电动转向锁紧装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410119740.7

申请日:

2014.03.27

公开号:

CN104097608A

公开日:

2014.10.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B60R 25/0215申请日:20140327|||公开

IPC分类号:

B60R25/0215(2013.01)I

主分类号:

B60R25/0215

申请人:

株式会社有信

发明人:

大洲纪道; 中西雅之; 小林司

地址:

日本东京都港区芝大门1丁目1番30号

优先权:

2013.04.02 JP 2013-077133

专利代理机构:

北京友联知识产权代理事务所(普通合伙) 11343

代理人:

尚志峰;汪海屏

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内容摘要

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。

权利要求书

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ON,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(ON),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(ON),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。

说明书

电动转向锁紧装置
技术领域
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
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。
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。
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(ON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。
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。
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ON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)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:特开2010-023810号公报
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ON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(ON)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
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。
为了实现上述目的,权利要求1所述的发明包括:
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;
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ON,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。
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:
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(ON),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。
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,
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(ON),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。
发明的效果
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ON,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ON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)。即,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。
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。
根据权利要求2所述的发明,即使第一判断部输出导通(ON)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:OFF,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OFF,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。
根据权利要求3所述的发明,即使第一判断部输出导通(ON),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:OFF,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OFF,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。
附图说明
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是示出根据本发明的电动转向锁紧装置的解锁状态的纵剖视图。
图3是根据本发明的电动转向锁紧装置的分解立体图。
图4是根据本发明的电动转向锁紧装置的系统结构图。
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。
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。
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。
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
下面基于附图说明本发明的实施方式。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
一方面,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元。
其次,下面基于图4说明电动转向锁紧装置1的系统结构。
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。
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。
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。
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:OFF”或者“1:ON”)以及来自解锁传感器(2)19的输入值(“0:OFF”或者“1:ON”),具有输出表1所示的输出1(“0”或“1”)的功能。
[表1]

另外,所述第二判断部26b,由AND电路构成,根据所述第一判断部26a的输出值1(“0”或“1”)和来自微电脑20的电源控制信号(“0:OFF”(切断)或者“1:ON”(导通)),具有输出表2所示的输出2(“0:切断”或“1:导通”)的功能。在这里,IG电源27,设在从电池22连接至电源切断判断部26以及发动机驱动结构的通电路径上,根据通过来自上位ECU28的控制信号导 通/切断该通电路径的IG电源开关部27a来切换ON和OFF。当然,在上位ECU28内,也可以使IG电源开关部27a具有与其相同的功能。
[表2]

然而,在车辆上装载有上位ECU28,该上位ECU28,通过通信接口(下面称为“通信I/F”)与电动转向锁紧装置1的微电脑20之间进行通信的同时,具有对设在从电池电源22到微电脑20之间的电源线路30的微电脑用电源电路31输出微电脑电源控制输出(电源ON信号或者电源OFF信号)的功能。在这里,微电脑用电源电路31具有如下的功能,将电池电压转换为微电脑20用的电压,并且若从上位ECU28接收电源ON信号,则将电源线路30设为导通状态,将电源供给至微电脑20,若从上位ECU28接收电源OFF信号,则将电源线路30设为切断状态,切断供给至微电脑20的电源。
其次,说明如上述构成的电动转向锁紧装置1的动作(锁紧/解锁动作)。
(1)解锁动作:
首先,基于图1和图2以及图5说明电动转向锁紧装置1的解锁动作如下。其中,图5为电动转向锁紧装置(图5表示为“ESCL”)解锁动作时的时间图。
如图1所示,未图示的发动机为停止状态时,锁紧部件6的锁紧螺栓8位于上限的锁紧位置,该上端部从机箱3的锁紧螺栓插入孔 3d向凹部3a突出,并卡合至未图示的转向轴。在该状态中,转向轴的旋转被锁紧,在该锁紧状态中无法旋转操作未图示的方向盘,从而能够防止车辆被盗。这时,如图1所示,配置于印刷基板16的锁紧位置的一锁紧传感器17检测出设在锁紧部件6(臂7A)磁石11的磁力,因此,微电脑20判断锁紧螺栓8位于锁紧位置。
在这里,说明起动处于停止状态的发动机时的解锁动作的步骤。其中,图5所示的1)~12)的符号与下面所示的编号1)~12)相对应。
1)使用者(驾驶员)对于未图示的发动机启停开关进行按压操作(ON操作)。
2)若上位ECU28检测出上述1),则将微电脑电源控制信号(电源ON信号)输出至微电脑用电源电路31,并将电源供给至微电脑20。
3)上位ECU28通过通信I/F29将解锁命令信号发送至微电脑20。
4)上位ECU28开启(ON)IG电源27后,对车辆状态进行确认(发动机起动的准备)。
5)微电脑20将电源控制信号(ON)发送至开关部25。这时,IG电源27为ON“1”,解锁传感器(2)19为不检测解锁位置的“NOT UNLOCK”;“0”),因此,来自第一判断部26a的输出1就成为从表1的编号3到“1”。
另外,来自微电脑20的电源控制信号为ON(“1”),因此,从表2的编号8到来自第二判断部26b的输出2就变为“1”,开关部25从切断状态变为导通状态,从电池电源22向马达驱动电路21(电动机14)供给电源。即,在本实施方式中,第二判断部26b仅在来自第一判断部26a的输出1为“1:ON”,且电源控制信号为“1:ON”时,具有将开关部25切换为导通状态的功能。
6)微电脑20将解锁操作信号输出至马达驱动电路21后,将电动机14操作至解锁位置,并将锁紧螺栓8移动至解锁侧。
换言之,若在解锁侧操作电动机,则该输出轴14a的旋转通过蜗杆15和蜗轮12a被减速,并且方向被转换至直角后,传送至齿轮部件12,且该齿轮部件12被旋转,因此,形成有外螺纹7a的螺丝刀7克服弹簧13的作用力而向下移动,将所述形成有外螺纹7a的螺丝刀7拧紧于刻在该齿轮部件12的内周的内螺纹12b上。像这样,若螺丝刀7向下移动,则通过一体地形成在该螺丝刀7的臂7A和销9,连接在螺丝刀7的锁紧螺栓8也向下移动。
然而,如上述,若螺丝刀7的臂7A向下移动后,如图2所示,锁紧螺栓8到达下限的解锁位置,则该锁紧螺栓8的上端部退回锁紧螺栓插入孔3d的内部,因此,解除连接至锁紧螺栓8的转向轴的卡合,并解除转向轴的锁紧之后,变为解锁状态,从而驾驶员能够实现方向盘的旋转操作。
7)通过锁紧螺栓8移动至解锁侧,锁紧传感器17切换为“NOTLOCK”,解锁传感器(1)18和解锁传感器(2)19同时切换为“UNLOCK”。
8)若解锁传感器(2)19变为ON(“UNLOCK”),则来自第一判断部26a的输出1从表1的编号4变为“0”,因此,来自第二判断部26b输出2从表2的编号6变为“0”,开关部25切换为切断状态。从而,切断从电池电源22供给至马达驱动电路21的电源后,停止电动机14。
9)微电脑20将解锁动作结束信号发送至上位ECU28。
10)微电脑20将电源控制信号设为OFF,并且同时停止输出至马达驱动电路21的解锁动作信号。
11)上位ECU28停止向微电脑用电源电路31输出微电脑电源控制信号,并且切断从电池电源22供给至微电脑20的电源。
12)上位ECU28通过起动发动机的起动器来起动发动机。
如上述,在本实施方式中,通过发动机起动开始操作,即使IG电源27为ON,但是只要锁紧螺栓8不处于解锁位置,就不会切断连接至马达驱动电路21(电动机14)的通电路径23,因此,即使IG 电源27为ON的状态,也能够通过操作电动转向锁紧装置1来进行解锁动作(将锁紧螺栓8移动至解锁位置)。因此,操作电动转向锁紧装置1的同时能够准备发动机起动,因此能够缩短从发动机起动开始操作(发动机启停开关的按压操作)到发动机起动的时间,从而提高了使用者的便利性。
并且,在本实施方式中,即使在电源切断单元24的第一判断部26a输出导通(ON)(输出1为“1”时)的状态下,也能够通过来自微电脑20的电源控制信号来切换开关部25的切断/导通状态,例如,即使停止发动机后,锁紧螺栓8位于锁紧位置的情况下(IG电源27:OFF,解锁传感器(2)19为OFF(“NOT LOCK”))(从表1的编号1到第一判断部26a的输出1为“1”),将来自微电脑20的电源控制信号设为OFF(“0”),则如表2的编号7所示,来自第二判断部26a的输出2变为“0”,能够将开关部25切换为切断状态,且能够有效地防止车辆停止中电动机14的故障。
另外,在本实施方式中,锁紧螺栓8在从锁紧位置到解锁位置之间移动,若解锁传感器(2)19检测出锁紧螺栓8的解锁位置,则通过电源切断单元24切断连接至马达驱动电路21(电动机14)的通电路径23后,禁止锁紧螺栓8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使方向盘的旋转变成锁紧状态的问题。
(2)锁紧动作
其次,下面基于图1和图2以及图6说明电动转向锁紧装置1的动作。其中,图6为电动转向锁紧装置(在图6中表示为“ESCL”的锁紧动作时的时间图。
如图2所示,未图示的发动机处于动作状态时,锁紧部件6的锁紧螺栓8位于下限的解锁位置,该上端部埋设于机箱3的锁紧螺栓插入孔3d内,且不卡合至未图示的转向轴。在该状态下,能够进行转向轴的旋转,在该解锁状态中能够自由地旋转操作未图示的方向盘。这时,如图2所示,配置于印刷基板16的解锁位置的两个解锁传感器(1)18和解锁传感器(2)19检测出设在锁紧部件6(臂7A)磁 石11的磁力,因此,微电脑20判断出锁紧螺栓8位于解锁位置。
下面,说明起动处于停止状态的发动机时的锁紧动作的步骤。其中,图6所示的1)~11)的符号与下面所示的编号1)~11)相对应。
1)使用者(驾驶员)对于未图示的发动机启停开关进行按压操作(OFF操作)。
2)若上位ECU28检测出上述1),则关闭(OFF)IG电源并停止发动机。
3)若上位ECU28将微电脑电源控制信号(电源ON信号)输出至微电脑用电源电路31,并将电源从电池电源22供给至微电脑20。
4)上位ECU28通过通信I/F29将锁紧命令信号发送至微电脑20。
5)微电脑20将电源控制信号(ON)发送至开关部25。这时,IG电源27为OFF“0”,且解锁传感器(2)19为ON(UNLOCK”:“1”),因此,来自第一判断部26a的输出1就变为从表1的编号2至“1”。
另外,来自微电脑20的电源控制信号为ON(“1”),因此,从表2的编号8到来自第二判断部26b的输出2就成为“1”,开关部25从切断状态变为导通状态,从电池电源22将电源供给至马达驱动电路21(电动机14)。即,在本实施方式中,第二判断部26b仅在来自第一判断部的26a的输出1为“1:ON”,且电源控制信号为“1:ON”时,将开关部25切换为导通状态。
6)微电脑20将锁紧动作信号输出至马达驱动电路21后,将电动机14操作至锁紧位置,并将锁紧螺栓8移动至锁紧侧。
换言之,若在锁紧侧操作电动机14,则电动机14的输出轴14a倒转,该旋转通过蜗杆15和蜗轮12a传达至齿轮部件12,螺丝刀7向上移动,以便该齿轮部件12倒转,通过一体形成在该螺丝刀7的臂7A和销9,连接在螺丝刀7的锁紧螺栓8向上移动。其结果,如图1所示,锁紧螺栓8的上端部从机箱3的凹部3a突出,并卡合于 未图示的转向轴,因此,转向轴的旋转变为被锁紧的锁紧状态,从而能够防止停车时车辆被盗。但是,锁紧螺栓8不能很好地卡合至转向轴的卡合槽时,在销9能够相对移动形成于该锁紧螺栓8的长孔8a内的范围之内,锁紧螺栓8克服弹簧10的作用力向下移动,因此,不会将过大的负荷施加至锁紧螺栓8
7)通过锁紧螺栓8移动至锁紧侧,解锁传感器(1)18和解锁传感器(2)19切换为“NOT LOCK”,锁紧传感器17切换为“LOCK”。
8)微电脑20停止输出至马达驱动电路21的锁紧动作信号后,停止电动机14。
9)微电脑20将锁紧动作结束信号发送至上位ECU28。
10)微电脑20停止对于开关部25的电源控制信号的输出,切断从电池电源22供给至马达驱动电路21(电动机14)的电源。
11)上位ECU28停止向微电脑用电源电路31输出微电脑电源控制信号,并且切断从电池电源22供给至微电脑20的电源。
其次,对于本发明的变形例进行说明。
在上述的实施方式中,虽然电源切断判断部26的第二判断部26b采用基于来自第一判断部26a的输出1和来自微电脑20的电源控制信号来切换开关部25的切断/导通状态的结构,但是也可以如图7所示,取代来自微电脑20的电源控制信号,通过来自上位ECU28的电源控制信号来切换开关部25的切断/导通状态。
根据上述的结构,即使在第一判断部26a输出导通(ON)的状态下,也能够通过来自上位ECU28的电源控制信号来切换开关部25的切断/导通状态,例如,即使停止发动机,且锁紧螺栓8位于锁紧位置(IG电源27:OFF,解锁传感器(2)19:OFF(“NOTUNLOCK”),只要将来自ECU28的电源控制信号设为OFF,就能够将开关部25切换为切断状态,因此,能够起到有效地防止车辆停止中电动机14的故障的效果。
另外,在上述的实施方式中,由第一判断部26a和第二判断部 26b构成了电源切断判断部26,但是,如图8所示,省略第二判断部26b,仅通过第一判断部26a来构成电源切断判断部26,并且第一判断部26a,仅在IG电源27为ON,且解锁传感器(2)19为ON(“UNLOCK”)时,若能够具有将开关部25切换为切断状态的功能,就能获取与上述相同的效果。
然而,在本实施方式中,通过一上位ECU28来起动发动机和控制电动转向锁紧装置1(微电脑20的电源控制,向微电脑20的锁紧/解锁命令),但是,也可以通过其他的上位ECU来分别进行动作。并且,上位ECU28也可以具有其他功能,例如,智能ECU,通过与使用者具备的电子钥匙之间进行数据通信,从而用于自动锁紧/解锁门;发动机ECU,进行发动机的驱动与控制;电源控制ECU,进行车辆的电源控制;车身控制ECU,集成控制装载于车辆的各种电子部件。
另外,在本实施方式中,虽然将开关部25设在电池电源22和马达驱动电路21之间的通电路径23上,但是并不局限于此,例如,也可以设在马达驱动电路21和电动机14之间的通电路径上,或者也可以设在马达驱动电路21与GND之间的通电路径上。
进一步地,在本实施方式中,虽然构成为通过作为电动气缸的电动机14来操作锁紧螺栓8,但是,例如,也可以通过由电池电源22被驱动的螺线管等来操作锁紧螺栓8。
附图标记
1 电动转向锁紧装置
2 壳体
2A 壳体的锁紧部件收纳部
2B 壳体的基板收纳部
3 机箱
3a 机箱的凹部
3b 机箱的连接器配设部
3c 机箱的销孔
3d 机箱的锁紧螺栓插入孔
3e 机箱的卡合槽
3f 机箱的轴承凹部
4 机盖
4A 机盖的销固定部
4B 机盖的压盖部
4C 机盖的齿轮保持筒部
4a 机盖的销插入孔
4b 机盖的弹簧座
5 销
6 锁紧部件
7 螺丝刀
7A 螺丝刀的臂
7B 螺丝刀的旋转止动部
7a 螺丝刀的外螺纹部
7b 螺丝刀的销插入孔
7c 螺丝刀的隔板
7d 臂的磁石收纳部
8 锁紧螺栓
8a 锁紧螺栓的长孔
9 销
10 弹簧
11 磁石
12 齿轮部件
12a 蜗轮
12b 齿轮部件的内螺纹部
13 弹簧
14 电动机(电动气缸)
14a 电动机的输出轴
15 蜗杆
16 印刷基板
17 锁紧传感器
18 解锁传感器(1)
19 解锁传感器(2)
20 微电脑(控制部)
21 马达驱动电路
22 电池电源
23 通电路径
24 电源切断单元
25 开关部
26 电源切断判断部
26a 第一判断部
26b 第二判断部
27 点火电源(IG电源)
27a IG电源开关部
28 上位ECU
29 通信接口(通信I/F)
30 电源线路
31 微电脑用电源电路

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1、10申请公布号CN104097608A43申请公布日20141015CN104097608A21申请号201410119740722申请日20140327201307713320130402JPB60R25/021520130171申请人株式会社有信地址日本东京都港区芝大门1丁目1番30号72发明人大洲纪道中西雅之小林司74专利代理机构北京友联知识产权代理事务所普通合伙11343代理人尚志峰汪海屏54发明名称电动转向锁紧装置57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。

2、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。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书11页附图7页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书11页附图7页10申请公。

3、布号CN104097608ACN104097608A1/1页21一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ON,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。

4、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(ON),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。

5、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(ON),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。权利要求书CN104097608A1/11页3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。

6、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(ON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。

7、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。

8、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ON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2010023810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ON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(ON)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。

9、者来说操作不方便等的问题。发明内容说明书CN104097608A2/11页40011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,00。

10、19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ON,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(ON),且所述电源控制信号为导通(O。

11、N)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(ON),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。0030发明的效果0031。

12、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ON,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ON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)。即,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说明书CN104097608A3/11页5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。

13、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(ON)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OFF,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OFF,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(ON),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。

14、,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OFF,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OFF,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。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。

15、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。

16、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,从而进行说明书CN104097608A4/11页6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。

17、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。

18、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。

19、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。

20、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。

21、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。0056一方面,如图1和图2所示,形成在壳体2的所述基板收纳部2B上收纳有印刷基说明书CN104097608A5/11页7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(。

22、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元。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。

23、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(“0OFF”或者“1ON”)以及来自解锁传感器(2)19的输入值(“0OFF”或者“1O。

24、N”),具有输出表1所示的输出1(“0”或“1”)的功能。0062表100630064另外,所述第二判断部26B,由AND电路构成,根据所述第一判断部26A的输出值1(“0”或“1”)和来自微电脑20的电源控制信号(“0OFF”(切断)或者“1ON”(导通),具有输出表2所示的输出2(“0切断”或“1导通”)的功能。在这里,IG电源27,设在从电池22连接至电源切断判断部26以及发动机驱动结构的通电路径上,根据通过来自上位ECU28的控制信号导通/切断该通电路径的IG电源开关部27A来切换ON和OFF。当然,在上位ECU28内,也可以使IG电源开关部27A具有与其相同的功能。0065表2说明书。

25、CN104097608A6/11页800660067然而,在车辆上装载有上位ECU28,该上位ECU28,通过通信接口(下面称为“通信I/F”)与电动转向锁紧装置1的微电脑20之间进行通信的同时,具有对设在从电池电源22到微电脑20之间的电源线路30的微电脑用电源电路31输出微电脑电源控制输出(电源ON信号或者电源OFF信号)的功能。在这里,微电脑用电源电路31具有如下的功能,将电池电压转换为微电脑20用的电压,并且若从上位ECU28接收电源ON信号,则将电源线路30设为导通状态,将电源供给至微电脑20,若从上位ECU28接收电源OFF信号,则将电源线路30设为切断状态,切断供给至微电脑20的。

26、电源。0068其次,说明如上述构成的电动转向锁紧装置1的动作(锁紧/解锁动作)。0069(1)解锁动作0070首先,基于图1和图2以及图5说明电动转向锁紧装置1的解锁动作如下。其中,图5为电动转向锁紧装置(图5表示为“ESCL”)解锁动作时的时间图。0071如图1所示,未图示的发动机为停止状态时,锁紧部件6的锁紧螺栓8位于上限的锁紧位置,该上端部从机箱3的锁紧螺栓插入孔3D向凹部3A突出,并卡合至未图示的转向轴。在该状态中,转向轴的旋转被锁紧,在该锁紧状态中无法旋转操作未图示的方向盘,从而能够防止车辆被盗。这时,如图1所示,配置于印刷基板16的锁紧位置的一锁紧传感器17检测出设在锁紧部件6(臂。

27、7A)磁石11的磁力,因此,微电脑20判断锁紧螺栓8位于锁紧位置。0072在这里,说明起动处于停止状态的发动机时的解锁动作的步骤。其中,图5所示的1)12)的符号与下面所示的编号1)12)相对应。00731)使用者(驾驶员)对于未图示的发动机启停开关进行按压操作(ON操作)。00742)若上位ECU28检测出上述1),则将微电脑电源控制信号(电源ON信号)输出至微电脑用电源电路31,并将电源供给至微电脑20。00753)上位ECU28通过通信I/F29将解锁命令信号发送至微电脑20。00764)上位ECU28开启(ON)IG电源27后,对车辆状态进行确认(发动机起动的准备)。00775)微电脑。

28、20将电源控制信号(ON)发送至开关部25。这时,IG电源27为ON“1”,解锁传感器(2)19为不检测解锁位置的“NOTUNLOCK”;“0”),因此,来自第一判断部26A的输出1就成为从表1的编号3到“1”。0078另外,来自微电脑20的电源控制信号为ON(“1”),因此,从表2的编号8到来自第二判断部26B的输出2就变为“1”,开关部25从切断状态变为导通状态,从电池电源22向马达驱动电路21(电动机14)供给电源。即,在本实施方式中,第二判断部26B仅在来自第说明书CN104097608A7/11页9一判断部26A的输出1为“1ON”,且电源控制信号为“1ON”时,具有将开关部25切换。

29、为导通状态的功能。00796)微电脑20将解锁操作信号输出至马达驱动电路21后,将电动机14操作至解锁位置,并将锁紧螺栓8移动至解锁侧。0080换言之,若在解锁侧操作电动机,则该输出轴14A的旋转通过蜗杆15和蜗轮12A被减速,并且方向被转换至直角后,传送至齿轮部件12,且该齿轮部件12被旋转,因此,形成有外螺纹7A的螺丝刀7克服弹簧13的作用力而向下移动,将所述形成有外螺纹7A的螺丝刀7拧紧于刻在该齿轮部件12的内周的内螺纹12B上。像这样,若螺丝刀7向下移动,则通过一体地形成在该螺丝刀7的臂7A和销9,连接在螺丝刀7的锁紧螺栓8也向下移动。0081然而,如上述,若螺丝刀7的臂7A向下移动后。

30、,如图2所示,锁紧螺栓8到达下限的解锁位置,则该锁紧螺栓8的上端部退回锁紧螺栓插入孔3D的内部,因此,解除连接至锁紧螺栓8的转向轴的卡合,并解除转向轴的锁紧之后,变为解锁状态,从而驾驶员能够实现方向盘的旋转操作。00827)通过锁紧螺栓8移动至解锁侧,锁紧传感器17切换为“NOTLOCK”,解锁传感器(1)18和解锁传感器(2)19同时切换为“UNLOCK”。00838)若解锁传感器(2)19变为ON(“UNLOCK”),则来自第一判断部26A的输出1从表1的编号4变为“0”,因此,来自第二判断部26B输出2从表2的编号6变为“0”,开关部25切换为切断状态。从而,切断从电池电源22供给至马达。

31、驱动电路21的电源后,停止电动机14。00849)微电脑20将解锁动作结束信号发送至上位ECU28。008510)微电脑20将电源控制信号设为OFF,并且同时停止输出至马达驱动电路21的解锁动作信号。008611)上位ECU28停止向微电脑用电源电路31输出微电脑电源控制信号,并且切断从电池电源22供给至微电脑20的电源。008712)上位ECU28通过起动发动机的起动器来起动发动机。0088如上述,在本实施方式中,通过发动机起动开始操作,即使IG电源27为ON,但是只要锁紧螺栓8不处于解锁位置,就不会切断连接至马达驱动电路21(电动机14)的通电路径23,因此,即使IG电源27为ON的状态,。

32、也能够通过操作电动转向锁紧装置1来进行解锁动作(将锁紧螺栓8移动至解锁位置)。因此,操作电动转向锁紧装置1的同时能够准备发动机起动,因此能够缩短从发动机起动开始操作(发动机启停开关的按压操作)到发动机起动的时间,从而提高了使用者的便利性。0089并且,在本实施方式中,即使在电源切断单元24的第一判断部26A输出导通(ON)(输出1为“1”时)的状态下,也能够通过来自微电脑20的电源控制信号来切换开关部25的切断/导通状态,例如,即使停止发动机后,锁紧螺栓8位于锁紧位置的情况下(IG电源27OFF,解锁传感器(2)19为OFF(“NOTLOCK”)(从表1的编号1到第一判断部26A的输出1为“1。

33、”),将来自微电脑20的电源控制信号设为OFF(“0”),则如表2的编号7所示,来自第二判断部26A的输出2变为“0”,能够将开关部25切换为切断状态,且能够有效地防止车辆停止中电动机14的故障。0090另外,在本实施方式中,锁紧螺栓8在从锁紧位置到解锁位置之间移动,若解锁传说明书CN104097608A8/11页10感器(2)19检测出锁紧螺栓8的解锁位置,则通过电源切断单元24切断连接至马达驱动电路21(电动机14)的通电路径23后,禁止锁紧螺栓8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使方向盘的旋转变成锁紧状态的问题。0091(2)锁紧动作0092其次,下面基于图1和。

34、图2以及图6说明电动转向锁紧装置1的动作。其中,图6为电动转向锁紧装置(在图6中表示为“ESCL”的锁紧动作时的时间图。0093如图2所示,未图示的发动机处于动作状态时,锁紧部件6的锁紧螺栓8位于下限的解锁位置,该上端部埋设于机箱3的锁紧螺栓插入孔3D内,且不卡合至未图示的转向轴。在该状态下,能够进行转向轴的旋转,在该解锁状态中能够自由地旋转操作未图示的方向盘。这时,如图2所示,配置于印刷基板16的解锁位置的两个解锁传感器(1)18和解锁传感器(2)19检测出设在锁紧部件6(臂7A)磁石11的磁力,因此,微电脑20判断出锁紧螺栓8位于解锁位置。0094下面,说明起动处于停止状态的发动机时的锁紧。

35、动作的步骤。其中,图6所示的1)11)的符号与下面所示的编号1)11)相对应。00951)使用者(驾驶员)对于未图示的发动机启停开关进行按压操作(OFF操作)。00962)若上位ECU28检测出上述1),则关闭(OFF)IG电源并停止发动机。00973)若上位ECU28将微电脑电源控制信号(电源ON信号)输出至微电脑用电源电路31,并将电源从电池电源22供给至微电脑20。00984)上位ECU28通过通信I/F29将锁紧命令信号发送至微电脑20。00995)微电脑20将电源控制信号(ON)发送至开关部25。这时,IG电源27为OFF“0”,且解锁传感器(2)19为ON(UNLOCK”“1”),。

36、因此,来自第一判断部26A的输出1就变为从表1的编号2至“1”。0100另外,来自微电脑20的电源控制信号为ON(“1”),因此,从表2的编号8到来自第二判断部26B的输出2就成为“1”,开关部25从切断状态变为导通状态,从电池电源22将电源供给至马达驱动电路21(电动机14)。即,在本实施方式中,第二判断部26B仅在来自第一判断部的26A的输出1为“1ON”,且电源控制信号为“1ON”时,将开关部25切换为导通状态。01016)微电脑20将锁紧动作信号输出至马达驱动电路21后,将电动机14操作至锁紧位置,并将锁紧螺栓8移动至锁紧侧。0102换言之,若在锁紧侧操作电动机14,则电动机14的输出。

37、轴14A倒转,该旋转通过蜗杆15和蜗轮12A传达至齿轮部件12,螺丝刀7向上移动,以便该齿轮部件12倒转,通过一体形成在该螺丝刀7的臂7A和销9,连接在螺丝刀7的锁紧螺栓8向上移动。其结果,如图1所示,锁紧螺栓8的上端部从机箱3的凹部3A突出,并卡合于未图示的转向轴,因此,转向轴的旋转变为被锁紧的锁紧状态,从而能够防止停车时车辆被盗。但是,锁紧螺栓8不能很好地卡合至转向轴的卡合槽时,在销9能够相对移动形成于该锁紧螺栓8的长孔8A内的范围之内,锁紧螺栓8克服弹簧10的作用力向下移动,因此,不会将过大的负荷施加至锁紧螺栓801037)通过锁紧螺栓8移动至锁紧侧,解锁传感器(1)18和解锁传感器(2。

38、)19切换为“NOTLOCK”,锁紧传感器17切换为“LOCK”。说明书CN104097608A109/11页1101048)微电脑20停止输出至马达驱动电路21的锁紧动作信号后,停止电动机14。01059)微电脑20将锁紧动作结束信号发送至上位ECU28。010610)微电脑20停止对于开关部25的电源控制信号的输出,切断从电池电源22供给至马达驱动电路21(电动机14)的电源。010711)上位ECU28停止向微电脑用电源电路31输出微电脑电源控制信号,并且切断从电池电源22供给至微电脑20的电源。0108其次,对于本发明的变形例进行说明。0109在上述的实施方式中,虽然电源切断判断部26。

39、的第二判断部26B采用基于来自第一判断部26A的输出1和来自微电脑20的电源控制信号来切换开关部25的切断/导通状态的结构,但是也可以如图7所示,取代来自微电脑20的电源控制信号,通过来自上位ECU28的电源控制信号来切换开关部25的切断/导通状态。0110根据上述的结构,即使在第一判断部26A输出导通(ON)的状态下,也能够通过来自上位ECU28的电源控制信号来切换开关部25的切断/导通状态,例如,即使停止发动机,且锁紧螺栓8位于锁紧位置(IG电源27OFF,解锁传感器(2)19OFF(“NOTUNLOCK”),只要将来自ECU28的电源控制信号设为OFF,就能够将开关部25切换为切断状态,。

40、因此,能够起到有效地防止车辆停止中电动机14的故障的效果。0111另外,在上述的实施方式中,由第一判断部26A和第二判断部26B构成了电源切断判断部26,但是,如图8所示,省略第二判断部26B,仅通过第一判断部26A来构成电源切断判断部26,并且第一判断部26A,仅在IG电源27为ON,且解锁传感器(2)19为ON(“UNLOCK”)时,若能够具有将开关部25切换为切断状态的功能,就能获取与上述相同的效果。0112然而,在本实施方式中,通过一上位ECU28来起动发动机和控制电动转向锁紧装置1(微电脑20的电源控制,向微电脑20的锁紧/解锁命令),但是,也可以通过其他的上位ECU来分别进行动作。。

41、并且,上位ECU28也可以具有其他功能,例如,智能ECU,通过与使用者具备的电子钥匙之间进行数据通信,从而用于自动锁紧/解锁门;发动机ECU,进行发动机的驱动与控制;电源控制ECU,进行车辆的电源控制;车身控制ECU,集成控制装载于车辆的各种电子部件。0113另外,在本实施方式中,虽然将开关部25设在电池电源22和马达驱动电路21之间的通电路径23上,但是并不局限于此,例如,也可以设在马达驱动电路21和电动机14之间的通电路径上,或者也可以设在马达驱动电路21与GND之间的通电路径上。0114进一步地,在本实施方式中,虽然构成为通过作为电动气缸的电动机14来操作锁紧螺栓8,但是,例如,也可以通。

42、过由电池电源22被驱动的螺线管等来操作锁紧螺栓8。0115附图标记01161电动转向锁紧装置01172壳体01182A壳体的锁紧部件收纳部01192B壳体的基板收纳部01203机箱01213A机箱的凹部说明书CN104097608A1110/11页1201223B机箱的连接器配设部01233C机箱的销孔01243D机箱的锁紧螺栓插入孔01253E机箱的卡合槽01263F机箱的轴承凹部01274机盖01284A机盖的销固定部01294B机盖的压盖部01304C机盖的齿轮保持筒部01314A机盖的销插入孔01324B机盖的弹簧座01335销01346锁紧部件01357螺丝刀01367A螺丝刀的臂0。

43、1377B螺丝刀的旋转止动部01387A螺丝刀的外螺纹部01397B螺丝刀的销插入孔01407C螺丝刀的隔板01417D臂的磁石收纳部01428锁紧螺栓01438A锁紧螺栓的长孔01449销014510弹簧014611磁石014712齿轮部件014812A蜗轮014912B齿轮部件的内螺纹部015013弹簧015114电动机(电动气缸)015214A电动机的输出轴015315蜗杆015416印刷基板015517锁紧传感器015618解锁传感器(1)015719解锁传感器(2)015820微电脑(控制部)015921马达驱动电路016022电池电源说明书CN104097608A1211/11页1。

44、3016123通电路径016224电源切断单元016325开关部016426电源切断判断部016526A第一判断部016626B第二判断部016727点火电源(IG电源)016827AIG电源开关部016928上位ECU017029通信接口(通信I/F)017130电源线路017231微电脑用电源电路说明书CN104097608A131/7页14图1说明书附图CN104097608A142/7页15图2说明书附图CN104097608A153/7页16图3说明书附图CN104097608A164/7页17图4说明书附图CN104097608A175/7页18图5说明书附图CN104097608A186/7页19图6说明书附图CN104097608A197/7页20图7图8说明书附图CN104097608A20。

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