專(zhuān)利名稱(chēng)：電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)基于日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2004-167425以及No.2004-167427，其內(nèi)容作為參考被包括進(jìn)來(lái)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，用于鎖緊汽車(chē)或類(lèi)似車(chē)的方向盤(pán)。
傳統(tǒng)地，已知有用于鎖緊汽車(chē)或類(lèi)似機(jī)動(dòng)車(chē)的方向盤(pán)的出于防盜目的的轉(zhuǎn)向鎖緊裝置。通常，在轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，在與方向盤(pán)運(yùn)轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向軸的外圓周上有接合凹槽。當(dāng)鎖緊插銷(xiāo)進(jìn)入凹槽并與接合凹槽接合時(shí)，轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)被限制并且方向盤(pán)被鎖上。另一方面，當(dāng)鎖緊插銷(xiāo)離開(kāi)并與接合凹槽脫離接合時(shí)，轉(zhuǎn)向軸可以旋轉(zhuǎn)，并且方向盤(pán)被解鎖。
在轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里是電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，其中電機(jī)提供了驅(qū)動(dòng)力用于使鎖緊插銷(xiāo)在鎖緊位置，此處鎖緊插銷(xiāo)與轉(zhuǎn)向軸接合，與解鎖位置，此處鎖緊插銷(xiāo)與轉(zhuǎn)向軸脫離接合，之間移動(dòng)。在日本專(zhuān)利公開(kāi)No.2002-205622披露的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，鎖緊插銷(xiāo)在鎖緊位置與解鎖位置之間移動(dòng)，與由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的凸輪元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同步。在這種類(lèi)型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，凸輪元件被放置得使其可以在鎖緊插銷(xiāo)的移動(dòng)方向上旋轉(zhuǎn)，并且存在一個(gè)問(wèn)題，也鎖緊插銷(xiāo)移動(dòng)行程的增加特別會(huì)導(dǎo)致凸輪元件尺寸的增加并因而導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置自身尺寸的增加。
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，其中電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力用于使鎖緊插銷(xiāo)在鎖緊位置，此處鎖緊插銷(xiāo)與轉(zhuǎn)向軸接合，與解鎖位置，此處鎖緊插銷(xiāo)與轉(zhuǎn)向軸脫離接合，之間移動(dòng)，在鎖緊插銷(xiāo)與轉(zhuǎn)向軸接合時(shí)，施加在轉(zhuǎn)向軸上的扭矩使得不可能將鎖緊插銷(xiāo)從接合凹槽里拔出，這是因?yàn)槭┘釉阪i緊插銷(xiāo)上的靜態(tài)轉(zhuǎn)向扭矩使接合凹槽的內(nèi)側(cè)表面與鎖緊插銷(xiāo)壓力接觸。增加拔出鎖緊插銷(xiāo)所需的力，作為解決上述問(wèn)題的一個(gè)對(duì)策，需要電機(jī)尺寸的增加或提供減速齒輪或類(lèi)似的東西，并且也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置尺寸增加的問(wèn)題。在日本專(zhuān)利公開(kāi)No.2002-283961披露的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，鎖緊插銷(xiāo)是通過(guò)使用螺桿軸和螺母從轉(zhuǎn)向軸里拔出的。然而，這種裝置有一個(gè)問(wèn)題，也拔出操作需要更多的時(shí)間，這是因?yàn)槁菁y節(jié)距小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，其尺寸可以通過(guò)使用一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)而減小，并且其中拔出鎖緊插銷(xiāo)的力可以增加。
為實(shí)現(xiàn)本目的，本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，它使鎖緊插銷(xiāo)在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力的作用下移動(dòng)，以使鎖緊插銷(xiāo)與一個(gè)可動(dòng)元件接合或脫離接合，所述可動(dòng)元件的操作與方向盤(pán)的操作同步，并進(jìn)而鎖緊或解鎖方向盤(pán)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置的特征在于相對(duì)于鎖緊插銷(xiāo)的圓柱部分的圓周方向傾斜的凸輪溝槽形成在圓柱部分的外圓周表面上，在于提供了一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的圓柱形旋轉(zhuǎn)體，在于鎖緊插銷(xiāo)的圓柱部分放置在旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)部以使其在旋轉(zhuǎn)體的軸向方向上是可移動(dòng)的，并且在于由旋轉(zhuǎn)體的保持器部分保持的凸輪從動(dòng)件在凸輪溝槽里移動(dòng)以移動(dòng)鎖緊插銷(xiāo)。
根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)，鎖緊插銷(xiāo)由在與鎖緊插銷(xiāo)的移動(dòng)方向相垂直的方向上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)，鎖緊插銷(xiāo)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)部，并且電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置的尺寸因此而可以減小。除此之外，凸輪溝槽可以容易地形成，并且多個(gè)凸輪溝槽或一條長(zhǎng)的凸輪溝槽可以形成為不會(huì)使它們彼此交叉或與其自身交叉的形狀，因?yàn)橥馆啘喜坌纬稍阪i緊插銷(xiāo)的外圓周表面上。
在本發(fā)明的第一方面的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，兩組凸輪溝槽以及凸輪從動(dòng)件可以提供于相隔約180°的位置處。
通過(guò)提供兩個(gè)凸輪溝槽以及兩個(gè)凸輪從動(dòng)件，鎖緊插銷(xiāo)被致動(dòng)時(shí)發(fā)出的咔噠聲比具有一個(gè)凸輪溝槽以及一個(gè)凸輪從動(dòng)件的裝置要小。
假設(shè)兩個(gè)凸輪從動(dòng)件設(shè)置在相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的軸向方向彼此偏離的位置，旋轉(zhuǎn)體以及凸輪溝槽形成于其上的鎖緊插銷(xiāo)的圓柱部分在軸向方向上延伸該偏離量，并且電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置的尺寸被做得很大。比較起來(lái)，在與旋轉(zhuǎn)體的軸向方向垂直的同一平面上設(shè)置兩個(gè)凸輪從動(dòng)件可減小旋轉(zhuǎn)體以及鎖緊插銷(xiāo)的圓柱部分的長(zhǎng)度，并且減小電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置的尺寸。
在本發(fā)明的第一方面的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，可以提供一個(gè)用于使鎖緊插銷(xiāo)朝著鎖緊位置偏置的偏置元件，并且旋轉(zhuǎn)體的保持器部分設(shè)置為在鎖緊插銷(xiāo)的移動(dòng)方向上延伸的縱向溝槽。
當(dāng)鎖緊操作在這樣的結(jié)構(gòu)下被執(zhí)行時(shí)，條件是鎖緊插銷(xiāo)的前端不與可動(dòng)元件的接合部分相符，鎖緊插銷(xiāo)在起途中停止并且不能移動(dòng)到鎖緊位置，鎖緊插銷(xiāo)在所述鎖緊位置與可動(dòng)元件的接合部分接合。相反，凸輪從動(dòng)件沿縱向溝槽沿到可動(dòng)元件的方向反向移動(dòng)。當(dāng)鎖緊插銷(xiāo)的前端與可動(dòng)元件的接合部分相符時(shí)，由偏置元件施加的偏置力使鎖緊插銷(xiāo)移動(dòng)到鎖緊位置。相應(yīng)地，在鎖緊插銷(xiāo)在鎖緊操作的中途停止時(shí)，鎖緊插銷(xiāo)可以移動(dòng)到鎖緊位置，而不會(huì)使電機(jī)過(guò)載以及不會(huì)使電機(jī)重操作。
在本發(fā)明的第一方面的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，凸輪溝槽可以在鎖緊插銷(xiāo)的后端側(cè)有一個(gè)微小的(或緩)傾斜角，并且在鎖緊插銷(xiāo)的前端側(cè)有一個(gè)陡峭的(或急)傾斜角。
凸輪溝槽中間傾斜角的改變?cè)黾恿随i緊插銷(xiāo)移動(dòng)到解鎖位置時(shí)的拔出負(fù)載并且加速了鎖緊插銷(xiāo)拔出后鎖緊插銷(xiāo)的運(yùn)動(dòng)。拔出負(fù)載(或拔出力)的增加可使鎖緊插銷(xiāo)可靠地拔出，即使在施加在轉(zhuǎn)向軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)向扭矩使轉(zhuǎn)向軸的接合凹槽的內(nèi)側(cè)面與鎖緊插銷(xiāo)的前端壓力接觸的情況下。除此之外，用于增加拔出負(fù)載的減速齒輪或類(lèi)似的零件可以被取消并且電機(jī)的尺寸可以減小。這可減少元件的數(shù)量并且減小電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置作為一個(gè)整體的尺寸。而且，鎖緊插銷(xiāo)拔出后鎖緊插銷(xiāo)運(yùn)動(dòng)的加速降低了電機(jī)操作時(shí)間的長(zhǎng)度并且降低了能量消耗。
在本發(fā)明的第一方面的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，凸輪從動(dòng)件可以是球形球元件(ball member)。
鎖緊插銷(xiāo)通過(guò)這種球形球元件作為中介的驅(qū)動(dòng)或致動(dòng)可以防止凸輪溝槽的磨損，異常噪音的發(fā)生，以及類(lèi)似的狀況，并且降低凸輪從動(dòng)件在凸輪溝槽里移動(dòng)時(shí)的阻力。
如上所述，本發(fā)明的第一方面的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置有一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)并且能夠降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置的尺寸，在鎖緊插銷(xiāo)中途停止后重新驅(qū)動(dòng)它到達(dá)鎖緊位置，并且克服靜態(tài)轉(zhuǎn)向扭矩而拔出鎖緊插銷(xiāo)。
本發(fā)明的第二方面是一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，它由電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)鎖緊插銷(xiāo)以使鎖緊插銷(xiāo)與一個(gè)可動(dòng)元件接合或脫離接合，所述可動(dòng)元件的操作與方向盤(pán)的操作同步，并進(jìn)而鎖緊或解鎖方向盤(pán)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置的特征在于提供了一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)鎖緊插銷(xiāo)至少?gòu)逆i緊位置到達(dá)解鎖位置的凸輪機(jī)構(gòu)，并且凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪表面的傾斜角根據(jù)鎖緊插銷(xiāo)的位置而改變。
在本發(fā)明的第二方面的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，最好是在鎖緊插銷(xiāo)的位置鄰近鎖緊位置時(shí)，凸輪表面有一個(gè)較小的傾斜角，并且在鎖緊插銷(xiāo)的位置鄰近解鎖位置時(shí)，凸輪表面有一個(gè)較大的傾斜角。
在本發(fā)明的第二方面的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置里，凸輪機(jī)構(gòu)可以包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)體，它由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，凸輪表面可以位于旋轉(zhuǎn)體和鎖緊插銷(xiāo)中的一個(gè)上，并且沿著凸輪表面移動(dòng)的凸輪從動(dòng)件可以位于旋轉(zhuǎn)體和鎖緊插銷(xiāo)中的另一個(gè)上。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，凸輪表面中間的傾斜角的改變?cè)黾恿随i緊插銷(xiāo)從鎖緊位置驅(qū)動(dòng)到解鎖位置時(shí)的拔出負(fù)載并且加速了鎖緊插銷(xiāo)拔出后鎖緊插銷(xiāo)的運(yùn)動(dòng)。拔出負(fù)載的增加有可能使鎖緊插銷(xiāo)可靠地拔出，即使施加在轉(zhuǎn)向軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)向扭矩使轉(zhuǎn)向軸的接合凹槽的內(nèi)側(cè)面與鎖緊插銷(xiāo)的前端壓力接觸。除此之外，用于增加拔出負(fù)載的減速齒輪或類(lèi)似的零件可以取消并且電機(jī)的尺寸可以減小。這有可能減少元件的數(shù)量并且減小電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置作為一個(gè)整體的尺寸。而且，鎖緊插銷(xiāo)拔出后鎖緊插銷(xiāo)運(yùn)動(dòng)的加速降低了電機(jī)操作時(shí)間的長(zhǎng)度并且降低了能量消耗。


本發(fā)明會(huì)參照附圖進(jìn)一步描述，其中在幾個(gè)圖里相同的標(biāo)號(hào)表示相同的零件，并且其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置的平面圖；
圖2是圖1的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置處于鎖緊狀態(tài)的側(cè)剖圖；圖3是鎖緊插銷(xiāo)的圓柱部分的外圓周表面的展開(kāi)圖；圖4是電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置處于解鎖狀態(tài)的側(cè)剖圖；圖5是電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置的側(cè)剖圖，示出了鎖緊插銷(xiāo)被停止在去鎖緊位置的路上的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10的平面圖，圖2是電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10處于鎖緊狀態(tài)的側(cè)剖圖。在圖2中(同樣對(duì)于圖4和圖5)，為方便起見(jiàn)，左側(cè)被稱(chēng)作“前面”，右側(cè)被稱(chēng)作“后面”。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10有一個(gè)外殼14，用蓋12封閉。電機(jī)16固定在外殼14里。電機(jī)16電力連接到固定在印刷板18上的端子20上，并且控制器單元(未示出)通過(guò)印刷板19以及端子20從突出在外殼14的側(cè)表面上的連接器22提供電力給電機(jī)16，以使電機(jī)16正向或反向運(yùn)轉(zhuǎn)。在電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)軸17上安裝了一個(gè)蝸桿24。
外殼14里設(shè)有一個(gè)圓柱形的旋轉(zhuǎn)體26。旋轉(zhuǎn)體26由蓋12和外殼14保持在一個(gè)特定位置以使旋轉(zhuǎn)體26可以旋轉(zhuǎn)但不能前后移動(dòng)。在旋轉(zhuǎn)體26的外圓周上形成有一個(gè)蝸輪28。蝸輪28與蝸桿24相嚙合。因而旋轉(zhuǎn)體26由電機(jī)16驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
在旋轉(zhuǎn)體26的內(nèi)圓周上，兩個(gè)縱向溝槽30形成于相隔約180°的位置?？v向溝槽30沿著旋轉(zhuǎn)體26的軸向方向延伸(所述方向與后面將要描述的鎖緊插銷(xiāo)的致動(dòng)方向相一致)。縱向溝槽30有大體半圓形的橫剖面并且形成保持器部分用于保持兩個(gè)由球形球元件構(gòu)成的凸輪從動(dòng)件32。兩個(gè)凸輪從動(dòng)件32位于與旋轉(zhuǎn)體26的軸向方向垂直的同一平面上。凸輪從動(dòng)件32不必限制為球形球元件，而可以是其他形狀的元件。
在旋轉(zhuǎn)體26的外圓周上，在特定角度范圍凹進(jìn)的凹槽34與蝸輪28鄰近形成。凹槽34相對(duì)于圓周方向的兩端都形成了臺(tái)階部分36和38以用于轉(zhuǎn)換。用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體26的旋轉(zhuǎn)位置的第一檢測(cè)開(kāi)關(guān)40和第二檢測(cè)開(kāi)關(guān)42的檢測(cè)杠桿與凹槽34形成于其上的旋轉(zhuǎn)體26的外圓周相接觸。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10處于圖1所示鎖緊狀態(tài)時(shí)，第一檢測(cè)開(kāi)關(guān)40處于ON狀態(tài)，并且第二檢測(cè)開(kāi)關(guān)42處于OFF狀態(tài)，其中第二檢測(cè)開(kāi)關(guān)42的檢測(cè)杠桿落入凹槽34里。
在旋轉(zhuǎn)體26里，鎖緊插銷(xiāo)44的放置使其可以在旋轉(zhuǎn)體26的軸向方向上移動(dòng)。鎖緊插銷(xiāo)44是由一個(gè)位于旋轉(zhuǎn)體26里的圓柱部分46以及由圓柱部分46延伸并且具有大體矩形剖面的棒形部分48構(gòu)成的。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10處于鎖緊狀態(tài)時(shí)，如圖2所示，從蓋12向外延伸的鎖緊插銷(xiāo)44的棒形部分48的前端已經(jīng)進(jìn)入接合凹槽4中并已經(jīng)與轉(zhuǎn)向軸(可動(dòng)元件)2的接合凹槽4相接合，以使轉(zhuǎn)向軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)被限制。在這種狀態(tài)下，鎖緊插銷(xiāo)44處于鎖緊位置。
在這個(gè)實(shí)施例里，隨著方向盤(pán)(未示出)的轉(zhuǎn)動(dòng)操作而轉(zhuǎn)動(dòng)的可動(dòng)元件描述為轉(zhuǎn)向軸2。然而，可動(dòng)元件并沒(méi)有限制為轉(zhuǎn)向軸2，而可以是與方向盤(pán)的操作同步操作的其他元件。
在鎖緊插銷(xiāo)44的圓柱部分46的外圓周表面上形成了兩個(gè)相對(duì)于圓柱部分46的圓周方向傾斜的凸輪溝槽50。凸輪溝槽50的橫剖面大體是半圓形的，并且保持在旋轉(zhuǎn)體26的縱向溝槽30里的兩個(gè)凸輪從動(dòng)件32配合在凸輪溝槽50里。因而保持在旋轉(zhuǎn)體26里的凸輪從動(dòng)件32以及形成在鎖緊插銷(xiāo)44上的凸輪溝槽50構(gòu)成了一個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)，并且凸輪溝槽50的內(nèi)側(cè)面形成凸輪表面。
在這個(gè)實(shí)施例里，凸輪溝槽50位于鎖緊插銷(xiāo)44上，凸輪從動(dòng)件32位于旋轉(zhuǎn)體26里。相反，凸輪從動(dòng)件32可以位于鎖緊插銷(xiāo)44上，凸輪溝槽可以位于旋轉(zhuǎn)體26的內(nèi)圓周表面上。
圖3示出了圓柱部分46的外圓周表面的展開(kāi)圖。圖中具有均勻間隔的垂直線是具有10°步長(zhǎng)或間隔10°的角度線。圖中上部對(duì)應(yīng)著鎖緊插銷(xiāo)44的前端側(cè)(例如，轉(zhuǎn)向軸2的一側(cè))，圖中的下部對(duì)應(yīng)著鎖緊插銷(xiāo)44的后端側(cè)。如圖3所示，其中一個(gè)凸輪溝槽50包括傾斜部分52和54，它們相對(duì)于鎖緊插銷(xiāo)44的圓柱部分46的圓周方向(圖3中的水平方向)傾斜，以及延伸部分56和58，延伸部分56和58從傾斜部分52，54的兩端在圓柱部分46的圓周方向上延伸。
傾斜部分52和54由一個(gè)稍微傾斜的部分52以及一個(gè)陡峭傾斜的部分54構(gòu)成，稍微傾斜的部分52位于鎖緊插銷(xiāo)44的后端側(cè)上并且有一個(gè)微小的傾斜角，陡峭傾斜的部分陡峭傾斜的部分54在鎖緊插銷(xiāo)44的前端側(cè)上并且有一個(gè)陡峭的傾斜角。就像后面描述的一樣，當(dāng)凸輪從動(dòng)件32位于凸輪溝槽50的稍微傾斜部分52里時(shí)，鎖緊插銷(xiāo)44位于鄰近鎖緊位置的位置處，并且當(dāng)凸輪從動(dòng)件32位于凸輪溝槽50的很大傾斜部分54里時(shí)，鎖緊插銷(xiāo)44位于鄰近解鎖位置的位置處。即，凸輪溝槽50的傾斜角度根據(jù)鎖緊插銷(xiāo)44的位置而變化。
設(shè)置延伸部分56和58使得在凸輪從動(dòng)件32到達(dá)圖中所示的電機(jī)停止位置A或B時(shí)電機(jī)16的驅(qū)動(dòng)停止由于慣性旋轉(zhuǎn)而沒(méi)能立即使電機(jī)16或旋轉(zhuǎn)體26停止的條件下，凸輪從動(dòng)件32可以進(jìn)入延伸部分56和58中。這種結(jié)構(gòu)防止電機(jī)16的突然停止以防止電機(jī)16的過(guò)載并允許電機(jī)停止位置設(shè)定在一個(gè)包括誤差的特定范圍內(nèi)。延伸部分56和58在圓柱部分46的圓周方向上延伸并因此當(dāng)凸輪從動(dòng)件32移動(dòng)進(jìn)入延伸部分56和58時(shí)，鎖緊插銷(xiāo)44不會(huì)移動(dòng)。
另一個(gè)凸輪溝槽50具有類(lèi)似的形狀，但是形成在與所述一個(gè)凸輪溝槽50相隔180°的位置處。當(dāng)在圓柱部分46的軸向方向上觀看時(shí)，兩個(gè)凸輪溝槽50具有彼此位置上重疊的部分，但它們不會(huì)彼此交叉。
本實(shí)施例中提供的兩個(gè)凸輪溝槽50以及兩個(gè)凸輪從動(dòng)件32，與僅提供一個(gè)凸輪溝槽及一個(gè)凸輪從動(dòng)件相比，具有當(dāng)鎖緊插銷(xiāo)44如后面所述被致動(dòng)時(shí)，防止鎖緊插銷(xiāo)44發(fā)出咔噠聲的作用。然而，鎖緊插銷(xiāo)44可以僅由一個(gè)凸輪溝槽50以及一個(gè)凸輪從動(dòng)件32致動(dòng)。在這種情況下，凸輪溝槽50可以形成為一個(gè)例如螺旋延伸的長(zhǎng)溝槽，因此不會(huì)與其自身相交。
在鎖緊插銷(xiāo)44后端的外圓周上，兩個(gè)接合突起60提供于相隔180°的位置。接合突起60與形成在外殼14內(nèi)表面上的兩個(gè)接合溝槽62可滑動(dòng)接合。因而鎖緊插銷(xiāo)44被允許前后移動(dòng)但不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
在鎖緊插銷(xiāo)44的后端與外殼14之間設(shè)置了一個(gè)彈簧64作為偏置元件。彈簧64使鎖緊插銷(xiāo)44朝著轉(zhuǎn)向軸2偏置。
接下來(lái)，描述具有上述結(jié)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10的操作。
當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10處于圖1和2所示的鎖緊狀態(tài)時(shí)，隨著電機(jī)16的正向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體26開(kāi)始在圖1所示的解鎖方向(即，逆時(shí)針?lè)较?上旋轉(zhuǎn)。隨著旋轉(zhuǎn)的開(kāi)始，第二檢測(cè)開(kāi)關(guān)42的檢測(cè)杠桿爬上臺(tái)階部分38以轉(zhuǎn)換或切換旋轉(zhuǎn)體26，第二檢測(cè)開(kāi)關(guān)42進(jìn)而轉(zhuǎn)入ON狀態(tài)。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)體26開(kāi)始以這種方式旋轉(zhuǎn)時(shí)，鄰近圖3中的電機(jī)停止位置A的凸輪從動(dòng)件32移動(dòng)，同時(shí)在凸輪溝槽50里滑動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。然而，凸輪從動(dòng)件32位于縱向溝槽30的末端并且不會(huì)向前移動(dòng)。相應(yīng)地，旋轉(zhuǎn)體26的旋轉(zhuǎn)使鎖緊插銷(xiāo)44開(kāi)始向后移動(dòng)。
當(dāng)凸輪從動(dòng)件32沿著凸輪溝槽50的稍微傾斜部分52移動(dòng)時(shí)，鎖緊插銷(xiāo)44比較起來(lái)從鎖緊位置慢慢向后退。這種布置增加了鎖緊插銷(xiāo)44的前端從轉(zhuǎn)向軸2的接合凹槽4里拔出時(shí)的拔出負(fù)載。因而鎖緊插銷(xiāo)44可以被可靠地拔出，即使施加在轉(zhuǎn)向軸2上的靜態(tài)轉(zhuǎn)向扭矩使接合凹槽4的內(nèi)側(cè)表面與鎖緊插銷(xiāo)44的前端壓力接觸的情況下。除此之外，用于增加拔出負(fù)載的減速齒輪或類(lèi)似的零件可以被取消并且電機(jī)16的尺寸可以減小。這可減少部件的數(shù)量并減小電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10作為一個(gè)整體的尺寸。
當(dāng)凸輪從動(dòng)件32接下來(lái)隨著旋轉(zhuǎn)體26的旋轉(zhuǎn)而沿著凸輪溝槽50的陡峭傾斜的部分54移動(dòng)到電機(jī)停止位置B時(shí)，鎖緊插銷(xiāo)44相比較而言快速后退。因而在鎖緊插銷(xiāo)44的前端從轉(zhuǎn)向軸2的接合凹槽4里拔出之后鎖緊插銷(xiāo)44的加速運(yùn)動(dòng)可以使電機(jī)的操作時(shí)間長(zhǎng)度減小。這種布置加快了包括用于操作電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10的電機(jī)的控制器單元在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)并降低了能量消耗。
旋轉(zhuǎn)體26旋轉(zhuǎn)約180°的結(jié)果是，第一檢測(cè)開(kāi)關(guān)40的檢測(cè)杠桿經(jīng)過(guò)臺(tái)階部分36以用于旋轉(zhuǎn)體26的轉(zhuǎn)換并落入凹槽34中，以使第一檢測(cè)開(kāi)關(guān)40因此而轉(zhuǎn)入OFF狀態(tài)。從第一檢測(cè)開(kāi)關(guān)40接收到OFF信號(hào)時(shí)，電機(jī)16的正向旋轉(zhuǎn)停止，由于電動(dòng)電機(jī)16以及旋轉(zhuǎn)體26的慣性旋轉(zhuǎn)凸輪從動(dòng)件32稍微進(jìn)入凸輪溝槽50的延伸部分58然后停止。此時(shí)，鎖緊插銷(xiāo)44已經(jīng)退回到解鎖位置，其中鎖緊插銷(xiāo)44的前端在此處退回到蓋12里，如圖4所示。
在這種方式下，鎖緊插銷(xiāo)44被致動(dòng)從鎖緊位置到達(dá)解鎖位置，鎖緊插銷(xiāo)44的前端進(jìn)而與轉(zhuǎn)向軸2的接合凹槽4脫離接合，轉(zhuǎn)向軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)限制被解除，方向盤(pán)解鎖。
相反，為使電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10進(jìn)入鎖緊狀態(tài)，電機(jī)16反向運(yùn)轉(zhuǎn)直到第二檢測(cè)開(kāi)關(guān)42轉(zhuǎn)入圖1所示的OFF狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)體26進(jìn)而在圖1所示的鎖緊方向(即，順時(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)約180°，并且旋轉(zhuǎn)體26的旋轉(zhuǎn)使凸輪從動(dòng)件32沿著凸輪溝槽50移動(dòng)到電機(jī)停止位置A。隨著凸輪從動(dòng)件32的這樣的運(yùn)動(dòng)，由彈簧64施加的偏置力使鎖緊插銷(xiāo)44從解鎖位置前進(jìn)到圖2所示的鎖緊位置。因而鎖緊插銷(xiāo)44的前端進(jìn)入接合凹槽4中并與轉(zhuǎn)向軸2的接合凹槽4接合，轉(zhuǎn)向軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)被限制，并且方向盤(pán)被鎖上。
根據(jù)本實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10，如上所述，鎖緊插銷(xiāo)44由在與鎖緊插銷(xiāo)44的移動(dòng)方向垂直的方向上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體26驅(qū)動(dòng)或致動(dòng)，并且鎖緊插銷(xiāo)44被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體26的內(nèi)部。因此，電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10的尺寸可以減小。除此之外，凸輪溝槽50可以容易地形成，并且兩個(gè)凸輪溝槽50或一個(gè)長(zhǎng)凸輪溝槽50所形成的形狀可以使它們不會(huì)彼此交叉或不會(huì)與其自身交叉，這是因?yàn)橥馆啘喜?0形成在鎖緊插銷(xiāo)44的外圓周表面上。
由于提供了兩個(gè)凸輪溝槽50和兩個(gè)凸輪從動(dòng)件32，鎖緊插銷(xiāo)44被驅(qū)動(dòng)或致動(dòng)時(shí)發(fā)出的咔噠聲比僅提供一個(gè)凸輪溝槽50和一個(gè)凸輪從動(dòng)件32的裝置要小。
假定兩個(gè)凸輪從動(dòng)件32在相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體26的軸向方向彼此偏移的位置設(shè)置，旋轉(zhuǎn)體26以及凸輪溝槽50在其上形成的鎖緊插銷(xiāo)44的圓柱部分46在軸向方向上延伸該偏移量，并且電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10的尺寸被做的很大。比較起來(lái)，在與旋轉(zhuǎn)體26的軸向方向垂直的同一平面上提供兩個(gè)凸輪從動(dòng)件32可使旋轉(zhuǎn)體26以及鎖緊插銷(xiāo)44的圓柱部分46的長(zhǎng)度減小，并減小電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10的尺寸。
而且，通過(guò)由球形球元件構(gòu)成的凸輪從動(dòng)件32作為中介的鎖緊插銷(xiāo)44的驅(qū)動(dòng)或致動(dòng)能防止凸輪溝槽50的磨損，異常噪音的發(fā)生，以及類(lèi)似的狀況，并且降低凸輪從動(dòng)件32在凸輪溝槽50里移動(dòng)時(shí)的阻力。
接下來(lái)，參照?qǐng)D5描述當(dāng)鎖緊插銷(xiāo)44移動(dòng)到鎖緊位置時(shí)轉(zhuǎn)向軸2的接合凹槽4不與鎖緊插銷(xiāo)44的前端相一致的情況下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10的操作。
在鎖緊插銷(xiāo)44的前端不與轉(zhuǎn)向軸2的接合凹槽4相一致的情況下而執(zhí)行鎖緊操作時(shí)，鎖緊插銷(xiāo)44不能插入轉(zhuǎn)向軸2的接合凹槽4，并且其前端被堵塞與轉(zhuǎn)向軸2的外圓周表面接觸。然而，在這種情況下，凸輪從動(dòng)件32能夠沿著旋轉(zhuǎn)體26的縱向溝槽30后退，并且鎖緊插銷(xiāo)44的堵塞因此而不會(huì)阻止旋轉(zhuǎn)體26以及電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)。在逆向運(yùn)轉(zhuǎn)直到第二檢測(cè)開(kāi)關(guān)42轉(zhuǎn)入OFF狀態(tài)之后電機(jī)16正常停止。
當(dāng)方向盤(pán)接下來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)操作使轉(zhuǎn)向軸2的接合凹槽4與鎖緊插銷(xiāo)44的前端相一致時(shí)，由彈簧64施加的偏置力使鎖緊插銷(xiāo)44的前端插入轉(zhuǎn)向軸2的接合凹槽4，以使鎖緊插銷(xiāo)44移動(dòng)到鎖緊位置。
根據(jù)如上所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置10，在鎖緊插銷(xiāo)44在鎖緊操作的中途停止時(shí)，鎖緊插銷(xiāo)44可以移動(dòng)到鎖緊位置而不會(huì)使電機(jī)16過(guò)載并且不用使電機(jī)16重操作。
盡管在本實(shí)施例中鎖緊插銷(xiāo)44直接與轉(zhuǎn)向軸2的接合凹槽4接合，但并沒(méi)有限制于此。例如，可以提供另一種與接合凹槽4接合的鎖緊元件，并且鎖緊元件可以由鎖緊插銷(xiāo)44驅(qū)動(dòng)或致動(dòng)。
盡管參照附圖充分描述了本發(fā)明，但需要注意，各種改變和修改對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，除非偏離了本發(fā)明的范圍，任何這樣的改變和修改都應(yīng)被看作包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，由電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力使鎖緊插銷(xiāo)移動(dòng)，以使鎖緊插銷(xiāo)與可動(dòng)元件接合或脫離接合，所述可動(dòng)元件與方向盤(pán)的操作同步運(yùn)行；并進(jìn)而鎖緊或解鎖方向盤(pán)，其特征在于相對(duì)于鎖緊插銷(xiāo)的圓柱部分的圓周方向傾斜的凸輪溝槽形成在圓柱部分的外圓周表面上；設(shè)置由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的圓柱形旋轉(zhuǎn)體；鎖緊插銷(xiāo)的圓柱部分設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)部以沿旋轉(zhuǎn)體的軸向方向是可移動(dòng)的；以及由旋轉(zhuǎn)體的保持器部分保持的凸輪從動(dòng)件在凸輪溝槽里移動(dòng)以移動(dòng)鎖緊插銷(xiāo)。
2.權(quán)利要求1的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，其中兩組凸輪溝槽以及凸輪從動(dòng)件設(shè)置在相隔約180°的位置。
3.權(quán)利要求1的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，其中設(shè)置用于使鎖緊插銷(xiāo)朝可動(dòng)元件偏置的偏置元件，并且其中旋轉(zhuǎn)體的保持器部分設(shè)置為沿鎖緊插銷(xiāo)移動(dòng)的方向延伸的縱向溝槽。
4.權(quán)利要求1的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，其中凸輪溝槽在鎖緊插銷(xiāo)的后端側(cè)有緩傾斜角，并且在鎖緊插銷(xiāo)的前端側(cè)有急傾斜角。
5.權(quán)利要求1的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，其中凸輪從動(dòng)件是球形球元件。
6.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，由電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力致動(dòng)或驅(qū)動(dòng)鎖緊插銷(xiāo)，以使鎖緊插銷(xiāo)與可動(dòng)元件接合或脫離接合，所述可動(dòng)元件與方向盤(pán)的操作同步運(yùn)行；并進(jìn)而鎖緊或解鎖方向盤(pán)，其特征在于，設(shè)置用于至少?gòu)逆i緊位置到解鎖位置驅(qū)動(dòng)或致動(dòng)鎖緊插銷(xiāo)的凸輪機(jī)構(gòu)，并且凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪表面的傾斜角根據(jù)鎖緊插銷(xiāo)的位置而改變。
7.權(quán)利要求6的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，其中在鎖緊插銷(xiāo)的位置在鎖緊位置附近時(shí)，凸輪表面有緩傾斜角，并且在鎖緊插銷(xiāo)的位置在解鎖位置附近時(shí)，凸輪表面有急傾斜角。
8.權(quán)利要求6的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置，其中凸輪機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，其中凸輪表面設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體和鎖緊插銷(xiāo)中的一個(gè)上，并且其中沿著凸輪表面移動(dòng)的凸輪從動(dòng)件設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體和鎖緊插銷(xiāo)中的另一個(gè)上。
全文摘要
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向鎖緊裝置(10)里，相對(duì)于鎖緊插銷(xiāo)(44)的圓柱部分(46)的圓周方向傾斜的凸輪溝槽(50)形成在圓柱部分(46)的外圓周表面上，設(shè)置由電機(jī)(16)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的圓柱形旋轉(zhuǎn)體(26)，鎖緊插銷(xiāo)(44)的圓柱部分(46)放置在旋轉(zhuǎn)體(26)的內(nèi)部以在旋轉(zhuǎn)體(26)的軸向方向是可移動(dòng)的，并且保持在旋轉(zhuǎn)體(26)的縱向溝槽(30)里的凸輪從動(dòng)件(32)在凸輪溝槽(50)里移動(dòng)以移動(dòng)鎖緊插銷(xiāo)(44)。
文檔編號(hào)B60R25/02GK1706696SQ20041008169
公開(kāi)日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月4日
發(fā)明者福島啟介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社有信