电动转向锁定装置的制作方法

专利名称：电动转向锁定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于对机动车等的转向装置进行锁定的电动转向锁定装置。
背景技术：
此种电动转向锁定装置在伴随转向操作而转动的转向轴的外周 设有卡合凹部。并 且，在该电动转向锁定装置中，若驾驶员通过钥匙等对机动车的发动机进行停止操作，则通 过电动机的驱动而使锁定构件前进，与卡合凹部卡合。由此，通过限制转向轴的转动来锁定 转向装置。另一方面，在电动转向锁定装置中，若驾驶员通过钥匙等对发动机进行起动操 作，则通过电动机的驱动而使锁定构件后退，从而解除与卡合凹部的卡合。由此，通过解除 转向轴的转动限制来解锁转向装置。此外，发动机在解锁后起动。这种电动转向锁定装置在专利文献1中有记载。该专利文献1的电动转向锁定装 置具备通过电动机的驱动力旋转的凸轮轴齿轮。在该凸轮轴齿轮上设有具有涡旋形状的凸 轮槽。在该凸轮槽内卡合有锁定构件的卡合销。并且，锁定构件通过利用电动机的驱动使 卡合销沿凸轮槽向外周侧移动而前进。而且，锁定构件构成为，通过利用电动机的驱动使卡 合销沿凸轮槽向中心侧移动而后退。然而，该电动转向锁定装置需要将锁定构件配置为相对于转向轴沿径向进退。因 此，在转向轴的横向需要用于配置电动转向锁定装置的沿径向延伸的大空间。而且，由于电 动转向锁定装置的配置位置而可能在碰撞时与驾驶员的膝部干涉。另外，该电动转向锁定装置的凸轮轴齿轮多由树脂材料形成，这种情况下，凸轮槽 容易变形，耐久性存在问题。另一方面，将凸轮轴齿轮形成为金属制时，重量变重，产生妨碍 车辆的轻量化的问题。专利文献1 日本特表2006-525170号公报(国际公开W02004/098961)

发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，其课题在于提供一种无需在转向轴横向形成沿径向 延伸的大配置空间的能够薄型化的电动转向锁定装置。另外，本发明的课题在于提供一种能够提高凸轮轴齿轮的耐久性且能够轻量化的 电动转向锁定装置。为了解决所述课题，本发明的电动转向锁定装置构成为，具备旋转体，其通过电 动机的驱动力而进行旋转；滑块，其通过所述旋转体的旋转，沿与该旋转体的旋转轴正交的 方向移动；锁定构件，其与所述滑块连结，并与该滑块的直线移动连动而进行转动，由此，沿 所述旋转体的旋转轴的延伸方向突出，能够在与转向轴卡合的锁定位置和解除该卡合的解 锁位置之间移动。该电动转向锁定装置由于构成为使锁定构件沿旋转体的旋转轴的延伸方向突出， 并与转向轴卡合，因此能够将具有板状的旋转体沿转向轴配置。其结果是，不再需要为了配 置电动转向锁定装置而在转向轴的外周部形成沿径向延伸的大空间。由此，驾驶员的膝部不会与电动转向锁定装置相干涉。 在该电动转向锁定装置中，优选将所述锁定构件和旋转体配置在该旋转体的径向外侧的大致同一平面上。如此，能够实现电动转向锁定装置的薄型化。另外，优选在所述滑块设置支承连结销的一对支承部，该连结销连结所述锁定构 件使其能够转动。如此，能够以简单的结构使滑块与锁定构件连结。而且，通过该结构，能 够实现滑块的薄型化，从而能够进一步实现电动转向锁定装置的薄型化。进而，优选在所述滑块设置沿该滑块的移动方向延伸并使所述旋转体的旋转轴插 通的引导孔。如此，能够以简单的结构可靠地保持滑块，从而能够得到稳定的工作状态。进而，优选所述锁定构件通过双列螺旋弹簧向所述锁定位置施力，该双列螺旋弹 簧具有使线材弯曲成大致U字形状而与锁定构件的端部抵接的作用部；形成在该作用部 的两端而卷绕在所述锁定构件的旋转轴上的一对线圈部。如此，通过配置对锁定构件施力 的施力构件，能够抑制电动转向锁定装置的大型(厚壁)化。另外，优选设置对所述锁定构件的位置进行检测的锁定状态检测机构，该锁定状 态检测机构具有设置在所述锁定构件的旋转轴上并与该锁定构件一体旋转的转子和通过 与该转子抵接而进行开关操作的开关部。如此，能够将锁定状态检测机构以省空间的方式 配置在锁定构件的旋转轴附近。此外，优选所述电动转向锁定装置配置为，所述旋转体的旋转轴沿与包含所述转 向轴的轴线的平面大致正交的方向延伸。而且，优选配置为，所述滑块的移动方向沿与转向 轴的轴线大致平行的方向延伸。优选所述旋转体具备在外周面具有齿轮槽的树脂制的齿轮构件和使所述滑块工 作的金属制的凸轮构件，并使所述凸轮构件与所述齿轮构件的旋转轴的延伸方向重叠而连 结为无法相对旋转。在该电动转向锁定装置中，优选所述齿轮构件和所述凸轮构件通过设置在任一方 而沿齿轮构件的旋转轴的延伸方向突出的卡合部和设置在另一方而与所述卡合部卡合的 卡合承受部来连结。另外，优选，设置对所述旋转体的旋转位置进行检测的旋转位置检测机构，该旋转 位置检测机构具有固定在所述旋转体上的磁铁和对该磁铁的接近进行检测的霍尔元件，将 所述磁铁收纳于设置在所述齿轮构件上的收纳部内，通过在该齿轮构件上配置所述凸轮构 件来对所述收纳部的插入开口进行封闭。在本发明的电动转向锁定装置中，由于使锁定构件沿旋转体的旋转轴的延伸方向 突出，因此能够沿转向轴配置具有板状的旋转体。其结果是，在转向轴的外周部不需要沿径 向延伸的大空间。由此，驾驶员的膝部不会与电动转向锁定装置相干涉。另外，由于通过树脂制的齿轮构件和金属制的凸轮构件构成旋转体，因此能够提 高凸轮构件的耐久性，并同时实现轻量化。而且，由于通过使凸轮构件与齿轮构件重合，并 使设置在一方的卡合部与设置在另一方的卡合承受部卡合，来将齿轮构件与凸轮构件连结 为无法相对移动，因此能够提高装配操作性。进而，通过在将用于对旋转体的旋转位置进行检测的磁铁收纳于齿轮构件的收纳 部后配置凸轮构件，形成为将磁铁安装为无法脱落的结构，因此能够降低制造成本，并且能 够防止凸轮构件的破损。即，以往，由于形成为通过插入成形而将磁铁埋设于树脂制的凸轮构件的结构，因此制造成本高，而且，由于树脂制的凸轮构件与磁铁的热膨胀率不同，因此存在因温度变化而导致凸轮构件的磁铁周边局部性地破裂的情况。但是，根据本发明的结 构，能够防止所述问题的发生。


图1是示出本发明的实施方式的电动转向锁定装置的分解立体图。图2是示出锁定构件的解锁状态的立体图。图3是示出外装体的结构的分解剖面图。图4示出旋转体的结构，㈧是从上方观察时的分解立体图，⑶是从下方观察时 的分解立体图。图5示出除罩之外的组装状态，(A)是示出锁定状态的俯视图，⑶是示出解锁状 态的俯视图。图6示出电动转向锁定装置的工作状态，(A)是示出解锁状态的剖面图，⑶是示 出锁定状态的剖面图，(C)是示出卡合凸部与卡合凹部不一致的情况的剖面图。图7是示出锁定工作及解锁工作的时间图。图8是示出构成锁定状态检测机构的转子的变形例的立体图。图9(A)、⑶是示出图8的转子的动作状态的侧视图。符号说明1转向轴5卡合凹部10锁定装置11 壳体20 罩26电动机30旋转体31旋转轴33齿轮构件34齿轮槽35嵌合槽36卡合部37收纳部39凸轮构件40凸轮部41嵌合凸部42卡合承受部43移动阻止部44 滑块45引导孔46从动部
47支承部48连结销49锁定构件
50旋转轴52卡合凸部54双列螺旋弹簧55作用部56线圈部57 磁铁59A、59B 霍尔元件60 转子63解锁检测开关64印制基板
具体实施例方式以下，参照

本发明的实施方式。图1示出本发明的实施方式的电动转向锁定装置(以下简称为“锁定装置”)10。 该锁定装置10配置在转向轴1的外周部，该转向轴1在上端配置有进行车辆的操纵的未图 示的转向装置。并且，在该锁定装置10中，当驾驶员通过钥匙等对发动机进行起动操作时， 将转向装置解锁为能够操纵，并且当对发动机进行停止操作时，将转向装置锁定为无法操 纵。首先，如图6所示，车辆的转向轴1插通在车室内具有四边筒状的转向柱2的内 部。在该转向柱2中，在锁定装置10的安装位置设有贯通孔3。而且，在转向轴1中，在贯 通孔3的形成位置配置有轴环(collar) 4，该轴环4相对于转向轴1无法相对移动。如图2 所示，轴环4具有圆筒形状，在其外周部沿周向以规定间隔设有沿轴向延伸的卡合凹部5。就本实施方式的锁定装置10而言，在由壳体11及罩20构成的外装体的内部与印 制基板64 —起配置有电动机26、旋转体30、滑块44、锁定构件49、旋转体30的旋转位置检 测机构及锁定状态检测机构。如图1及图3所示，壳体11具有一端开口的有底四边筒形状。在该壳体11的底 部设有用于固定罩20的螺纹插通部12。而且，在壳体11上，在一端的壁的中央设有向横向 外方及从底部向外突出的安装部13。该安装部13安装在转向柱2的贯通孔3内。在该安 装部13设有从开口端向底侧沿厚度方向延伸的锁定构件插通孔14。而且，在壳体11内的 锁定构件插通孔14附近设有一对锁定构件轴支承部15，所述一对锁定构件轴支承部15具 有上方打开的U字形状的槽。进而，在该壳体11设有用于在中央将旋转体30安装为能够 转动的轴承部16。并且，在该壳体11上以位于一个侧壁的角落的方式设有电动机收纳部 17，并且与该电动机收纳部17隔开规定间隔设有电动机轴支承部18。而且，在壳体11上， 在端壁设有用于使连接器65向外部露出的露出槽19，该端壁位于与设有安装部13的一端 相反的一侧。即，本实施方式的壳体11具有结构以如下方式配置的俯视矩形形状在中央 配置旋转体30，在该旋转体30的径向外侧配置锁定构件49，并且在相对于旋转体30而与锁定构件49相反的一侧配置印制基板64的电子部件66。罩20由闭塞壳体11的上端开口的矩形形状的平板构成。该罩20的与旋转体30、滑块44及电动机26对应的位置分别鼓出。在该罩20的邻近壳体11的内部的内表面侧突 出设置有与螺纹插通部12对应的凸起(boss)21。而且，在罩20的与安装部13对应的一端 突出设置有安装部罩部22。进而，在罩20的内表面突出设置有在装配状态下进入锁定构件 插通孔14内的一对按压部23、23。并且，在罩20的与轴承部16对应的位置设有同样的轴 承部24。而且，在罩20突出设置有以轴承部24为中心而覆盖旋转体30的隔壁部25。该 隔壁部25具有切去安装部罩部22侧的俯视时大致C字形状。电动机26是经由旋转体30及滑块44用于使锁定构件49工作的驱动机构。该电 动机26若被供给电力，则根据其通电方向，输出轴27沿锁定工作方向(正转)或解锁工作 方向(反转)旋转。在该输出轴27配置有蜗轮28，该蜗轮28形成有螺旋状的齿。该电动 机26收纳于壳体11的电动机收纳部17，输出轴27的前端由电动机轴支承部18支承为能 够旋转。而且，该电动机26通过端子座(夕一彡f X— 7 )29而与印制基板64电连接。 该端子座29是通过插入成形而在内部一体形成有用于供给电力的一对电极的树脂制的构 件。旋转体30通过电动机26的驱动力进行旋转。该旋转体30具备树脂制的齿轮构 件33和金属制的凸轮构件39。并且，该旋转体30形成为使凸轮构件39相对于齿轮构件 33在旋转轴31的延伸方向上重叠且连结为无法相对旋转的结构。此外，该旋转体30的旋 转轴31由与齿轮构件33及凸轮构件39不同而另行设置的棒状材料构成。在该旋转轴31 的上端附近设有用于将滑块44安装为无法脱离的凸缘部32。齿轮构件33由聚缩醛等树脂材料形成。如图1及图4(A)、(B)所示，该齿轮构件 33具有一端开口的有底筒状。在该齿轮构件33的外周面设有由周向连续的凹凸构成的齿 轮槽34。在该齿轮构件33的内部底部设有用于将凸轮构件39连结为无法相对移动的嵌合 槽35。该嵌合槽35具备设置在底外周部的圆环状的环状槽部35a ；从环状槽部35a的局 部向中心延伸的扇形槽部35b ；位于中心的中心孔部35c ；从中心孔部35c向径向外方延伸 的直线槽部35d。而且，在齿轮构件33突出设置有用于将凸轮构件39连结为无法相对移动 的凸状的卡合部36，该卡合部36从除了底部的中心之外的规定位置沿轴向延伸。进而，在 齿轮构件33设有以位于扇形槽部35b的外周部的方式贯通的收纳部37。该收纳部37配置 有构成旋转位置检测机构的磁铁57，在贯通的底缘设有向内突出的防脱阶梯部38。凸轮构件39以锌合金等非磁性体的金属材料形成，提高相对于使用的时效磨损 的耐久性。该凸轮构件39具有能够安装在齿轮构件33的内部的直径的有底筒形状。在该 凸轮构件39的底面设有向上(轴向)突出的凸轮部40。而且，在凸轮构件39的底部设有 与齿轮构件33的嵌合槽35嵌合的嵌合凸部41。该嵌合凸部41具备与环状槽部35a对 应的环状突部41a ；与扇形槽部35b对应的扇形突部41b ；与中心孔部35c对应的中心突部 41c ；与直线槽部35d对应的直线突部41d。其中，中心突部41c在向齿轮构件33装配的状 态下以大致位于该齿轮构件33的底面的尺寸被突出设置。并且，该中心突部41c形成为在 内部具有贯通的孔的圆筒形状，并使旋转轴31贯通其内部。进而，在凸轮构件39的装配状 态下与齿轮构件33的卡合部36对应的位置设有卡合该卡合部36的卡合承受部42。本实 施方式的卡合承受部42由贯通的孔构成。进而，在凸轮构件39设有移动阻止部43，该移动阻止部43以比外周部上端更具有扇型形状的方式向径向外方突出。当通过电动机26使旋转体30旋转到解锁位置时，该移动阻止部43位于锁定构件49向锁定位置转动的转动轨道 上，其中所述锁定构件49处于解锁位置。其结果是，若在该状态下对锁定构件49施加向锁 定位置转动的力，则通过使锁定构件49与移动阻止部43卡合(抵接)，来阻止锁定构件49 向锁定位置移动。另外，当旋转体30旋转到锁定位置时，移动阻止部43从锁定构件49的 转动轨道上背离，锁定构件49相对于移动阻止部43无法卡合。其结果是，若在该状态下对 锁定构件49施加向锁定位置转动的力，则锁定构件49向锁定位置移动。而且，在凸轮构件 39中，在凸轮部40的上表面设有与中心突部41c对应的中心突部39a。该中心突部39a为 了将滑块44保持在位于比移动阻止部43靠上侧的状态而设置，且比移动阻止部43向上侧 突出。在此，具体说明本实施方式的凸轮部40。该凸轮部40具备凸轮面40a，该凸轮面 40a为了经由滑块44而使锁定构件49工作，从中心向径向外侧流曲线性地延伸。并且，如 图7所示，凸轮部40通过沿逆时针旋转而使从动部46向径向内方移动，执行锁定工作，而 通过沿顺时针旋转而使滑块44的从动部46向径向外方移动，执行解锁工作。而且，该凸轮 部40具备非工作面40b，该非工作面40b使作为凸轮面40a的端部的锁定位置Pl进一步沿 顺时针侧延伸，而不使从动部46沿径向移动。同样地，凸轮部40具备非工作面40c，该非工 作面40c使解锁位置P2进一步沿逆时针侧延伸，而不使从动部46沿径向移动。所述非工 作面40b、40c的作用为，即使在电动机26停止后旋转体30由于惯性而沿逆时针或顺时针 旋转，也能够经由滑块44而使锁定构件49不移动。滑块44与旋转体30的旋转连动，沿与旋转体30的旋转轴31正交的方向移动。在 该滑块44的一端附近设有沿滑块44的移动方向即长度方向延伸的引导孔45。该引导孔 45在与凸轮构件39的中心突部39a —致的状态下使旋转轴31从上方贯通，由此受限制。 如此，能够以简单的结构可靠地保持滑块44，得到稳定的工作状态。而且，在该滑块44的 一端设有与凸轮构件39的凸轮部40的外周面滑动接触的从动部46。该从动部46为金属 制，且与滑块44不同而另行设置，通过紧固进行固定。而且，该从动部46配置为，在装配状 态下，在凸轮部40中以旋转体30的旋转轴31为中心而位于锁定构件49的直径方向相反 侧。进而，在滑块44的位于从动部46的相反侧的另一端设有用于将锁定构件49连结为能 够转动的支承部47、47。该支承部47，47以具有大致反U字形状的方式从滑块44的两侧缘 向下突出设置。在所述支承部47、47设有用于使连结销48贯通的孔。旋转体30的凸轮部40、从动部46及与从动部46结合的滑块44通过构成旋转体 30的齿轮构件33的旋转而进行位移，并构成用于使锁定构件49进行锁定工作及解锁工作 的凸轮机构。如图1、图2及图6所示，本实施方式的锁定构件49构成为，通过滑块44的直线 性的移动而进行转动，锁定构件49在与转向轴1的卡合凹部5卡合的锁定位置及与转向轴 1的卡合凹部5不卡合的解锁位置之间沿旋转轴31的轴向大致进退。具体来说，锁定构件 49在图6 (A)所示的解锁状态下具有上端沿滑块44的移动方向大致平行延伸而大致90度 的角部位于下端的大致直角等边三角形状。在该锁定构件49的位于下部的大致直角部分 将另行设置的旋转轴50固接为无法相对移动。通过将该旋转轴50配置在壳体11的锁定 构件轴支承部15上，而使锁定构件49整体位于旋转体30的径向外侧的大致同一平面上。而且，若相对于壳体11组装罩20，则锁定构件轴支承部15的打开的上部由按压部23闭塞， 因此能够可靠地防止旋转轴50脱离。而且，在锁定构件49的上部设有连结孔51，该连结孔 51通过连结销48而与滑块44的支承部47、47连结。该连结孔51具有比连结销的外径大 的大致四边形状。进而，在该锁定构件49的以旋转轴50为中心而与旋转体30相反的一侧 设有向下(外)突出的卡合凸部52。通过使锁定构件49以旋转轴50为中心转动，而使该 卡合凸部52贯通锁定构件插通孔14并与转向轴1的卡合凹部5卡合，另一方面，该卡合凸 部52没入锁定构件插通孔14内而解除与卡合凹部5的卡合。并且，在锁定构件49的后端 突出设置有抵接部53，该抵接部53在解锁状态下位于旋转体30的移动阻止部43的下
锁定构件49被作为施力构件的双列螺旋弹簧54施力为，向图1及图6(B)所示的 锁定位置转动。该双列螺旋弹簧54具备使线材弯曲成大致U字形状的作用部55。该作用 部55与锁定构件49的后端部，更具体来说与抵接部53的下部卡合。在该作用部55的两 端设有一对线圈部56，所述一对线圈部56以卷绕于锁定构件的旋转轴50的方式外嵌于该 旋转轴50。并且，从该线圈部56突出的端部在装配状态下卡止于壳体11的底部。旋转位置检测机构对旋转体30的旋转位置进行检测，如图7所示，具备配置于旋 转体30的磁铁57和配置于印制基板64的一对霍尔元件59A、59B。磁铁57收纳于齿轮构 件33的收纳部37，具有弯曲成圆弧状的形状。为了防止从收纳部37脱落，在该磁铁57的 下端的内外缘设有与齿轮构件33的防脱阶梯部38卡合的卡合阶梯部58。霍尔元件59A、 59B通过检测磁铁57的磁力来检测出该磁铁57的接近状态。第一霍尔元件59A安装在印 制基板64的对应位置，以检测出旋转体30旋转到预先设定的锁定位置的状态。第二霍尔 元件59B安装在印制基板64的对应位置，以检测出旋转体30旋转到预先设定的解锁位置 的状态。在对构成旋转体30的齿轮构件33和凸轮构件39进行组装时，在使本实施方式的 磁铁57收纳于齿轮构件33的收纳部37的状态下，从后方配置凸轮构件39。由此，形成为 通过凸轮构件39闭塞齿轮构件33的收纳部37的插入开口而安装为无法脱落的结构。在 此，现有技术形成为如下结构在树脂制的凸轮构件上配置磁铁的情况下，通过模具来成型 凸轮构件，插入成形并埋设磁铁。然而，插入成型的制造成本高。而且，由于树脂制的凸轮 构件与磁铁的热膨胀率不同，因此存在由于温度变化而导致凸轮构件的磁铁周边局部性破 损的问题。然而，在本实施方式中，在成型后的齿轮构件33上配置磁铁57，通过另行设置的 凸轮构件39而安装为无法脱离，因此能够减少制造成本。而且，通过形成为在磁铁57与收 纳部37之间设置某种程度的间隙的设计，能够吸收热膨胀率的不同，从而能够防止由温度 变化引起的凸轮构件39的破损。锁定状态检测机构对锁定构件49的转动位置(工作状态)进行检测，如图1及图 5(A)、(B)所示，具备与锁定构件49 一体旋转的转子60和与该转子60抵接的解锁检测开 关63。转子60具备与锁定构件49的旋转轴50相同直径的轴部61。所述旋转轴50和轴 部61通过相互设置的凹凸嵌合部的嵌合而固定为能够一体旋转。在该轴部61设有向径向 外方突出且沿轴向突出的操作部62。并且，该操作部62配置为，通过凹凸嵌合部的嵌合， 在锁定构件49的锁定状态下位于径向上方。解锁检测开关63由微型开关构成，并安装在 印制基板64上，通过使锁定构件49转动到解锁位置，与转子60的操作部62抵接而产生短 路。在本实施方式中，如图7所示，在进行锁定工作时，在对旋转体30的解锁旋转状态进行检测的第二霍尔元件59B检测到从解锁位置(区域)脱离的情况后，对成为非解锁状态即锁定状态的情况进行检测。即，若从能够确保与操纵相关的安全性的解锁区域脱离，则能够 检测到具有直接给操纵带来障碍的可能性的状态。印制基板64载置在壳体11的螺纹插通部12上，并以夹持在壳体11的螺纹插通 部12与罩20的凸起21之间的状态进行配置。在该壳体11上安装有连接器65，该连接器 65用于相对于车辆的主控制器双向发送接受信号，并且用于接收驱动电动机26的电力。而 且，在印制基板64上安装有规定的电子部件66，该电子部件66包含一对霍尔元件59A、59B 及解锁检测开关63。并且，该印制基板64和电动机26通过端子座29电连接。此外，从主 控制器接收的信号是指使电动机26正转或反转的驱动信号。而且，向主控制器发送的信号 是指由霍尔元件59A、59B产生的旋转体30的旋转位置信息及由解锁检测开关63产生的锁 定构件49的解锁检测信息的信息信号。所述处理通过安装于印制基板64的作为控制机构 的微型计算机进行。所述结构的锁定装置10配置在具有四边筒状的转向柱2的具有贯通孔3的壁面 上。此时，如图6(A)所示，使从壳体11的底面突出的安装部13插通贯通孔3。由此，具有 长方体形状的壳体11的底面沿转向柱2的壁面延伸配置。在该状态下，旋转体30的旋转 轴31沿与包含转向轴1的轴线的平面大致正交的方向延伸。换言之，滑块44的移动方向 位于与转向轴1的轴线大致平行延伸的方向。并且，由于本实施方式的锁定装置10形成为将锁定构件49和旋转体30配置在旋 转体30的径向外侧的大致同一平面上的结构，因此能够实现整体的薄型化。而且，由于设 有用于在滑块44上将锁定构件49连结为能够转动的支承部47、47，因此能够以简单的结 构进行滑块44与锁定构件49的连结，而且能够实现滑块44的薄型化，因此能够进一步实 现整体的薄型化。进而，由于通过以将锁定构件49卷绕于旋转轴50的方式配置的双列螺 旋弹簧54进行施力，因此通过施力构件的配置能够避免大型化。而且，将用于检测锁定构 件49的工作位置的转子60与锁定构件49的旋转轴50 —体配置，能够以省空间的方式进 行安装，因此能够进一步避免大型化。接下来，具体说明锁定装置10的工作。在图6 (A)所示的解锁状态下，若驾驶员通过钥匙等对发动机进行停止操作，则根 据主控制器的驱动信号，微型计算机使电动机26正转，执行锁定工作。如此，如图7所示， 旋转体30经由蜗轮28沿逆时针旋转。在该旋转体30的锁定工作前的解锁位置，构成旋转位置检测机构的第一霍尔元 件59A为断开状态，第二霍尔元件59B为接通状态。然后，当旋转体30旋转到解锁检测位 置时，第二霍尔元件59B由于磁铁57离开能够检测区域而成为断开状态。而且，第一霍尔 元件59A维持断开状态。当旋转体30继续旋转到锁定检测位置时，第一霍尔元件59A由于 磁铁57到达能够检测区域而成为接通状态。而且，第二霍尔元件59B维持断开状态。接收 到由该霍尔元件59A产生的接通信号的微型计算机使电动机26停止。如此，旋转体30在 电动机26的惯性旋转停止之前沿逆时针旋转，到达锁定位置。在该状态下，第一霍尔元件 59A维持接通状态，而第二霍尔元件59B维持断开状态。如此，当旋转体30沿锁定工作方向旋转时，滑块44的从动部46在滑动接触到凸 轮部40中的非工作面40c后，经过凸轮面40a而到达非工作面40b。在从动部46与凸轮部40的非工作面40c滑动接触时，由于非工作面40c具有到旋转轴31的距离(半径)相同的圆弧状，因此滑块44不会沿移动方向位移。并且，若从动部46到达凸轮面40a，则旋转体 30的移动阻止部43由于旋转体30的旋转而从阻止锁定构件49向锁定位置旋转的转动轨 道上向转动轨道外移动，从而锁定构件49能够向锁定位置旋转。而且，由于凸轮面40a具 有到旋转轴31的距离慢慢变化(变小)的流曲线状，因此从动部46经由锁定构件49及滑 块44，在双列螺旋弹簧54的作用力下向锁定构件49侧移动。由此，维持从动部46与凸轮 面40a的滑动接触状态。而且，滑块44与从动部46 —起向锁定构件49侧前进。进而，锁 定构件49以旋转轴50为中心向锁定位置转动。之后，当到达非工作面40b时，由于非工作 面40b具有到旋转轴31的距离相同的圆弧状，因此不产生沿滑块44的移动方向的位移。并且，当锁定构件49如此向锁定位置转动时，前端的卡合凸部52大致沿旋转体的 旋转轴31的轴向贯通(进入)锁定构件插通孔14。其结果是，如图6(B)所示，卡合凸部 52与对应的转向轴1的轴环4的卡合凹部5卡合，成为锁定状态。此外，在该锁定工作时， 当卡合凸部52与卡合凹部5在转向轴1的径向上不一致时，如图6 (C)所示，卡合凹部5成 为与轴环4的外周部抵接的状态。其结果是，即使旋转体30旋转到锁定位置，锁定构件49 也无法移动到锁定位置。因此，在该状态下，驾驶员能够对转向进行旋转操作。并且，在其 旋转操作时，若经由转向轴1使轴环4转动，而卡合凸部52与卡合凹部5 —致，则在双列螺 旋弹簧54的作用力下，锁定构件49转动到锁定位置，如图6(B)所示，卡合凸部52与卡合 凹部5卡合。另外，当锁定构件49转动时，构成锁定状态检测机构的转子60连动而旋转。其结 果是，解除由操作部62产生的按压，解锁检测开关63从接通状态成为断开状态。此外，滑 块44的从动部46从凸轮部40的非工作面40c到达凸轮面40a，并通过作为其边界的解锁 位置P2后，解锁检测开关63从接通状态切换为断开状态。另一方面，在如图6(B)所示的锁定状态下，当驾驶员通过钥匙等对发动机进行起 动操作时，由于主控制器的驱动信号，微机使电动机26反转，执行解锁工作。如此，如图7 所示，经由蜗轮28使旋转体30沿顺时针旋转。在该旋转体30的解锁工作前的锁定位置，第一霍尔元件59A为接通状态，第二霍 尔元件59B为断开状态。然后，当旋转体30旋转到锁定检测位置时，第一霍尔元件59A由 于磁铁57离开能够检测区域而成为断开状态。而且，第二霍尔元件59B维持断开状态。当 旋转体30继续旋转到解锁检测位置时，第二霍尔元件59B由于磁铁57到达能够检测区域 而成为接通状态。而且，第一霍尔元件59A维持断开状态。接收到由该霍尔元件59B产生 的接通信号的微机使电动机26停止。如此，旋转体在电动机26的惯性旋转停止之前沿顺 时针旋转，到达解锁位置。在该状态下，第一霍尔元件59A维持断开状态，第二霍尔元件59B 维持接通状态。如此，当旋转体30沿解锁工作方向旋转时，滑块44的从动部46在与凸轮部40中 的非工作面40b滑动接触后，经过凸轮面40a而到达非工作面40c。在从动部46与凸轮部 40的非工作面40b滑动接触时，由于非工作面40b具有相同半径的圆弧状，因此滑块44不 会沿移动方向位移。然后，当从动部46到达凸轮面40a时，由于凸轮面40a慢慢变化而成 为大半径的流曲线状，因此从动部46被按压而相对于凸轮构件39沿径向外方移动。由此， 滑块44与从动部46连动而沿离开锁定构件49的方向移动。其结果是，锁定构件49通过滑块44的移动而上方被牵引。并且，以旋转轴50为中心，克服双列螺旋弹簧54的作用力而向解锁位置转动。此后，当从动部46到达非工作面40c时，旋转体30的移动阻止部43 由于旋转体30的旋转而从锁定构件49的转动轨道外的位置向阻止锁定构件49向锁定位 置旋转的转动轨道上移动，成为阻止锁定构件49向锁定位置旋转的状态。而且，由于非工 作面40c具有相同的半径的圆弧状，因此从动部46停止沿滑块44的移动方向的位移。其 结果是，滑块44及锁定构件49的移动也停止。如此，当锁定构件49向解锁位置转动时，前端的卡合凸部52大致沿旋转体的旋转 轴31的轴向移动，而没入锁定构件插通孔14内。其结果是，如图6 (A)所示，卡合凸部52 从转向轴1的卡合凹部5完全离开(卡合解除)，成为解锁状态。另外，当锁定构件49转动时，转子60连动而旋转。其结果是，当锁定构件49成为 解锁状态时，解锁检测开关63被操作部62按压，从断开状态成为接通状态。此外，解锁检 测开关63在第二霍尔元件59B从断开状态切换为接通状态前、即在电动机26的通电中，从 断开状态切换为接通状态。这是因为在锁定构件49从锁定位置移动到解锁位置后，进一步 使电动机26工作，而使旋转体30的移动阻止部43旋转移动到锁定构件49的转动轨道上 的缘故。在此，本实施方式的锁定构件49由双列螺旋弹簧54向锁定位置施力。并且，克服 该作用力而保持在解锁位置的主要结构通过滑块44的从动部46与旋转体30的凸轮部40 的卡合而实现。因此，在该解锁状态下，当滑块44的从动部46破损而脱落时，限制被解除， 因此锁定构件49在作用力下能够向锁定位置转动。然而，在本实施方式中，如图6(A)所示， 在该解锁状态中，在锁定构件49的抵接部53中，设置在旋转体30的移动阻止部43位于向 锁定位置转动的转动轨道上的上部。因此，即使万一由于从动部46的破损而解除锁定构件 49的限制，锁定构件49的抵接部53也能与旋转体30的移动阻止部43卡合(抵接)，从而 阻止锁定构件49从解锁位置向锁定位置旋转，因此在解锁状态即车辆能够行驶的状态下， 能够防止锁定构件49向锁定位置移动。如此，本发明的锁定装置10构成为使锁定构件49沿旋转体30的旋转轴31的延 伸方向突出，而与转向轴1卡合的结构，因此能够将具有板状的旋转体30沿转向轴1配置。 其结果是，由于配置电动转向锁定装置，因此在转向轴1的外周部不需要沿径向延伸的大 空间。由此，驾驶员的膝部不与配置的锁定装置10相干涉。另外，在解锁位置工作的状态下，通过设置在旋转体30的移动阻止部43能够防止 锁定构件49意外地移动到锁定位置的情况。并且，该解锁工作状态由于主要使用于运转车 辆的情况，因此能够提高安全性。而且，移动阻止部43由于设置在用于使锁定构件49工作 的旋转体30上，因此无需另外设置专用部件，能够防止成本变高。进而，由于通过树脂制的齿轮构件33和金属制的凸轮构件39构成旋转体30，因此 能够提高凸轮构件39的耐久性，并同时实现轻量化。而且，由于通过使凸轮构件39与齿轮 构件33重叠并使卡合部36与卡合承受部42卡合，来将齿轮构件33和凸轮构件39连结为 无法相对移动，因此能够提高装配操作性。此外，本发明的电动转向锁定装置并不局限于所述实施方式的结构，而能够进行 各种变更。例如，在所述实施方式中，虽然将构成锁定状态检测机构的转子60相对于锁定构件49的旋转轴50通过凹凸嵌合固定为能够一体旋转，但是也可以如图8所示，在转子60上设置安装孔67，而在锁定构件49的旋转轴50上将转子60轴支承为能够旋转。并且，如 图9(A)、(B)所示，在该转子60上以沿锁定构件49的抵接部53的下部延伸的方式设置有 工作部68，通过双列螺旋弹簧54的施力使该工作部68与锁定构件49 一体转动。如此，由 于能够实现转子60的安装结构的简便化，因此能够实现成本下降并且能够实现装配操作 性的提高。另外，在所述实施方式中，为了将齿轮构件33和凸轮构件39组装为无法相对转 动，而在齿轮构件33设置嵌合槽35且设置卡合部36，另一方面，在凸轮构件39设置嵌合凸 部41且设置卡合承受部42，但是也可以将所述形成构件形成为相反。进而，也可以构成为 仅设置嵌合槽35和嵌合凸部41、及卡合部36和卡合承受部42中任一方的结构。而且，卡 合承受部42虽然由贯通的孔构成，但是也可以构成为由插入方向的端部被封闭的凹部构 成。进而，由贯通的孔构成卡合承受部42时，也可以构成为使具有凸状的卡合部36的前端 贯通，通过紧固产生变形，从而固定为无法脱离。进而，在所述实施方式中，通过一体连结的齿轮构件33和凸轮构件39构成旋转体 30，但是也可以构成为通过齿轮构件33构成利用电动机26旋转驱动的旋转体30，通过相互 的齿轮槽的啮合而使另行设置的凸轮构件39旋转。另外，在所述实施方式中，形成为通过移动阻止部43对由于转动而向锁定位置移 动的锁定构件49的移动进行阻止的结构，但是也可以形成为对向锁定位置直线性移动的 锁定构件的移动进行阻止的结构。
权利要求
一种电动转向锁定装置，其特征在于，具备旋转体，其通过电动机的驱动力而进行旋转；滑块，其通过所述旋转体的旋转，沿与该旋转体的旋转轴正交的方向移动；锁定构件，其与所述滑块连结，并与该滑块的直线移动连动而进行转动，由此，沿所述旋转体的旋转轴的延伸方向突出，而能够在与转向轴卡合的锁定位置和解除该卡合的解锁位置之间移动。
2.根据权利要求1所述的电动转向锁定装置，其特征在于，所述锁定构件和旋转体配置在该旋转体的径向外侧的大致同一平面上。
3.根据权利要求1或2所述的电动转向锁定装置，其特征在于，在所述滑块设置支承连结销的一对支承部，该连结销连结所述锁定构件使其能够转动。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的电动转向锁定装置，其特征在于， 在所述滑块设置沿该滑块的移动方向延伸并使所述旋转体的旋转轴插通的引导孔。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的电动转向锁定装置，其特征在于，通过双列螺旋弹簧对所述锁定构件向所述锁定位置施力，该双列螺旋弹簧具有使线 材弯曲成大致U字形状而与锁定构件的端部抵接的作用部；形成在该作用部的两端而卷绕 在所述锁定构件的旋转轴上的一对线圈部。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的电动转向锁定装置，其特征在于，设置对所述锁定构件的位置进行检测的锁定状态检测机构，该锁定状态检测机构具有 设置在所述锁定构件的旋转轴上并与该锁定构件一体旋转的转子、和通过与该转子抵接而 进行开关操作的开关部。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的电动转向锁定装置，其特征在于，所述旋转体的旋转轴沿与包含所述转向轴的轴线的平面大致正交的方向延伸。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的电动转向锁定装置，其特征在于， 所述滑块的移动方向沿与转向轴的轴线大致平行的方向延伸。
9.根据权利要求1所述的电动转向锁定装置，其特征在于，所述旋转体具备在外周面具有齿轮槽的树脂制的齿轮构件和使所述滑块工作的金属 制的凸轮构件，并使所述凸轮构件与所述齿轮构件的旋转轴的延伸方向重叠而连结为无法 相对旋转。
10.根据权利要求9所述的电动转向锁定装置，其特征在于，所述齿轮构件和所述凸轮构件通过设置在任一方而沿所述齿轮构件的旋转轴的延伸 方向突出的卡合部和设置在另一方而与所述卡合部卡合的卡合承受部来连结。
11.根据权利要求9或10所述的电动转向锁定装置，其特征在于，设置对所述旋转体的旋转位置进行检测的旋转位置检测机构，该旋转位置检测机构具 有固定在所述旋转体上的磁铁和对该磁铁的接近进行检测的霍尔元件，所述磁铁收纳于设置在所述齿轮构件上的收纳部内，通过在该齿轮构件上配置所述凸 轮构件来对所述收纳部的插入开口进行封闭。
全文摘要
本发明提供一种无需在转向轴横向形成沿径向延伸的大配置空间的能够薄型化的电动转向锁定装置。电动转向锁定装置具备旋转体(30)，其通过电动机(26)的驱动力而进行旋转；滑块(44)，其通过旋转体(30)的旋转，沿与旋转体(30)的旋转轴(31)正交的方向移动；锁定构件(49)，其与滑块(44)连结，并与滑块(44)的直线移动连动而进行转动，由此，沿旋转体(30)的旋转轴(31)的延伸方向突出，而能够在与转向轴(1)卡合的锁定位置和解除该卡合的解锁位置之间移动。
文档编号B60R25/021GK101824941SQ201010123218
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月2日 优先权日2009年3月6日
发明者田向知典 申请人:株式会社有信