电动转向锁紧装置制造方法

电动转向锁紧装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够防止车辆行驶中的故障的同时，能够缩短从发动机起动开始操作到发动机起动的时间的电动转向锁紧装置。所述电动转向锁紧装置1包括：锁紧螺栓8；电动机（电动气缸）14；微电脑（控制部）20；电源切断单元24；锁紧传感器17；解锁传感器（1）18以及解锁传感器（2）19（锁紧螺栓位置检测单元），在所述电动转向锁紧装置1中，所述电源切断单元24包括：开关部25，设在通电路径23上；第一判断部26a，根据点火电源27以及来自解锁传感器（2）19的输入值来切换开关部25的切断/导通状态，所述第一判断部26a仅在所述点火电源27为ON，且所述解锁传感器（2）19为ON时，具有将开关部25切换为切断状态的功能。
【专利说明】电动转向锁紧装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种停车时用于电动锁紧方向盘的旋转的电动转向锁紧装置。

【背景技术】
[0002] 目前，以防盗为目的，在车辆上也具备停车时用于电动锁紧方向盘的旋转的电动 转向锁紧装置。该电动转向锁紧装置构成为包括：能够在卡合于车辆的转向轴的锁定位置 与解除该卡合的解锁位置之间移动的锁紧螺栓；操作该锁紧螺栓的电动机等的电动气缸； 控制该电动气缸的动作的微电脑等的控制部。
[0003] 这样的电动转向锁紧装置，车辆停止之后，在发动机动作的状态下，若使用者(驾 驶员)进行发动机启停开关的按压操作（OFF操作)，则检测出该操作的车辆的上位ECU停止 发动机，并将已经确认安全作为条件对电动转向锁紧装置的控制部进行锁紧请求。这时，控 制部驱动电动气缸，通过该电动气缸将锁紧螺栓移动至锁紧位置之后，通过将其卡合至方 向盘来锁紧方向盘的旋转。
[0004] 一方面，车辆停止后，在发动机停止的状态下，若使用者(驾驶员）进行发动机启停 开关的按压操作（0N操作)，则检测出该操作的上位ECU对电动转向锁紧装置的控制部进行 解锁请求。这时，控制部驱动电动气缸，通过该电动气缸将锁紧螺栓移动至解锁位置之后， 解除连接至该锁紧螺栓的转向轴的卡合，通过对方向盘的解锁，驾驶员可实现转向操作。
[0005] 然而，在这样的电动转向锁紧装置中，为了电动进行方向盘的锁紧/解锁，需要检 测出锁紧螺栓位于锁紧位置还是位于解锁位置后，驱动控制电动气缸，为此，设有锁紧螺栓 位置检测手段，用于检测锁紧螺栓的动作位置。
[0006] 但是，在电动转向锁紧装置中，为了避免在车辆行驶中不慎将锁紧螺栓移动至锁 紧位置之后，出现锁紧方向盘的旋转等情况，因此，在连接至电动气缸的通电路径上设置开 关单元，通过电源控制部或来自点火电源的信号来切换所述开关单元的切断/导通状态， 以便切断车辆行驶中供给至电动气缸的电源(例如，参见专利文献1)。具体地，若有车辆正 在行驶的可能性的情况下(例如，点火电源为0N时)，将开关单元设为切断状态（OFF)状态， 使无法实现电动转向锁紧装置的动作(锁紧螺栓的移动)。
[0007] 先行技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :特开2010-023810号公报
[0010] 但是，起动发动机需要点火电源，因此，采用如以往的在点火电源为0N时将开关 单元作为切断状态（OFF状态)，并禁止电动转向锁紧装置的动作的方法时，结束移动至锁紧 螺栓的解锁位置之后，需要开启（0N)点火电源后起动发动机。因此，存在从发动机起动开 始操作(发动机启停开关的按压操作）到发动机起动耗时的问题，且还存在对于使用者来说 操作不方便等的问题。


【发明内容】
toon] 鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够防止车辆行驶中的故障，且同时 能够缩短从发动机起动开始操作到发动机起动之间的时间的电动转向锁紧装置。
[0012] 为了实现上述目的，权利要求1所述的发明包括：
[0013] 锁紧螺栓，能够在卡合于车辆的转向轴的锁定位置与解除该卡合的解锁位置之间 移动；
[0014] 电动气缸，操作该锁紧螺栓；
[0015] 控制部，控制该电动气缸的动作；
[0016] 电源切断单元，切断/导通连接至所述电动气缸的通电路径；
[0017] 锁紧螺栓位置检测单元，检测所述锁紧螺栓的动作位置，
[0018] 所述电动转向锁紧装置的特征在于，其中，
[0019] 所述电源切断单元包括：
[0020] 开关部，设在所述通电路径上；
[0021] 第一判断部，根据点火电源以及来自所述锁紧螺栓位置检测单元的输入值来切换 所述开关部的切断/导通状态；
[0022] 所述第一判断部仅在所述点火电源为0N，且所述锁紧螺栓位置检测单元检测出所 述锁紧螺栓的解锁位置时，具有将所述开关部切换为切断状态的功能。
[0023] 权利要求2所述的发明的特征在于，在权利要求1所述的发明中的所述电源切断 单元还包括：
[0024] 第二判断部，根据来自所述第一判断部的输出值和来自所述控制部的电源控制信 号来切换所述开关部的切断/导通状态，
[0025] 该第二判断部仅在所述第一判断部的输出值为导通（0N)，且所述电源控制信号为 导通（0N)时，具有将所述开关部切换为导通状态的功能。
[0026] 权利要求3所述的发明的特征在于，在权利要求1所述的发明中，所述控制部，与 上位ECU (电子控制单元）之间进行通信，且根据使用者对发动机启停开关的操作来选择性 接收来自所述上位ECU的请求锁紧动作的锁紧命令信号或者请求解锁动作的解锁命令信 号，
[0027] 所述电源切断单元还包括：
[0028] 第二判断部，根据来自所述第一判断部的输出值和来自所述上位ECU的电源控制 信号来切换所述开关部的切断/导通状态，
[0029] 该第二判断部仅在所述第一判断部的输出值为导通（0N)，且所述电源控制信号为 导通（0N)时，具有将所述开关部切换为导通状态的功能。
[0030] 发明的效果
[0031] 根据权利要求1所述的发明，即使点火电源通过发动机起动开始操作变成0N，只 要锁紧螺栓不在解锁位置，就不会被切断连接至电动气缸的通电路径，因此，即使点火电源 为0N状态，也能够操作电动转向锁紧装置后，进行解锁动作(移动至锁紧螺栓的解锁位置)。 艮P，由于能够进行电动转向锁紧装置的动作的同时进行发动机起动的准备，因此，缩短了从 发动机起动开始操作(发动机启停开关的按压（Push)操作）到发动机起动的时间，且提高了 使用者的便利性。
[0032] 并且，锁紧螺栓在锁紧位置到解锁位置之间移动，若锁紧位置检测单元检测出锁 紧螺栓的解锁位置，则通过电源切断单元切断连接至电动气缸的通电路径后禁止锁紧螺栓 的移动，因此，能够有效地防止在车辆行驶中由于方向盘的故障不慎将方向盘的旋转变成 锁紧状态的问题。
[0033] 根据权利要求2所述的发明，即使第一判断部输出导通（0N)时，也能够根据来自 控制部的电源控制信号来切换开关部的切断/导通状态，例如，停止发动机后，即使是锁紧 螺栓位于锁紧位置的情况下（点火电源：〇FF，锁紧螺栓位置检测单元：未检测出解锁)，若将 来自控制部的电源控制信号设为0FF，则能够将开关部切换为切断状态，因此，能够防止车 辆停止中的电动气缸的故障。
[0034] 根据权利要求3所述的发明，即使第一判断部输出导通（0N)，也能够通过来自上 位ECU的电源控制信号来切换开关部的切断/导通状态，例如，停止发动机后，即使是锁紧 螺栓位于锁紧位置的情况下（点火电源：〇FF，锁紧螺栓位置检测单元：未检测出解锁)，若将 来自上位ECU的电源控制信号设为0FF，则能够将开关部切换为切断状态，因此，能够防止 车辆停止中的电动气缸的故障。

【专利附图】

【附图说明】
[0035] 图1是示出根据本发明的电动转向锁紧装置的锁紧状态的纵剖视图。
[0036] 图2是示出根据本发明的电动转向锁紧装置的解锁状态的纵剖视图。
[0037] 图3是根据本发明的电动转向锁紧装置的分解立体图。
[0038] 图4是根据本发明的电动转向锁紧装置的系统结构图。
[0039] 图5是根据本发明的电动转向锁紧装置的解锁动作时的时间图。
[0040] 图6是根据本发明的电动转向锁紧装置的锁紧动作时的时间图。
[0041] 图7是示出根据本发明的电动转向锁紧装置的变形例1的电源切断单元的电路结 构图。
[0042] 图8是示出根据本发明的电动转向锁紧装置的变形例2的电源切断单元的电路结 构图。

【具体实施方式】
[0043] 下面基于【专利附图】

【附图说明】本发明的实施方式。
[0044] 图1是示出根据本发明的电动转向锁紧装置的锁紧状态的纵剖视图，图2是示出 同一电动转向锁紧装置的解锁状态的纵剖视图，图3是示出同一电动转向锁紧装置的分解 立体图。
[0045] 根据本发明的电动转向锁紧装置1是通过电动来锁紧/解锁未图示的转向轴（方 向盘）的旋转，该壳体2由非磁性体的金属(例如镁合金）构成的机箱3和覆盖该机箱3的 下面开口部的机盖4构成。
[0046] 上述机箱3形成为矩形箱状，该上部形成有圆弧状的凹部3a，在该凹部3a上嵌入 有未图示的柱形管。并且，该柱形管通过联接在机箱3的未图示的圆弧状支架来固定于机 箱3。虽然未图示，但是柱形管内插入有所述转向轴，该转向轴的上端联接有方向盘，且方向 盘的下端连结至构成转向系统的转向齿轮箱上。并且，若驾驶员旋转操作方向盘，则该旋转 经过转向轴传达至转向齿轮箱，驱动未图示的转向机构后，操作左右一对的前轮，从而进行 所需的转向。
[0047] 并且，如图3所示，在机箱3的侧部开放有矩形连接器配设部3b，在除了形成有该 连接器配设部3b的侧面之外的其他三个侧面上形成有压入配合销5的圆孔状销孔3c (图 3中仅示出了两个孔)。
[0048] 另一方面，所述机盖4形成为矩形平板状，该内面(上面)一体地立设有三个块状的 销固定部4A和三个圆柱状的压盖部4B以及有底筒状的齿轮保持筒部4C。在这里，三个销 固定部4A形成在对应于机箱3的所述销孔3c的位置的部分，且该三个销固定部4A上形成 有压入配合所述销5的圆孔状的销插入孔4a (图3仅示出了一个孔)。
[0049] 然后，如图1以及图2所示，机盖4被嵌入至机箱3的下端部内周，以便从下方覆 盖机箱3的下面开口部，将销5插入至形成在机箱3的侧部的三个所述销孔3c (参见图3) 上，通过将所述销5压入配合至销插入孔4a，从而将机盖4固定在机箱3上，所述销插入孔 4a形成在立设于该机盖4的三个销固定部4A上。
[0050] 但是，如图1以及图2所示，在壳体2形成有锁紧部件收纳部2A和基板收纳部2B， 且锁紧部件收纳部2A收纳有锁紧部件6。该锁紧部件6由在下端部外周上刻有外螺纹7a 的大致圆筒状的螺丝刀7,以及能够上下移动地收容在该螺丝刀7内的板状锁紧螺栓8构 成。在这里，锁紧螺栓8形成有在上下方向较长的长孔8a，且锁紧螺栓8通过在横方向插入 至长孔8a的销9来连接至螺丝刀7。但是，销9通过压入配合至在横方向贯通设在螺丝刀 7的销插入孔7b来保持插入。
[0051] 并且，锁紧螺栓8能够上下移动地卡合在形成于机箱3的矩形插入孔3d内，且通 过与其一起被压缩装配在螺丝刀7的隔板7c之间的弹簧10,始终在上方增势，通常通过锁 紧螺栓8的长孔8a的下部卡合于销9,从而该锁紧螺栓8与螺丝刀7同时上下移动。
[0052] 另外，在螺丝刀7的上部外周的相向的部分上一体地形成有沿水平延伸的臂7A和 沿上下方向的较长旋转止动部7B，臂7A能够上下移动地收容在壳体2 (机箱3)内，旋转止 动部7B卡合至形成于机箱3的卡合槽3e，并阻止螺丝刀7的旋转。并且，臂7A顶端部形成 有横截面矩形的磁石收纳部7d，四角柱状的磁石11 (磁铁）通过压入配合被收纳至该磁石 收纳部7d。
[0053] 如图1以及图2所示，形成在壳体2内的所述锁紧部件收纳部2A上进一步地能够 旋转地收纳有圆筒状的齿轮部件12,通过立设在机盖4的内面(上面)的所述齿轮保持筒部 4C来能够旋转地保持该齿轮部件12的下部外周。并且，该齿轮部件12的下部外周形成有 蜗轮12a，且在同一齿轮部件12的内周形成有内螺纹部12b。
[0054] 在上述齿轮部件12的内部插入有所述螺丝刀7的下部，形成在该螺丝刀7的下部 外周的所述外螺纹7a上卡合有形成于齿轮部件12内周的所述内螺纹12b。并且，形成在机 盖4的齿轮保持筒部4C的中心部的圆柱状的弹簧座4b和螺丝刀7的隔板7c的之间压缩 装配有弹簧13,锁紧部件6 (螺丝刀7和锁紧螺栓8)通过弹簧13始终在上方增势。
[0055] 另外，如图1和图2所示，形成在壳体2的所述锁紧部件收纳部2A上以横置状态 收纳有作为电动气缸的14,该电动机14的输出轴14a上形成有小径的蜗杆15。并且，该蜗 杆15卡合至形成于齿轮部件12的外周的所述蜗轮12a。在这里，蜗杆15和蜗轮12a构成 为将电动机14的输出轴14a的旋转力转换为锁紧部件6的进退力的驱动结构。
[0056] -方面，如图1和图2所示，形成在壳体2的所述基板收纳部2B上收纳有印刷基 板（PCB) 16,但是，该印刷基板16以垂直立设的状态被收纳，以便该内面与锁紧部件6的动 作方向平行。并且，在该印刷基板16的内面上部的锁紧位置上配置有一个锁紧传感器17， 在内面下部的解锁位置上配置有两个解锁传感器（1) 18和解锁传感器（2) 19。但是，锁紧 传感器17和解锁传感器（1) 18以及解锁传感器（2) 19是通过作为磁性检测单元的霍尔元 件构成的，并且与所述磁石11 一起构成检测锁紧螺栓8的动作位置的锁紧螺栓位置检测单 J Li 〇
[0057] 其次，下面基于图4说明电动转向锁紧装置1的系统结构。
[0058] 图4是根据本发明的电动转向锁紧装置的系统结构图，如图4所示，电动转向锁紧 装置1具备作为控制电动机14动作的控制部的微型计算机20 (下面简称为"微电脑")，在 该微电脑20电连接有锁紧传感器17和解锁传感器（1) 18以及解锁传感器（2) 19。
[0059] 但是，电动机14通过马达驱动电路21来被驱动，若马达驱动电路21从微电脑20 接收锁紧操作信号，则操作内部的继电器等后，将电动机14操作至锁紧侧，若从微电脑20 接收解锁动作信号，则操作内部的继电器等后，将电动机14操作至解锁侧。
[0060] 而且，在从电池电源（+B) 22连接至马达驱动电路21 (电动机14)的通电路径23 上设有切断/导通该通电路径23的电源切断单元24,该电源切断单元24包括：开关部25， 设在通电路径23上；电源切断判断部26,判断通过该开关部25的通电路径23的切断/导 通的切换。在这里，电源切断判断部26由第一判断部26a和第二判断部26b构成。
[0061] 上述第一判断部26a，由NAND电路构成，且根据用于驱动发动机的点火电源(下面 称为"IG电源"）27的输入值("0 :0FF"或者"1 :0N"）以及来自解锁传感器（2) 19的输入值 ("0 :0FF"或者"1 :0N")，具有输出表1所示的输出1 ("0"或"1"）的功能。
[0062] [表 1]
[0063]

【权利要求】
1. 一种电动转向锁紧装置，包括： 锁紧螺栓，能够在卡合于车辆的转向轴的锁紧位置与解除该卡合的解锁位置之间移 动； 电动气缸，操作该锁紧螺栓； 控制部，控制该电动气缸的动作； 电源切断单元，切断/导通连接至所述电动气缸的通电路径； 锁紧螺栓位置检测单元，检测所述锁紧螺栓的动作位置， 所述电动转向锁紧装置的特征在于，其中， 所述电源切断单元包括： 开关部，设在所述通电路径上； 第一判断部，根据点火电源以及来自所述锁紧螺栓位置检测单元的输入值来切换所述 开关部的切断/导通状态， 所述第一判断部仅在所述点火电源为0N，且所述锁紧螺栓位置检测单元检测出所述锁 紧螺栓的解锁位置时，具有将所述开关部切换为切断状态的功能。
2. 根据权利要求1所述的电动转向锁紧装置，其特征在于， 所述电源切断单元还包括： 第二判断部，根据来自所述第一判断部的输出值和来自所述控制部的电源控制信号来 切换所述开关部的切断/导通状态， 该第二判断部仅在所述第一判断部的输出值为导通（0N)，且所述电源控制信号为导通 (ON)时，具有将所述开关部切换为导通状态的功能。
3. 根据权利要求1所述的电动转向锁紧装置，其特征在于， 所述控制部，与上位ECU (电子控制单元）之间进行通信，且根据使用者对发动机启停 开关的操作来选择性接收来自所述上位ECU的请求锁紧动作的锁紧命令信号或者请求解 锁动作的解锁命令信号， 所述电源切断单元还包括： 第二判断部，根据来自所述第一判断部的输出值和来自所述上位ECU的电源控制信号 来切换所述开关部的切断/导通状态， 该第二判断部仅在所述第一判断部的输出值为导通（0N)，且所述电源控制信号为导通 (ON)时，具有将所述开关部切换为导通状态的功能。
【文档编号】B60R25/0215GK104097608SQ201410119740
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2013年4月2日
【发明者】大洲纪道, 中西雅之, 小林司 申请人:株式会社有信