無(wú)進(jìn)行連接/切 斷的電磁螺線管。電》茲螺線管具有利用通過(guò)對(duì)電J茲線圈通電而發(fā)生的電磁力來(lái) 實(shí)現(xiàn)離合器的切斷狀態(tài)的電磁鐵。在對(duì)電磁線圏的通電結(jié)束之后流通反相電 流。根據(jù)本發(fā)明，在沒(méi)有供給電源時(shí)，由于電磁離合器處于連接狀態(tài)，所以即 使是電源斷開(kāi)狀態(tài)，通過(guò)方向盤(pán)也可進(jìn)行車(chē)輪的轉(zhuǎn)向。另外，在對(duì)電磁線圏的 通電結(jié)束之后，通過(guò)反相電流使殘留磁力瞬時(shí)消失，所以可瞬時(shí)且可靠地移動(dòng) 鎖定動(dòng)作部件。


圖l是現(xiàn)有例的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置的整體概要構(gòu)成圖。圖2是圖1的II部詳細(xì)圖。圖3表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，是車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置的整體概要構(gòu)成圖。 圖4表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，是離合器的主要部分剖視圖。 圖5表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，是離合器的概要立體圖。圖6表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，是一對(duì)鎖定片位于鎖定位置的狀態(tài)的圖4的IV-IV線剖3見(jiàn)圖。圖7是切斷狀態(tài)中的巻軸和一對(duì)鎖定部件的主視圖(a),俯視圖(b)。圖8是連接狀態(tài)中的巻軸和一對(duì)鎖定部件的主視圖(a),俯視圖(b)。圖9表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，是電磁線圏的構(gòu)成圖，圖IO是電磁線圈的驅(qū)動(dòng)側(cè)的電路圖(a)、控制側(cè)的電路圖(b)。圖ll是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的各部的輸出狀態(tài)等的圖。圖12是表示電磁線圈的通電電路的變形例，是電磁線圈的通電電路的驅(qū)動(dòng)側(cè)的電路圖(a)、控制側(cè)的電路圖(b)。圖13是表示電磁螺線管機(jī)構(gòu)的第一變形例，(a)是在電磁線圈為非通電狀態(tài)下巻軸位于動(dòng)作位置的圖，(b)是在電磁線圏為通電狀態(tài)下巻軸位于待機(jī)位置的圖。圖14表示電磁螺線管機(jī)構(gòu)的第二變形例，是在電磁線圈為通電狀態(tài)下巻 軸位于待機(jī)位置的圖。
具體實(shí)施方式
以下，基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。如圖3所示，車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置1具備[a]由駕駛員操作的方向盤(pán)(操縱裝 置)2; [b]作為電信號(hào)檢測(cè)該方向盤(pán)2的操作量的轉(zhuǎn)向角傳感器3; [c]檢測(cè)方 向盤(pán)2的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器4; [d]對(duì)方向盤(pán)2施加反作用力的轉(zhuǎn)向反力施加機(jī) 構(gòu)5; [e]改變車(chē)輪10的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6; [f]通過(guò)電纜7機(jī)械連接方向盤(pán)2 和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6之間的電磁離合器8; [g]除了上述轉(zhuǎn)矩信號(hào)、轉(zhuǎn)向角信號(hào)，作為 車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)輸入車(chē)速(V)信號(hào)、偏轉(zhuǎn)角速度(co)信號(hào)、橫向加速度(G) 信號(hào)等的SBW控制部9; [h]對(duì)它們進(jìn)行供電的電池33。電磁離合器8在其連接狀態(tài)下將方向盤(pán)2的操作量傳遞到電纜7，基于其 機(jī)械輸入量，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6進(jìn)行車(chē)輪10的轉(zhuǎn)向。SBW控制部9在SBW模式時(shí)基于轉(zhuǎn)向角傳感器3的轉(zhuǎn)向角信號(hào)來(lái)控制轉(zhuǎn) 向機(jī)構(gòu)6，并按照方向盤(pán)2的操作量利用設(shè)置在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6上的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)器(未 圖示)進(jìn)行車(chē)輪10的轉(zhuǎn)向。另外，SBW控制部9基于轉(zhuǎn)矩傳感器4的轉(zhuǎn)矩信 號(hào)等控制轉(zhuǎn)向反力施加機(jī)構(gòu)5，進(jìn)而能夠以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩來(lái)操作方向盤(pán)2。另外，SBW控制部9在判斷到因車(chē)輛電氣安裝系統(tǒng)異常、SBW系統(tǒng)異常等而無(wú)法正 常執(zhí)行SBW模式的情況下，將電磁離合器8從切斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為連接狀態(tài)。其次，詳細(xì)說(shuō)明電磁離合器8的結(jié)構(gòu)。如圖4及圖5所示，離合器8具備 通過(guò)軸承12旋轉(zhuǎn)自如地支撐在殼體11上且與方向盤(pán)2側(cè)的輸出軸2a(如圖3 所示)連接的旋轉(zhuǎn)軸13;以及通過(guò)軸承14在i走轉(zhuǎn)軸13的同軸上旋轉(zhuǎn)自如地 支撐在殼體11上的輸出滑輪15。在輸出滑輪15上巻繞有連接在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6 上的電纜7的內(nèi)部電線7a，將后述內(nèi)周齒輪環(huán)17的旋轉(zhuǎn)傳遞到轉(zhuǎn)向;f幾構(gòu)6。 在旋轉(zhuǎn)軸13的一端"i殳有突出部13a,在該突出部13a的外周突出設(shè)置圓弧狀 的旋轉(zhuǎn)突起16。內(nèi)周齒輪環(huán)17在與旋轉(zhuǎn)軸13相對(duì)的位置上固定于輸出滑輪15上，并以 旋轉(zhuǎn)軸13的中心軸為旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)自如地被支撐。在內(nèi)周齒輪環(huán)17的內(nèi)周設(shè) 有內(nèi)周齒17a。外周齒輪環(huán)18具有旋轉(zhuǎn)軸13的突出部3a所貫通的中心孔19， 并配置在旋轉(zhuǎn)軸13和內(nèi)周齒輪環(huán)17的內(nèi)周齒17a之間。在外周齒輪環(huán)18的 外周面上設(shè)有外周齒18a。中心孔19形成為比旋轉(zhuǎn)軸13的突出部13a的外徑 大，外周齒輪環(huán)18設(shè)定成在相對(duì)內(nèi)周齒輪環(huán)17偏心的位置上外周齒18a與內(nèi) 周齒17a嚙合。如圖6及圖7 (a)、圖7 (b)詳細(xì)表示的那樣，鎖定部件20配置在旋轉(zhuǎn) 軸13的外周和外周齒輪環(huán)18之間的間隙內(nèi)，并以通過(guò)該鎖定部件2(H吏外周 齒輪環(huán)18的外周齒18a與內(nèi)周齒17a嚙合的方式位于偏心位置上。鎖定部件 20由一對(duì)鎖定片20a、 20a構(gòu)成，各鎖定片20a、 20a的一端與旋轉(zhuǎn)突起16接 近配置。如圖7 (a)、圖7 (b)所示，巻軸(鎖定動(dòng)作部件)23不進(jìn)入到一 對(duì)鎖定片20a、 20a之間，且一對(duì)鎖定片20a、 20a^l此抵接的狀態(tài)就是解開(kāi)位 置。另一方面，如圖8(a)、圖8(b)所示，巻軸23進(jìn)入到一對(duì)鎖定片20a、 20a之間，且一對(duì)鎖定片20a、 20a彼此相互分離的狀態(tài)就是鎖定位置。在解開(kāi)位置，各鎖定片20a沒(méi)有嵌入到外周齒輪環(huán)18和突出部13a之間， 即使旋轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn)， 一對(duì)鎖定片20a、 20a被旋轉(zhuǎn)突起16按壓并相對(duì)外周齒 輪18滑動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，外周齒輪環(huán)18通過(guò)鎖定片20a、 20a與內(nèi) 周齒輪環(huán)17嚙合的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在鎖定位置，各鎖定片20a嵌入到外周齒 輪環(huán)18和突出部13a之間。而且，由于外周齒18a與內(nèi)周齒17a嚙合，所以鎖定片20a、 20a限制外周齒輪環(huán)18的徑向動(dòng)作，使從旋轉(zhuǎn)軸13的突出部13a 的外周到外周齒輪環(huán)18的齒部18a的距離為固定。其結(jié)果，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn) 時(shí)， 一對(duì)鎖定片20a、 20a及外周齒輪環(huán)18a—體旋轉(zhuǎn)，利用齒輪的嚙合，并 通過(guò)內(nèi)周齒輪環(huán)17使輸出滑輪15旋轉(zhuǎn)。另外，在一對(duì)鎖定片20a、 20a上掛有彈性圈21。利用該彈性圈21的彈力， 對(duì)一對(duì)鎖定片20a、 20a向相互離開(kāi)的鎖定方向加力。但是，該彈簧力是小到 利用來(lái)自旋轉(zhuǎn)突起16的按壓力使鎖定片20a向解開(kāi)方向移動(dòng)的程度的力。即， 彈性圏21用于防止一對(duì)鎖定片20a、 20a的晃動(dòng)。另外，在各鎖定片20a的相 互對(duì)置的端面上分別形成有導(dǎo)向槽22、 22。如圖6、圖7(a)、圖7(b)、圖8(a)、圖8(b)所示，巻軸(鎖定動(dòng)作 部件)23的前端設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸13上，位于一對(duì)鎖定片20a、 20a的旋轉(zhuǎn)軌跡 上且配置在導(dǎo)向槽22內(nèi)。由于旋轉(zhuǎn)軸13和一對(duì)鎖定片20a、 20a總是同步旋 轉(zhuǎn)，所以巻軸23和一對(duì)鎖定片20a、 20a的相對(duì)位置不會(huì)發(fā)生變化。并且，巻 軸23設(shè)置成通過(guò)電磁螺線管24的電磁力的變化可在一對(duì)鎖定片20a、 20a之 間自如進(jìn)退。巻軸23的前端隨著向前端形成為逐漸變細(xì)，從而可順利且可靠 地進(jìn)入一對(duì)導(dǎo)向槽22、 22的內(nèi)部。電磁螺線管24具備向鎖定方向?qū)嗇S23進(jìn)行加力的彈簧25和利用電磁 力向解開(kāi)位置一側(cè)對(duì)巻軸23進(jìn)行加力的電磁鐵26。如圖9所示，電磁鐵26 的電磁線圈27包括使用了粗電線(電阻小)的線圈27a和與其串聯(lián)連接并使 用了細(xì)電線(電阻大)的線圈27b。如圖10(a)、圖10(b)所示，電磁線圈 27的通電電路構(gòu)成如下在接通第1繼電器29并接通第2繼電器29的情況 下僅對(duì)使用了粗電線的線圈27a進(jìn)行通電，當(dāng)利用第l定時(shí)器30將第2繼電 器29轉(zhuǎn)換為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，對(duì)使用了粗電線的線圏27a和使用了細(xì)電線的線圈 27b的雙方進(jìn)行通電。第1定時(shí)器30設(shè)定成在自起動(dòng)開(kāi)關(guān)31接通經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，將第2繼電 器29的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換為斷開(kāi)。由此，如圖ll所示，在電磁線圏27中在從電磁離 合器8開(kāi)始起動(dòng)到規(guī)定時(shí)間的期間流通大電流,在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后流通小電 流。再有，對(duì)在電磁線圈17中流動(dòng)的電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換不限于定時(shí)器，還可以基 于巻軸23的前端進(jìn)入到鎖定片20a、 20a的量或電纜7的張力或輸出滑輪15的軸轉(zhuǎn)矩等進(jìn)行轉(zhuǎn)換。其次，對(duì)上述車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置1的作用進(jìn)行說(shuō)明。SBW控制部9通常選 擇SBW模式，對(duì)電磁線圈27進(jìn)行通電并使電磁離合器8處于切斷狀態(tài)，斷 開(kāi)方向盤(pán)2和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6的機(jī)械連接。并且，SBW控制部9在當(dāng)操作方向盤(pán) 2時(shí)，便按照轉(zhuǎn)向角傳感器3檢測(cè)出的電量驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6使車(chē)輪IO轉(zhuǎn)向。SBW控制部9在判斷到因車(chē)輛電氣安裝系統(tǒng)異常、SBW系統(tǒng)異常等而無(wú) 法正常執(zhí)行SBW模式的情況下，停止對(duì)電磁線圈27的通電，將電磁離合器8 從切斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為連接狀態(tài)，停止利用轉(zhuǎn)向角傳感器3檢測(cè)出的電量對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)6的控制。并且，當(dāng)將電磁離合器8從切斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為連接狀態(tài)時(shí)，方向盤(pán) 2的操作力通過(guò)電磁離合器8傳遞到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6,由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6對(duì)車(chē)輪10進(jìn)行 轉(zhuǎn)向。其次，詳細(xì)說(shuō)明將電磁離合器8從切斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為連接狀態(tài)的過(guò)程的動(dòng) 作。首先，電磁離合器8的切斷狀態(tài)如圖7 (a)、圖7(b)所示，對(duì)電磁線圈 27進(jìn)行通電，利用其電磁力使巻軸23引入到解開(kāi)位置。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)13旋轉(zhuǎn)時(shí)， 一對(duì)鎖定片20a、 20a通過(guò)旋轉(zhuǎn)突起16相互抵接且旋轉(zhuǎn)(彈性圏21的彈力較 弱， 一對(duì)鎖定片20a、 20a通過(guò)旋轉(zhuǎn)突起16容易4氐接)。利用與旋轉(zhuǎn)軸13—同 旋轉(zhuǎn)的一對(duì)鎖定片20a、 20a，外周齒輪環(huán)18在改變與內(nèi)周齒輪環(huán)17的嚙合 位置的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這時(shí)， 一對(duì)鎖定片20a、 20a和外周齒輪環(huán)18滑動(dòng)。另一方面，為了使電磁離合器8處于連接狀態(tài)，當(dāng)停止對(duì)電磁線圈27的 通電時(shí)，如圖6及圖8(a)、圖8(b)所示，巻軸23被彈簧25的彈力按壓， 進(jìn)而一對(duì)鎖定片20a、 20a處于鎖定位置， 一對(duì)鎖定片20a、 20a嵌入到突起部 13a和外周齒輪環(huán)18之間。即、外周齒輪環(huán)18與旋轉(zhuǎn)軸13 —體旋轉(zhuǎn)。在這 里，由于外周齒輪環(huán)18已經(jīng)與內(nèi)周齒輪環(huán)17嚙合，所以瞬時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸13構(gòu) 成一體且外周齒輪環(huán)18和內(nèi)周齒輪環(huán)17旋轉(zhuǎn)。由此，方向盤(pán)2的操作力通過(guò) 電磁離合器8及電纜7而傳遞到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)6。由上所述，在判斷到無(wú)法正常執(zhí)行SBW模式的情況下，可瞬時(shí)使電磁離 合器8處于連接狀態(tài)，而且利用外周齒18a和內(nèi)周齒17a的嚙合可發(fā)生較大的 傳遞轉(zhuǎn)矩。在本實(shí)施方式中，巻軸23設(shè)置在鎖定部件20的旋轉(zhuǎn)軌跡上，鎖定部件20由一對(duì)鎖定片20a、 20a構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)突起16將任一個(gè)鎖定片20a按壓到另一 個(gè)鎖定片20a—側(cè)， 一對(duì)鎖定片20a、 20a相互4氐接從而處于解開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)巻 軸23進(jìn)入到一對(duì)鎖定片20a、 20a之間， 一對(duì)鎖定片20a、 20a相互分離時(shí)， 鎖定片20a、 20a嵌入到突起部13a和外周齒輪環(huán)18之間，處于鎖定狀態(tài)。再 有，由于旋轉(zhuǎn)軸13和一對(duì)鎖定片20a、 20a無(wú)相對(duì)旋轉(zhuǎn)差且以同一相位旋轉(zhuǎn)， 所以巻軸23便能可靠地按壓到一對(duì)鎖定片20a、 20a之間。因此，能夠可靠地 對(duì)鎖定部件20進(jìn)行鎖定。再有，由于一對(duì)鎖定片20a、 20a作為楔子發(fā)揮作用， 所以巻軸23向一對(duì)鎖定片20a、 20a之間的按壓力小也可以。在本實(shí)施方式中，電磁螺線管24構(gòu)成為具備向鎖定方向?qū)嗇S23進(jìn)行 加力的彈簧25;以及通過(guò)對(duì)電磁線圈27通電而發(fā)生電磁力，并利用該電磁力 向解開(kāi)位置一側(cè)對(duì)巻軸23進(jìn)行加力的電磁鐵26。由此，在沒(méi)有供給電源時(shí)， 由于電磁離合器8處于連接狀態(tài)，所以即便是電源斷開(kāi)，利用方向盤(pán)2也可進(jìn) 行車(chē)輪10的轉(zhuǎn)向。另外，在本實(shí)施方式中，電磁線圏27包括使用了粗電線(電阻小)的線 圈27a和使用了細(xì)電線(電阻大)的線圈27b,并構(gòu)成為在對(duì)電,茲線圈27開(kāi) 始通電之初，對(duì)使用了粗電線的線圈27a進(jìn)行通電，在自通電開(kāi)始經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí) 間后，還對(duì)使用了細(xì)電線的線圏27b進(jìn)行通電。因此，在對(duì)電磁線圈27開(kāi)始 通電之初，利用較大的電磁力能夠可靠地移動(dòng)巻軸23,在巻軸23移動(dòng)后，利 用較小的電磁力而不會(huì)使電磁線圈27過(guò)度發(fā)熱，并以小電力便可保持巻軸23 的位置。圖12 (a)、圖12 (b)表示電磁線圏的通電電路的變形例，圖12 (a)是 電磁線圈27的通電電路的驅(qū)動(dòng)側(cè)的電路圖。圖12 (b)是電磁線圏27的通電 電路的控制側(cè)的電路圖。如圖12 (a)、圖12 (b)所示，若切斷起動(dòng)開(kāi)關(guān)31 并結(jié)束對(duì)電》茲線圈27的通電，則在電磁線圈27流通反相電流，當(dāng)經(jīng)過(guò)一定時(shí) 間后，通過(guò)第2定時(shí)器32切斷電流。在該變形例中，由于在結(jié)束對(duì)電磁線圈 27的通電后，流通反相電流，所以當(dāng)結(jié)束對(duì)電磁線圈27的通電時(shí)，利用反相 電流可瞬時(shí)消除巻軸23的殘留磁力，因此利用彈簧25的彈力可瞬時(shí)且可靠地 移動(dòng)巻軸23。圖13 (a)、圖13 (b)表示電磁螺線管的第1變形例，圖13 (a)是電磁線圈27在非通電狀態(tài)下且?guī)嗇S23位于鎖定位置的圖。圖13 (b)是電》茲線圈 在通電狀態(tài)下且?guī)嗇S23位于解開(kāi)位置的圖。該電磁螺線管40具備與作為鎖 定部件的巻軸23分開(kāi)設(shè)置的電磁桿41;分別設(shè)置在巻軸23和電磁桿41的雙 方的端部上的同極的永久磁鐵42a、 32b;以及利用通過(guò)對(duì)電磁線圈27通電而 發(fā)生的電磁力使巻軸23向解開(kāi)方向移動(dòng)的電磁鐵26。就是說(shuō)，使巻軸23移 動(dòng)到鎖定位置上是利用了永久磁鐵42a、 42b的磁力(排斥力)而取代了 (再 加上)上述實(shí)施方式的彈簧25的彈力。再有，改變永久;茲鐵的配置并利用吸 附力的結(jié)構(gòu)也可實(shí)現(xiàn)。圖14表示電磁螺線管的第2變形例，是電磁線圈27在通電狀態(tài)下且?guī)嗇S 位于解開(kāi)位置的圖。該電磁螺線管機(jī)構(gòu)43具備與作為鎖定部件的巻軸23 可分離地連接的電磁桿41;通過(guò)與電磁桿41分離來(lái)使巻軸23移動(dòng)到鎖定位 置的火藥44;以及利用通過(guò)對(duì)電磁線圈27通電而發(fā)生的電磁力使巻軸23向 解開(kāi)方向移動(dòng)的電磁鐵26。就是說(shuō)，使巻軸23移動(dòng)到鎖定位置上是利用了火 藥44的爆發(fā)力而取代了 (再加上)上述實(shí)施方式的彈簧25的彈力。在上述實(shí)施方式中，電磁離合器8在對(duì)電磁線圈27通電時(shí)處于切斷狀態(tài)， 在沒(méi)有對(duì)電磁線圈27通電時(shí)處于連接狀態(tài)。但是，與之相反還可構(gòu)成為，在 對(duì)電磁線圈27通電時(shí)處于連接狀態(tài)，在沒(méi)有對(duì)電磁線圈27通電時(shí)處于切斷狀 態(tài)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，在判斷到無(wú)法正常執(zhí)行線控轉(zhuǎn)向模式的情 況下，可瞬時(shí)使電磁離合器處于連接狀態(tài)，而且可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，利用斷開(kāi)與操縱裝置的機(jī)械連接而設(shè)置的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可對(duì)車(chē)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向，其特征在于，具備可機(jī)械連接上述操縱裝置和上述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的離合器，上述離合器，具有旋轉(zhuǎn)軸，通過(guò)上述操縱裝置的操作力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并具有一體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)突起；內(nèi)周齒輪環(huán)，可將上述旋轉(zhuǎn)軸的中心軸作為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且在內(nèi)周具有內(nèi)周齒并與上述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)機(jī)械連接；外周齒輪環(huán)，可將與上述旋轉(zhuǎn)軸的中心軸偏心的軸作為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并配置在上述旋轉(zhuǎn)軸和上述內(nèi)周齒輪環(huán)之間，并具有部分與上述內(nèi)周齒嚙合的外周齒；鎖定部件，在上述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)被上述旋轉(zhuǎn)突起按壓的同時(shí)旋轉(zhuǎn)，并使上述外周齒輪環(huán)與上述內(nèi)周齒部嚙合；以及鎖定動(dòng)作部件，使上述鎖定部件變位到鎖定位置，在沒(méi)有利用上述鎖定動(dòng)作部件使上述鎖定部件位于鎖定位置的情況下，不使上述鎖定部件嵌入到上述外周齒輪環(huán)和上述旋轉(zhuǎn)軸之間，通過(guò)上述旋轉(zhuǎn)突起使上述鎖定部件旋轉(zhuǎn)，在利用上述鎖定動(dòng)作部件使上述鎖定部件位于鎖定位置的情況下，使上述鎖定部件嵌入到上述外周齒輪環(huán)和上述旋轉(zhuǎn)軸之間，使上述旋轉(zhuǎn)軸、上述鎖定部件及上述外周齒輪環(huán)一體旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 上述鎖定動(dòng)作部件設(shè)置在上述鎖定部件的旋轉(zhuǎn)軌跡上，上述鎖定部件由 一對(duì)鎖定片構(gòu)成，通過(guò)上述旋轉(zhuǎn)突起將任一個(gè)鎖定片按壓到另 一個(gè)鎖定片上，使一對(duì)上述鎖 定片相互批接而作為解開(kāi)位置，通過(guò)上述鎖定動(dòng)作部件進(jìn)入到一對(duì)上述鎖定片之間，使一對(duì)上述鎖定片相 互離開(kāi)而作為鎖定位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，還具備電磁螺線管，該電磁螺線管具有向鎖定方向?qū)ι鲜鲦i定動(dòng)作部件加力的加力部件；以及利用通過(guò)對(duì)電磁線圈通電而發(fā)生的電磁力使上述鎖定動(dòng) 作部件移動(dòng)到解開(kāi)位置的電磁鐵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，上述電磁線圈包括使用了粗電線的線圏和使用了細(xì)電線的線圈，在對(duì)上述 電磁線圏開(kāi)始通電之初對(duì)上述使用了粗電線的線圏進(jìn)行通電，自通電開(kāi)始經(jīng)過(guò) 規(guī)定時(shí)間之后，還對(duì)上述使用了細(xì)電線的線圏進(jìn)行通電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 上述電磁線圈是將電阻小的線圏和電阻大的線圈串聯(lián)連接而構(gòu)成的，在對(duì)上述電磁線圈開(kāi)始通電之初僅對(duì)上述電阻小的線圈進(jìn)行通電，自通電開(kāi)始經(jīng)過(guò) 規(guī)定時(shí)間之后，對(duì)串聯(lián)連接的上述電阻小的線圈及上述電阻大的線圈進(jìn)行通 電。
6. 才艮據(jù)權(quán)利要求3所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 在對(duì)上述電^茲線圈的通電結(jié)束時(shí)流通反相電流。
7. —種車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，利用斷開(kāi)與操縱裝置的機(jī)械連接而設(shè)置的轉(zhuǎn)向 機(jī)構(gòu)可對(duì)車(chē)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向，其特征在于，具備可機(jī)械連接上述操縱裝置和上述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的離合器， 上述離合器具有利用電磁力的有無(wú)來(lái)進(jìn)行連接/切斷的電磁螺線管， 上述電^f茲螺線管的電^f茲線圈包括電阻小的線圈和電阻大的線圈，在對(duì)上述電磁線圈開(kāi)始通電之初，僅對(duì)電阻小的線圏進(jìn)行通電，自通電開(kāi)始經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之后，還對(duì)電阻小的線圈進(jìn)^f亍通電。
8. —種車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，利用斷開(kāi)與操縱裝置的機(jī)械連接而設(shè)置的轉(zhuǎn)向 機(jī)構(gòu)可對(duì)車(chē)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向，其特征在于，具備可機(jī)械連接上述操縱裝置和上述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的離合器， 上述離合器具有利用電磁力的有無(wú)來(lái)進(jìn)行連接/切斷的電磁螺線管， 上述電磁螺線管具有利用通過(guò)對(duì)電磁線圏通電而發(fā)生的電磁力來(lái)實(shí)現(xiàn)上述離合器的切斷狀態(tài)的電磁鐵，在對(duì)上述電磁線圈的通電結(jié)束之后流通反相電流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可執(zhí)行利用斷開(kāi)與操縱裝置的機(jī)械連接而設(shè)置的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)車(chē)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向的線控轉(zhuǎn)向(SBW)模式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置。車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置具備離合器，該離合器包括與操縱裝置一同旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸；使旋轉(zhuǎn)中心與旋轉(zhuǎn)軸一致并將旋轉(zhuǎn)傳遞到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的內(nèi)周齒輪環(huán)；部分與內(nèi)周齒輪環(huán)嚙合的外周齒輪環(huán)；對(duì)外周齒輪傳遞/切斷軸的旋轉(zhuǎn)的鎖定部件；以及使鎖定部件變位到鎖定/解開(kāi)位置的鎖定動(dòng)作部件。
文檔編號(hào)B62D5/04GK101223072SQ20068002626
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日
發(fā)明者東賢司, 伊藤忠雄, 長(zhǎng)內(nèi)明 申請(qǐng)人:富士機(jī)工株式會(huì)社;株式會(huì)社捷太格特