专利名称：操纵转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及线控转向式的操纵转向装置。
背景技术：
作为线控转向式的操纵转向装置在被日本特开2001-114123号公报公开的车辆用操纵转向装置中，旋转操作部件与车轮未被机械式地连结，而根据旋转操作部件的旋转操作量进行控制的操纵转向用促动器使车轮转向。在这样的线控转向式的操纵转向装置中，对旋转操作部件的旋转进行检测的结构很重要，若该结构产生异常，则即使操纵转向用促动器正常，也导致无法操纵转向。在日本特开2001-114123号公报中仅设置有一个角度传感器，作为对旋转操作部件的旋转进行检测的结构，在日本特开平10-278826号公报的掌舵装置中，为了实现该结构的冗余化，而设置有主操纵转向角传感器与备用的操纵转向角传感器。因此，在日本特开平10-278826号公报的掌舵装置中，即使在主操纵转向角传感器异常时，也能够利用备用的操纵转向角传感器继续操纵转向。在日本特开平10-278826号公报的掌舵装置中，为了在操纵转向角传感器异常时也能够继续操纵转向而设置有两个相同的操纵转向角传感器，因此无法避免不必要的部件件数增加、成本上升。
发明内容
本发明的目的之一在于提供线控转向式的操纵转向装置，能够实现在操纵转向角传感器异常时也能够继续操纵转向的结构，并且能够避免部件件数增加、成本上升。本发明的操纵转向装置的结构上的特征在于，具有:操作机构，其具备用于进行操纵转向的操作部件；以及操纵转向装置，其与上述操作机构机械式非连结，并基于上述操作部件的操纵转向使车轮转向，上述操作机构具备:对上述操作部件的操纵转向角度进行检测的操纵转向角度传感器；以及对上述操作部件的操纵转向方向进行检测的操纵转向方向检测构件，上述操纵转向方向检测构件具备:螺纹轴，该螺纹轴能够在上述操作部件的操纵转向方向旋转；螺母，该螺母与上述螺纹轴螺合；螺母引导件，该螺母引导件与上述螺纹轴平行地配置，伴随着上述螺纹轴的旋转而使上述螺母沿着螺纹轴的轴向移动；止动部，该止动部至少设置于上述螺母引导件的长度方向的至少一端侧，并限制上述螺母沿上述轴向移动规定位置以上；接近检测构件，该接近检测构件设置于上述止动部，并对上述螺母接近上述止动部的情况进行检测；以及轴长可变机构，该轴长可变机构与上述操纵转向角传感器产生异常相应而缩小上述轴向的上述螺母与止动部的间隔。
图1是表示本发明的实施方式的操纵转向装置的简要结构的示意图。图2是从操纵转向装置抽出操作机构而表示的示意性的剖视图，并示出了设置于螺母的轴长可变机构的副部处于限制位置的样子。
图3示出了图2中的副部处于解除位置的样子。图4示出了图2的变形例，并示出了设置于止动部的轴长可变机构的副部处于限制位置的样子。图5示出了图4中的副部处于解除位置的样子。
具体实施例方式根据以下参照附图，对实施例进行的详细说明可了解本发明的上述以及更多的特点和优点，在附图中，对相同的元素标注相同的附图标记。参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。图1是本发明的实施方式的操纵转向装置I的简要结构的示意图。参照图1，操纵转向装置I适用于车辆。操纵转向装置I具有操作机构3与转向机构5。上述操作机构3具备能够使方向盘等旋转的操作部件2。上述转向机构5基于操作部件2的操纵转向而使车轮4转向。操纵转向装置I是所谓的线控转向式的操纵转向装置，操作机构3与转向机构5成为机械式非连结。操作机构3除了操作部件2之外，主要具备旋转轴6、壳体7、操纵转向角传感器8、反作用力产生单元10以及操纵转向方向检测单元11。上述旋转轴6从操作部件2的旋转中心延伸。上述壳体7将旋转轴6支承为能够旋转。上述操纵转向方向检测单元11是操纵转向方向检测构件。旋转轴6固定于操作部件2。由此，操作部件2以及旋转轴6能够绕旋转轴6的轴中心一体旋转。因此，对操作部件2旋转操作时的角度(称为“操纵转向角度”)与旋转轴6的旋转角度相等。壳体7是固定于车体12的中空圆筒体，并在壳体7的中空部分收容有旋转轴6的一部分(与操作部件2侧相反一侧的部分)。操纵转向角传感器8例如是旋转变压器、旋转编码器等，对旋转轴6的旋转角度(S卩，操作部件2的操纵转向角度Θ)进行检测。此处的旋转角度(操纵转向角度)是包括旋转轴6以及操作部件2的旋转量(操作部件2的操纵转向量)与旋转方向(操作部件2的操纵转向方向)的矢量。操纵转向角传感器8收容于壳体7。反作用力产生单元10通过与旋转轴6滑动摩擦而对旋转轴6的旋转作用阻力。该阻力作为操纵转向反作用力而作用于操作部件2。对操作部件2进行操作的用户能够通过作用于操作部件2的操纵转向反作用力模拟地切身感受车轮4从路面承受的反作用力。反作用力产生单元10收容于壳体7。操纵转向方向检测单元11是对操作部件2的操纵转向方向进行检测的构件，将在后面进行详细说明。转向机构5主要具备:转向轴13、壳体14、转向横拉杆15、转向节臂16以及转向促动器17。转向轴13是沿车体12的宽度方向(车宽方向，在图1中为左右方向)延伸的轴状体。壳体14是沿车宽方向延伸的中空体，并在其中空部分插通有转向轴13。在该状态下，转向轴13的轴向(与车宽方向相同)上的两端部从壳体14露出。而且，转向轴13能够在车宽方向滑动。在转向轴13的轴向两端部各连结有一根转向横拉杆15。在各转向横拉杆15的、与连结于转向轴13 —侧相反一侧的端部连结有转向节臂
16。车轮4与转向节臂16连结。作为一个例子，转向促动器17具备电动马达(未图示)与滚珠丝杠装置(未图示)。上述滚珠丝杠装置将上述电动马达的驱动力(电动马达的输出轴的旋转力)转换成转向轴13的轴向的滑动。若转向促动器17的电动马达(未图示)产生驱动力，则转向轴13在车宽方向滑动，该滑动传递至转向轴13的轴向两端部的转向横拉杆15。由此，转向节臂16转动，从而实现车轮4的转向。此外，图1虽示出了各车轮4稍稍向右侧转向的状态，但操作部件2的与车辆直线前进时的车轮4的位置对应的位置(旋转方向上的位置)为操纵转向中立位置。另外，操纵转向装置I还具备车速传感器18与控制装置19。上述车速传感器18对车速V进行检测。操纵转向角传感器8、操纵转向方向检测单元11、车速传感器18的检测信号被输入上述控制装置19。控制装置19也被称为ECU (Electronic Control Unit),由微型计算机构成。在车辆的通常起动时、通常行驶时，控制装置19基于被操纵转向角传感器8检测出的操纵转向角度Θ、被车速传感器18检测出的车速V来设定目标转向角。驱动控制转向促动器17以使得车轮4转向至上述目标转向角。图2是从操纵转向装置I抽出操作机构3而表示的示意性的剖视图，并示出了设置于螺母41的轴长可变机构90的副部81位于限制位置的样子。图3示出了图2中的副部81位于解除位置的样子。接下来，参照图2以及图3对操作机构3、特别是对操纵转向方向检测单元11详细地进行说明。其中，在图2中省略了操纵转向角传感器8的图示。另外，若将图2所示的操作部件2顺时针(顺时针方向)旋转则车轮4 (参照图1)向右转向，若将操作部件2逆时针(逆时针方向)旋转则车轮4向左转向。在操作机构3中，上述的壳体7在图2中沿横向延伸。在壳体7，在横向一端面(图2的右端面)形成有圆形的一端开口 20，在横向另一端面(图2的左端面)形成有圆形的另一端开口 21。壳体7的中空部分经由一端开口 20以及另一端开口 21与外部连通。在壳体7，对一端开口 20修边的部分成为形成稍厚的环状板的凸缘22。在凸缘22的内周面的距壳体7的外部最远一侧(图2的左侧)的端部，一体地设置有向径向内侧突出的定位凸部23。另外，在凸缘22的内周面的距壳体7的外部最近一侧(图2的右侧)的端部形成有遍布周向整个区域向径向外侧凹陷的环状槽24。环状槽24供环状或者C字形状的定位环25从径向内侧嵌入。在一端开口 20以同轴状的方式嵌入有环状的轴承26。轴承26被定位凸部23与定位环25从两侧夹持，从而定位于壳体7。在壳体7的中空部分的与凸缘22侧相反一侧的区域收容有支架27。支架27是形成与壳体7同轴状的中空圆筒状，且轴向一端被堵塞，轴向另一端被敞开。支架27在壳体7中，一体地具备圆周壁28与圆板状的端壁29。上述圆周壁28具有与除了凸缘22以外的部分的内径几乎相同的外径。上述端壁29与圆周壁28的轴向一端连结。支架27从另一端开口 21嵌入于壳体7。在支架27，端壁29比其他的部分更位于壳体7的一端开口 20侧(图2的右侧)的位置。通过圆周壁28的外周面与壳体7的内周面连接，支架27与壳体7形成一体，从而成为壳体7的一部分。在圆周壁28，被与连结有端壁29 一侧相反一侧的轴向另一端缘划分的部分成为开口 30。开口 30在轴向J (壳体7以及支架27的轴向)上位于与壳体7的另一端开口 21相同的位置。支架27的中空部分经由开口 30以及另一端开口 21与壳体7的外部连通。在圆周壁28的内周面的开口 30的周围的区域形成有螺纹部31。在端壁29的圆中心位置形成有圆形的轴插通孔32,该圆形的轴插通孔32沿厚度方向(轴向J)贯通端壁29。在端壁29，对轴插通孔32修边的部分成为端壁29的内周面。在端壁29的内周面的开口 30侧的端部(图2的左端部)一体地设置有向径向内侧突出的定位凸部33。在轴插通孔32以同轴状的方式嵌入有环状的轴承34。轴承34被定位凸部33从开口 30侧(图2的左侧)抵接从而定位于壳体7。操纵转向方向检测单元11具备:螺纹轴40、螺母41、螺母引导件42、止动部43以及作为接近检测构件的接近检测传感器92。螺纹轴40为轴状体，并以同轴状的方式与旋转轴6连结。螺纹轴40与旋转轴6可以形成一体，也可以能够分离。螺纹轴40从靠近旋转轴6 —侧开始依次一体地具有第一螺纹形成部45、第一支承部46、第二螺纹形成部47以及第二支承部48。在第一螺纹形成部45的外周面形成有螺纹部49。第一支承部46的外周面为没有凹凸的圆周面。第一支承部46具有与第一螺纹形成部45几乎相同的直径。第二螺纹形成部47比第一支承部46的直径稍大。因此，在第二螺纹形成部47的与第一支承部46邻接的端部形成有阶梯51。在第二螺纹形成部47的外周面形成有螺纹部52。此外，螺纹部52也可以不形成于第二螺纹形成部47的外周面的整个区域。在图2中，在第二螺纹形成部47的外周面的阶梯51周边的区域未形成有螺纹部52。第二支承部48的外周面为没有凹凸的圆周面。第二支承部48比第二螺纹形成部47的直径稍小。因此，在第二螺纹形成部47的与第二支承部48邻接的端部形成有阶梯53。螺纹轴40以插通于壳体7的一端开口 20以及另一端开口 21的状态局部收容于壳体7。另夕卜，螺纹轴40以插通于壳体7内的支架27的开口 30以及轴插通孔32的状态局部收容于支架27。此时，螺纹轴40分别与壳体7以及支架27成为同轴状。因此，螺纹轴40 (旋转轴6)的轴向与上述的轴向J相同。在螺纹轴40，第一螺纹形成部45的大部分(除了第一支承部46侧的端部之外的部分)从一端开口 20向壳体7外露出，与旋转轴6连接。第一支承部46内嵌于上述的轴承26。此处，环状的定位螺母54从径向外侧与第一螺纹形成部45的螺纹部49螺合。定位螺母54从壳体7的外侧与轴承26抵接。定位螺母54能够视为螺纹轴40的一部分。轴承26被定位螺母54以及阶梯51从轴向J的两侧夹持，从而定位于螺纹轴40。另外，在螺纹轴40，第二螺纹形成部47在壳体7的中空部分中配置于被凸缘22与支架27的端壁29挟夹的区域(称为“检测区域”)X。第二支承部48配置于支架27的中空部分。在第二支承部48中第二螺纹形成部47侧的端部内嵌于上述的轴承34。此处，轴承34被第二螺纹形成部47的第二支承部48侧的阶梯53与支架27的端壁29的定位凸部33从轴向J的两侧夹持，从而定位于螺纹轴40。螺纹轴40在轴承26以及轴承34被定位的轴向J上的两处，被壳体7 (也包括支架27)支承为能够旋转。螺纹轴40经由旋转轴6与操作部件2连接，因此螺纹轴40的旋转方向(参照图2的点划线的箭头)与操作部件2的操纵转向方向相同。即，螺纹轴40能够在操作部件2的操纵转向方向旋转。另外，操作部件2的操纵转向角度Θ (参照图1)与螺纹轴40的旋转角度相等。此处，在螺母41、螺母引导件42、止动部43以及接近检测传感器92之前，先对上述的反作用力产生单元10进行说明。反作用力产生单元10收容于支架27。反作用力产生单元10具备:环状的衬套61、环状的滑动摩擦环62、环状的按压环63以及弹簧64。上述衬套61以非接触的方式围绕螺纹轴40的第二支承部48。上述滑动摩擦环62比衬套61更靠端壁29侧并外嵌于第二支承部48。上述按压环63外嵌于滑动摩擦环62。上述弹簧64以压缩状态夹设于衬套61以及按压环63之间。在衬套61的外周面形成有螺纹部65，螺纹部65从径向内侧与支架27的螺纹部31螺合。滑动摩擦环62的外周面62A以及按压环63的内周面63A均为伴随着朝向与衬套61分离的方向(图2的右侧)而扩径的圆锥面，且相互面接触。按压环63被弹簧64向与衬套61分离的方向施力，并且通过内周面63A将滑动摩擦环62向径向内侧按压。由此，如粗线箭头所示，滑动摩擦环62被缩径，滑动摩擦环62的内周面62B与螺纹轴40的第二支承部48压接。若伴随着操作部件2的操纵转向而使螺纹轴40旋转，则第二支承部48与滑动摩擦环62的内周面62B之间的摩擦作为上述的操纵转向反作用力而作用于操作部件2。若将衬套61拧入按压环63侧，则弹簧64的作用力增强，因此，第二支承部48与滑动摩擦环62的内周面62B之间的摩擦增大，从而操纵转向反作用力也增大。这样，能够通过衬套61的旋入量调整操纵转向反作用力。螺母41为圆管状。在图2中，为说明的方便起见，对相当于螺母41的剖面的部分标注向右上方延伸的剖面线。在螺母41的内周面形成有螺纹部55。螺母41具备:主部80、副部81、施力部件82以及电磁离合器83。上述主部80形成其基础(大部分)。上述副部81以能够沿轴向相对移动的方式设置于主部80。上述施力部件82对副部81向轴向施力。上述电磁离合器83为限制构件以及解除构件。主部80 —体地具有:圆管状的内周部84、圆管状的外周部85、环状的连结部86。上述内周部84划分螺母41的内周面。上述外周部85以同轴状的方式配置于内周部84并以非接触的方式围绕内周部84。上述连结部86沿径向延伸并分别将内周部84以及外周部85的轴向大致中央部分彼此连接。在这样的主部80，相对于螺母41的轴中心(参照点划线)的单侧部分的剖面成为I形状，主部80整体的剖面形状成为将两个字母“E”背靠背地连接的形状。在内周部84的内周面形成有上述的螺纹部55。在连结部86的轴向的两端面分别形成有环状凹部87。各环状凹部87从轴向观察为环状，并在连结部86与内周部84的边界包围内周部84并且凹陷。连结部86的轴向两侧的环状凹部87彼此未连通。在外周部85的内周面的轴向的两端缘一体地设置有向径向内侧突出的防脱肋88。在该两端缘的每一个，防脱肋88可以呈环状地连接，也可以在周向中途间断为非完整的环状。在外周部85形成有圆形的插通孔56,该圆形的插通孔56沿轴向(壁厚方向)贯通外周部85 (S卩，螺母41)。插通孔56形成有一个或者多个(在本实施方式中为两个)，在形成有多个的情况下，以在周向隔开相等间隔的方式形成。副部81为环状，并且在连结部86的轴向两侧各设置一个(合计两个)。各副部81外嵌于内周部84。并且，各副部81内嵌于外周部85。各副部81以与内周部84以及外周部85同轴状的方式配置于内周部84与外周部85之间。即，各副部81内置于主部80。在该状态下，各副部81能够松弛嵌入内周部84与外周部85之间，并在轴向相同一侧的防脱肋88与连结部86之间的范围内能够沿轴向滑动。详细而言，各副部81能够在与连结部86抵接的限制位置(参照图2)和与连结部86分离而与轴向相同一侧的防脱肋88抵接的解除位置(参照图3)之间滑动。
处于解除位置的副部81通过与防脱肋88抵接而无法从内周部84与外周部85之间脱离(参照图3)。另外，在各副部81，在轴向上与相同一侧的环状凹部87沿轴向对置的位置形成有环状凹部89。环状凹部89从轴向观察为沿着副部81的内周缘的环状，并向与轴向相同一侧的环状凹部87分离的方向凹陷。施力部件82例如为螺旋弹簧，并在连结部86的轴向两侧各设置一个。各施力部件82外嵌于内周部84。合计两个施力部件82中的、一侧的施力部件82以在该一侧的副部81的环状凹部89与环状凹部87之间压缩状态，配置于轴向的连结部86的一侧(图2的左侧)。另一侧的施力部件82以在该另一侧的副部81的环状凹部89与环状凹部87之间压缩状态，配置于轴向的连结部86的另一侧(图2的右侧)。各施力部件82对副部81施力，以使得副部81与主部80的连结部86分离。电磁离合器83具备第一离合器部83A与第二离合器部83B。上述第一离合器部83A设置于连结部86的与各副部81对置的面。上述第二离合器部83B设置于各副部81的与连结部86对置的面。电磁离合器83与上述的控制装置19 (参照图1)电连接，控制装置19对电磁离合器83的接通/断开进行控制。在本实施方式中，如图2所示，通过接通电磁离合器83来进行连接，连结部86(主部80)的第一离合器部83A与各副部81的第二离合器部83B紧贴。因此，处于被打开的状态的电磁离合器83克服各施力部件82的作用力，而将各副部81定位于上述的限制位置，限制于主部80。另一方面，通过断开电磁离合器83来断开连接，第一离合器部83A与各副部81的第二离合器部83B不紧贴。因此，通过断开电磁离合器83，来解除各副部81对主部80的限制。由此，各副部81利用施力部件82的作用力移动至解除位置(参照图3)。主部80、副部81、施力部件82以及电磁离合器83的汇总，即螺母41整体构成轴长可变机构90。关于轴长可变机构90的具体功能将在后面进行说明。上述的螺母41配置于上述的检测区域X，并外嵌于螺纹轴40的第二螺纹形成部47。此时，螺母41的螺纹部55与第二螺纹形成部47的螺纹部52螺合。S卩，螺母41与螺纹轴40螺合，并且，与螺纹轴40成为同轴状。因此，螺母41的轴向与上述的轴向J相同。螺母引导件42为轴状体，且仅设置有与螺母41的插通孔56相同的个数(此处为两个)。螺母引导件42在检测区域X中，与螺纹轴40的第二螺纹形成部47平行地配置，并在螺母41的插通孔56各插通有一个。即，各螺母引导件42 (详细而言两端之间的部分)在对应的插通孔56中贯通螺母41。止动部43为在轴向J很薄并沿着壳体7的径向延伸的板状体，并固定于检测区域X的壳体7的内周面，从该内周面向螺纹轴40的第二螺纹形成部47侧延伸。止动部43设置于螺母41的轴向两侧。此外，在图2中，为了说明的方便起见，对相当于止动部43的剖面的部分标注向右下方延伸的剖面线。在图2中，将轴向J的相同的位置所表示的两个止动部43(相对于螺母41在轴向J的两侧的上下两个止动部43)—体化为以非接触的方式围绕第二螺纹形成部47的环状体的一部分。因此，相对于螺母41的两个插通孔56分别在轴向两侧各设置一个细长板状并且形成环状的止动部43 (合计两个)。在各止动部43的内周部一体地设置有向螺母41侧突出的环状的突出部91。突出部91比螺母41的内周部84的直径大并且比外周部85的直径小。
在各止动部43的突出部91，且在临近在轴向J上为相同一侧的副部81的位置设置有上述的接近检测传感器92。本实施方式中的接近检测传感器92是，通常为断开状态，但是通过与外部的物件(此处为副部81)抵接而接通的开关。此外，接近检测传感器92也可以在外部的物件迅速靠近直至接近后接通。即，接近检测传感器92是对外部的物件的抵接、接近进行检测的传感器。各止动部43的接近检测传感器92在轴向J从螺母41的外侧沿着轴向J与相同一侧的副部81对置。因此，各副部81被施力部件82在轴向J上向相同一侧的接近检测传感器92 (止动部43)侧施力，以与主部80 (连结部86)分离。而且，插通于螺母41的各插通孔56的螺母引导件42固定于轴向J上的位于插通孔56的两侧的各止动部43。因此，在螺母引导件42的长度方向(与轴向J相同)的两端各设置有一个止动部43，来保持螺母引导件42的长度方向的一端侧以及另一端侧。由此，将螺母引导件42维持在插通于螺母41的插通孔56的状态。此处，各螺母引导件42也可以以略有间隙的方式插通于插通孔56。参照图2，若用户通过操纵转向操作部件2而使操作部件2顺时针方向或者逆时针方向旋转，则旋转轴6以及螺纹轴40也与操作部件2 —同旋转。此时，与螺纹轴40螺合的螺母41也欲与螺纹轴40—同旋转。但是，通过将螺母引导件42插通于螺母41的各插通孔56，致使螺母41无法旋转，取而代之沿着螺母引导件42 (换言之，螺纹轴40的轴向J)滑动。即，螺母引导件42伴随着螺纹轴40的旋转而使螺母41沿着螺纹轴40的轴向J移动。例如，若用户将操作部件2 (换言之，螺纹轴40)向图2的顺时针方向旋转，则螺母41沿着螺母引导件42向靠近操作部件2的方向(图2的右侧)滑动。而且，若将操作部件2继续向相同的方向旋转，则最终距操作部件2最近一侧(图2的右侧)的止动部43的突出部91，从右侧进入螺母41的内周部84与外周部85之间。右侧的副部81与该突出部91的接近检测传感器92抵接(接近)，从而该接近检测传感器92为接通状态。由此，螺母41无法继续滑动，操作部件2无法继续向相同的方向(顺时针方向)旋转。即，在图2的螺母41的右侧，接近检测传感器92检测到螺母41的副部81与止动部43的突出部91抵接(接近)的情况，止动部43限制螺母41在轴向J (图2的右侧)移动与止动部43抵接的规定位置以上。相反，若用户将操作部件2向图2的逆时针方向旋转，则螺母41沿着螺母引导件42向与操作部件2分离的方向(图2的左侧)滑动。而且，若将操作部件2继续向相同的方向旋转，则最终距操作部件2最远一侧(图2的左侧)的止动部43的突出部91，从左侧进入螺母41的内周部84与外周部85之间。左侧的副部81与该突出部91的接近检测传感器92抵接(接近)，从而该接近检测传感器92为接通状态。由此，螺母41无法继续滑动，操作部件2无法继续向相同的方向(逆时针方向)旋转。即，在图2的螺母41的左侧，接近检测传感器92检测到螺母41的副部81与止动部43的突出部91抵接(近接)的情况。由此，止动部43限制螺母41在轴向J (图2的左侧)移动与止动部43抵接的规定位置以上。将接近检测传感器92为接通状态的信息输入控制装置19 (参照图1)。若图2的右侧的接近检测传感器92为接通状态，则控制装置19判断为操作部件2的操纵转向方向为图2的顺时针方向。若图2的左侧的接近检测传感器92为接通状态，则控制装置19判断为操作部件2的操纵转向方向为图2的逆时针方向。这样，不仅向控制装置19输入操纵转向角传感器8检测的操纵转向角度Θ (参照图1)，还输入任意一个接近检测传感器92为接通状态的信息(操作部件2的操纵转向方向)。参照图1，例如，在操纵转向角传感器8产生异常的情况下，无法从操纵转向角传感器8向控制装置19输入检测结果(操纵转向角度Θ )。在该情况下，控制装置19借助从操纵转向方向检测单元11的接近检测传感器92输入的信息(任意一个接近检测传感器92为接通状态的信息)，取得用户对操作部件2的操纵转向方向。而且，在图2的右侧的接近检测传感器92为接通状态的情况(操作部件2的操纵转向方向为顺时针方向的情况)下，该接近检测传感器92为接通状态的期间或者该接近检测传感器92成为接通状态之后规定的期间内，控制装置19驱动控制转向促动器17，以使得车轮4以规定的速度向右转向规定角度(参照图1)。另一方面，在图2的左侧的接近检测传感器92成为接通状态的情况(操作部件2的操纵转向方向为逆时针方向的情况)下，在该接近检测传感器92为接通状态的期间或者该接近检测传感器92成为接通状态之后规定的期间内，控制装置19驱动控制转向促动器17，以使得车轮4以规定的速度向左转向规定角度。综上，在图1所示的线控转向式的操纵转向装置I中，不仅利用操纵转向角传感器8对操作部件2的操纵转向角度Θ进行检测，也能够利用操纵转向方向检测单元11对操作部件2的操纵转向方向进行检测。因此，即使操纵转向角传感器8产生异常，转向机构5也能够基于作为故障安全机构的操纵转向方向检测单元11所检测的操纵转向方向使车轮4转向。即，对于操纵转向装置I而言，虽然与操纵转向角传感器8为正常的情况相比精度低，但在操纵转向角传感器8异常时最低限度也能够维持操纵转向。此处，检测操纵转向方向的操纵转向方向检测单元11与检测操作部件2的操纵转向角度Θ (操纵转向方向以及操纵转向量的双方)的操纵转向角传感器8相比为简单的结构。具体而言，如图2所示，操纵转向方向检测单元11是具备螺纹轴40、螺母41、螺母引导件42、止动部43以及接近检测传感器92的廉价并且简单的结构。操纵转向方向检测单元11能够基于螺母41伴随着操作部件2的操纵转向(螺纹轴40的旋转)而沿着螺纹轴40的轴向J移动并与止动部43 (严谨而言为接近检测传感器92)接近的情况，检测操作部件2的操纵转向方向。若使用这样的操纵转向方向检测单元11，则与除了操纵转向方向检测单元11之外而另外设置操纵转向角传感器8的情况相比，能够避免部件件数增加、成本上升。S卩，能够实现在操纵转向角传感器8异常时也能够继续操纵转向的结构，并且避免部件件数增加、成本上升，能够确保操纵转向装置I的冗余性。特别是，在向现有的操作机构3追加操纵转向方向检测单元11的情况下，也能够省略操作机构3的大幅度的设计变更，因此能够可靠地实现避免部件件数增加、成本上升。但是，在以上的情况下，在将操作部件2向顺时针方向以及逆时针方向的任意方向完成旋转之后转向促动器17开始驱动车轮4转向，因此从使操作部件2开始旋转到车轮4开始转向，能够产生时间滞后。图2虽示出了操作部件2处于上述的操纵转向中立位置的状态(图3 图5也相同)，但在螺母41的各副部81位于限制位置的情况下，在轴向J上相同一侧的副部81与接近检测传感器92之间产生沿着轴向J的间隔Y。间隔Y相当于将操作部件2从操纵转向中立状态向一方向旋转后的螺母41的移动量(行程)。因此，在将操作部件2从操纵转向中立状态旋转的情况下，在螺母41移动间隔Y之前，车轮4未开始转向。何况，例如在将操作部件2向顺时针方向最大限度地旋转之后，将操作部件2向逆时针方向旋转这样的反转时，从开始反转，到螺母41移动间隔Y的两倍之前，车轮4未开始转向，因此上述的时间滞后增长。为了解决上述的问题，上述的轴长可变机构90发挥功能。详细而言，在操纵转向角传感器8未产生异常时，电磁离合器83通常为接通状态来进行连接，螺母41的各副部81处于图2所示的限制位置。但是，若如上述那样操纵转向角传感器8产生异常，则控制装置19与未被从操纵转向角传感器8输入检测结果(操纵转向角度Θ )的情况对应，将电磁离合器83转为断开来切断。于是，至今处于限制位置的各副部81利用电磁离合器83而解除与主部80的限制，从而如图3所示，凭借施力部件82的作用力，从主部80沿轴向J向相同一侧的止动部43侧分离，从而到达上述的解除位置。由此，与各副部81处于限制位置的情况(参照图2)相比，相同一侧的副部81 (螺母41)与接近检测传感器92 (止动部43)在轴向J上(轴向J的)的间隔Y变窄。即，轴长可变机构90与操纵转向角传感器8产生异常相应地缩小间隔Y。由此，从操作部件2开始操纵转向到螺母41与止动部43接近的时机(换言之，操纵转向方向的检测时间)缩短。由此，能够将车轮4的转向相对于操作部件2的操纵转向的响应性提高上述的量。该结果，能够实现提高操作部件2的反转时等的操作部件2的操作性。此处，在螺母41，也可以在每个副部81设置用于将副部81固定于解除位置的锁止机构93。其中，锁止机构93仅图示于图3。锁止机构93具备:内侧凹陷94、外侧凹陷95、卡合部96以及弹簧部件97。上述内侧凹陷94凹设于副部81的外周面。上述外侧凹陷95凹设于主部80的外周部85的内周面。外侧凹陷95设置于在副部81处于解除位置时从径向外侧与内侧凹陷94对置的位置。卡合部96为块状并收容于内侧凹陷94。弹簧部件97收容于内侧凹陷94，并在内侧凹陷94的底部与卡合部96之间被压缩。若各副部81移动至解除位置，则各副部81的内侧凹陷94与主部80上的对应的外侧凹陷95在径向对置，内侧凹陷94的卡合部96通过弹簧部件97的作用力嵌入于外侧凹陷95。由此，各副部81在轴向J无法移动，成为固定于解除位置的状态。在操纵转向角传感器8产生异常从而轴长可变机构90动作而将副部81配置于解除位置的情况下，操作部件2的操作(旋转)行程比副部81位于限制位置的情况(参照图2)小。在该状态下，用户一边将操作部件2操纵转向一边通过自行而将车辆运送至修理工厂等。而且，在修理工厂修理操纵转向角传感器8时，解除锁止机构93对副部81的固定，并通过接通电磁离合器83，将各副部81再次固定在限制位置(参照图2)。本发明不限定于以上说明的实施方式，能够在权利要求记载的范围内进行各种的变更。图4示出了图2的变形例，并示出了设置于止动部43的轴长可变机构90的副部99位于限制位置的样子。图5示出了图4中的副部99位于解除位置的样子。此外，在图4以及图5中，对与图f图3中说明的部件相同的部件，标注相同的附图标记，并省略其说明。例如，如图4以及图5所示，轴长可变机构90也可设置于各止动部43而非螺母41。在图4所示的变形例中，螺母41具有与上述的实施方式的主部80 (参照图2)几乎相同的形状，并具有内周部84、外周部85以及连结部86。但是，在外周部85的内周面未设置有防脱肋88 (参照图2以及图3)，而外周部85的内周面几乎遍布整个区域地具有恒定的内径。变形例所涉及的各止动部43具备:主部98、副部99、施力部件100、电磁离合器105、铰接杆110以及上述的接近检测传感器92。上述主部98形成其基础(大部分)。上述副部99设置为能够相对于主部98沿轴向J相对移动。上述施力部件100对副部99沿轴向J施力。上述电磁离合器105是限制构件以及解除构件。主部98、副部99、施力部件100、铰接杆110以及电磁离合器105的汇总构成轴长可变机构90。主部98是具有与止动部43几乎相同形状的细长板状并且环状。在主部98的与螺母41对置的面连续地形成有第一凹部101以及第二凹部102。从轴向J观察，第一凹部101是沿着主部98的内周缘而形成的环状，第二凹部102是沿着第一凹部101的外周而形成的环状，第一凹部101比第二凹部102深。副部99为环状，并具备外周部99A与内周部99B。外周部99A比螺母41的外周部85的内周面的直径小，且是具有恰好嵌入于第二凹部102的大小的环状。内周部99B是比外周部99A以及螺母41的外周部85的直径小的环状，并从外周部99A的内周缘向轴向J突出。在副部99中，通过将外周部99A嵌入于第二凹部102而局部内置于主部98，内周部99B向螺母41侧突出。在副部99的螺母41侧的端面设置有接近检测传感器92。在副部99的沿轴向J与第一凹部101对置的位置形成有沿着副部99的内周缘并向螺母41侧凹陷的环状凹部103。铰接杆110为棒状体，能够以长度方向的中途(大致中央)为支点自由地弯曲。在各止动部43设置有一个以上铰接杆110，在各铰接杆110中，将长度方向的一端与主部98连结，将长度方向的另一端与副部99连结。主部98与副部99由铰接杆110连结。副部99能够在铰接杆110弯曲或呈直线状拉伸的范围内(参照图4以及图5)相对于主部98相对移动。施力部件100包含螺旋弹簧。施力部件100收容于各止动部43的第一凹部101以及环状凹部103内，以非接触的方式围绕螺纹轴40的第二螺纹形成部47，并在主部98与副部99之间被压缩。由此，在各止动部43中，施力部件100对副部99施力，以使得副部99在轴向J从主部98向螺母41侧分离。电磁离合器105具备第一离合器部105A与第二离合器部105B。上述第一离合器部105A设置于主部98的与副部99对置的面(第二凹部102的底面)。上述第二离合器部105B设置于副部99的与主部98对置的面(比环状凹部103更靠径向外侧部分)。电磁离合器105与上述的电磁离合器83 (参照图2以及图3)相同地，与上述的控制装置19 (参照图O电连接，并且，被控制装置19接通/断开。电磁离合器105与电磁离合器83相同地，通过被接通来进行连接，并通过转为断开来切断。在各止动部43中，在接通电磁离合器105的情况下，主部98的第一离合器部105A与副部99的第二离合器部105B紧贴。因此，处于被接通的状态的电磁离合器105克服施力部件100的作用力，而将副部99限制于主部80。将此时的副部99的位置称为限制位置。此时，铰接杆110呈V字状弯曲(参照图4)。另一方面，若电磁离合器105断开,则第一离合器部105A与副部99的第二离合器部105B未紧贴。因此，通过电磁离合器105断开，来解除副部99的相对于主部98的限制。由此，副部99凭借施力部件100的作用力向螺母41侧移动，若铰接杆110呈直线状地拉伸，则停止移动(参照图5)。将此时的副部99的位置称为解除位置。此外，也可以不使用铰接杆110，在该情况下，直至施力部件100完全伸长至自然长度为止，向螺母41侧移动时的副部99的位置为解除位置。在操纵转向角传感器8未产生异常时的通常使用时，电磁离合器105为接通状态来进行连接。各止动部43的副部99处于图4所示的限制位置，但是若操纵转向角传感器8产生异常，则控制装置19将电磁离合器105转为断开来切断。于是，至今处于限制位置的副部99由于电磁离合器105解除向主部98的限制，从而如图5所示，凭借施力部件100的作用力从主部98向螺母41侧分离，从而到达上述的解除位置。由此，与副部99处于限制位置的情况(参照图4)相比，轴向J的螺母41 (连结部86)与接近检测传感器92 (止动部43)的间隔Y变窄。即，在变形例的情况下，若操纵转向角传感器8产生异常，则轴长可变机构90也与操纵转向角传感器8产生异常相应地缩小间隔Y。此外，在该变形例的情况下，也可以设置有上述的锁止机构93 (参照图3)(未图示)。在该情况下，锁止机构93设置于各止动部43，并将副部99固定于解除位置。另外，在上述的实施方式中，止动部43设置于螺母引导件42的长度方向的两端侧，因此操纵转向方向检测单元11能够对操作部件2的顺时针方向以及逆时针方向的两方向的操纵转向方向进行检测(参照图2)。但是，只要是能够检测该两方向中的任一方的操纵转向方向即可，止动部43也可以仅设置于螺母引导件42的长度方向的一端侧或者另一端侧。另外，作为接近检测传感器92，除了开关之外，还能够使用由应变传感器(应变仪)、压电元件等构成的压敏传感器、接近传感器。另外，作为上述的施力部件82以及100，除了螺旋弹簧之外，还能够使用橡胶块等。另外，除了电磁离合器83以及105之外，还能够使用具有通过接通/断开而进行卡合或分离的卡合部以及被卡合部的机械式的结构的离合器。
权利要求
1.一种操纵转向装置，其特征在于，具有: 操作机构，其具备用于进行操纵转向的操作部件；以及 转向机构，其与所述操作机构机械式非连结，并基于所述操作部件的操纵转向使车轮转向，其中 所述操作机构具备:对所述操作部件的操纵转向角度进行检测的操纵转向角传感器；以及对所述操作部件的操纵转向方向进行检测的操纵转向方向检测构件， 所述操纵转向方向检测构件具备: 螺纹轴，该螺纹轴能够在所述操作部件的操纵转向方向旋转； 螺母，该螺母与所述螺纹轴螺合； 螺母引导件，该螺母引导件与所述螺纹轴平行地配置，并伴随着所述螺纹轴的旋转而使所述螺母沿螺纹轴的轴向移动； 止动部，该止动部设置于所述螺母引导件的长度方向的至少一端侧，并限制所述螺母沿所述轴向移动规定位置以上； 接近检测构件，该接近检测构件设置于所述止动部，并对所述螺母与所述止动部接近的情况进行检测；以及 轴长可变机构，该轴长可变机构与所述操纵转向角传感器产生异常的情况相应而缩小所述轴向上的所述螺母与止动部的间隔。
2.根据权利要求1所述的操纵转向装置，其特征在于， 所述轴长可变机构设置于所述螺母，并且具备: 主部； 两个副部，该两个副部内置于所述主部； 施力部件，该施力部件对所述各副部施力，以使得所述各副部从所述主部沿所述轴向向所述止动部侧分尚; 限制构件，该限制构件克服所述施力部件的作用力将所述各副部限制于所述主部；以及 解除构件，该解除构件与所述操纵转向角传感器产生异常的情况相应而解除所述限制构件对所述各副部的限制。
3.根据权利要求1所述的操纵转向装置，其特征在于， 所述轴长可变机构设置于所述止动部，并且具备: 主部； 副部，该副部内置于所述主部； 施力部件，该施力部件对所述副部施力，以使得所述副部从所述主部沿所述轴向向所述螺母侧分离； 限制构件，该限制构件克服所述施力部件的作用力并将所述副部限制于所述主部；以及 解除构件，该解除构件与所述操纵转向角传感器产生异常的情况相应，解除所述限制构件对所述副部的限制。
全文摘要
本发明提供一种操纵转向装置，在操纵转向装置中，包括操作部件的操作机构具备对操作部件的操纵转向角度进行检测的操纵转向角传感器；以及对操作部件的操纵转向方向进行检测的操纵转向方向检测单元。操纵转向方向检测单元具备螺纹轴，该螺纹轴能够在操作部件的操纵转向方向旋转；螺母，该螺母与螺纹轴螺合；螺母引导件，该螺母引导件伴随着螺纹轴的旋转使螺母移动；止动部，该止动部限制螺母移动规定位置以上；接近检测传感器，该接近检测传感器对螺母与止动部接近的情况进行检测；以及轴长可变机构，该轴长可变机构与操纵转向角传感器产生异常的情况相应而缩小螺母与止动部的间隔。
文档编号B62D5/04GK103171617SQ20121056379
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月21日 优先权日2011年12月26日
发明者田代崇 申请人:株式会社捷太格特