離合器裝置以及轉(zhuǎn)向操縱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及離合器裝置，特別是涉及在車輛用的轉(zhuǎn)向操縱裝置中使用的離合器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，被稱為電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的與汽車的轉(zhuǎn)向操縱相關(guān)的系統(tǒng)面向?qū)嶋H應用而進行了各種開發(fā)。在采用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的情況下，為了在系統(tǒng)失效的情況下確保轉(zhuǎn)向操縱性能，通常與電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相獨立地預先準備將轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向操縱輪機械結(jié)合的結(jié)合機構(gòu)、或者與之類似的機構(gòu)，即用于所謂的失效保護的機構(gòu)。
[0003]另外，電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)利用傳感器檢測來自駕駛員的輸入例如扭矩、轉(zhuǎn)向操縱角度，并使之與來自其他的車輛傳感器的信息組合而求出適于車輛的行駛狀態(tài)的轉(zhuǎn)向操縱角，將該轉(zhuǎn)向操縱角指令值輸送至轉(zhuǎn)向用致動器，從而實際進行車輪的轉(zhuǎn)向。作為轉(zhuǎn)向用致動器使用的馬達的輸出是假想轉(zhuǎn)向所需的力最大的車輛停止時的方向盤操作(靜態(tài)操舵時)而決定的，需要高輸出且大型的馬達。
[0004]為此，設(shè)計了如下的車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置:為了使用小型且廉價的低輸出馬達，在靜態(tài)操舵時連結(jié)離合器機構(gòu)，由此將轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)與轉(zhuǎn)向機構(gòu)機械連結(jié)，并控制轉(zhuǎn)向動力馬達以及反力馬達的驅(qū)動而使車輪轉(zhuǎn)向(參照專利文獻I)。根據(jù)該車輛用轉(zhuǎn)向操縱裝置，能夠抑制靜態(tài)操舵時的轉(zhuǎn)向動力馬達的輸出，能夠使轉(zhuǎn)向動力馬達小型化。
[0005]專利文獻1:日本特開2008-195187號公報
[0006]然而，上述的車輛轉(zhuǎn)向操縱裝置在靜態(tài)操舵時連結(jié)離合器機構(gòu)，并通過反力馬達的驅(qū)動對轉(zhuǎn)向動力馬達的輸出進行輔助。因此，在該狀態(tài)所需的轉(zhuǎn)向力突然降低的情況下，此前為了使輪胎轉(zhuǎn)向而附加的大的轉(zhuǎn)向力作用于轉(zhuǎn)向操縱軸側(cè)，存在成為轉(zhuǎn)向操縱軸過度動作的所謂的自動轉(zhuǎn)向的狀態(tài)的顧慮。因此，對于轉(zhuǎn)向操縱時的感覺，尚存改善的余地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于上述狀況而完成的，其目的在于提供一種能夠提高轉(zhuǎn)向操縱裝置中的轉(zhuǎn)向操縱感的新技術(shù)。
[0008]為了解決上述課題，本發(fā)明的某一方式的離合器裝置對兩個旋轉(zhuǎn)軸之間的旋轉(zhuǎn)力的傳遞以及切斷進行切換，離合器裝置具備:第一旋轉(zhuǎn)軸，上述第一旋轉(zhuǎn)軸在內(nèi)周或者外周以相互隔開間隔的方式在周方向形成有多個槽部；第二旋轉(zhuǎn)軸，上述第二旋轉(zhuǎn)軸以與上述第一旋轉(zhuǎn)軸同軸且至少一部分重疊的方式配置；多個卡合部，上述多個卡合部以能夠沿上述第二旋轉(zhuǎn)軸的徑向移動的方式設(shè)置于上述第二旋轉(zhuǎn)軸，并以相互隔開間隔的方式在該第二旋轉(zhuǎn)軸的周方向排列；進退機構(gòu)，上述進退機構(gòu)使上述卡合部朝趨向上述槽部的方向前進或后退；以及限制機構(gòu)，上述限制機構(gòu)能夠在借助上述進退機構(gòu)使上述多個卡合部朝上述槽部移動的情況下限制至少一個卡合部的移動。上述多個卡合部以及上述多個槽部構(gòu)成為:通過借助上述進退機構(gòu)使規(guī)定的組合的兩個卡合部分別進入上述多個槽部中的對應的槽部，兩個旋轉(zhuǎn)軸以具有第一規(guī)定量以下的游隙的方式相互被鎖止，形成為相對于兩個方向的旋轉(zhuǎn)能夠傳遞旋轉(zhuǎn)力的第一卡合狀態(tài)，并且上述多個卡合部以及上述多個槽部構(gòu)成為:通過借助上述限制機構(gòu)限制上述規(guī)定的組合的兩個卡合部中的一方朝上述槽部移動的動作，形成為在兩個旋轉(zhuǎn)軸之間允許第二規(guī)定量的相對旋轉(zhuǎn)的第二卡合狀態(tài)，其中，上述第二規(guī)定量大于上述第一規(guī)定量。
[0009]根據(jù)該方式，能夠?qū)崿F(xiàn)第--^合狀態(tài)和第二卡合狀態(tài)，其中，在第--^合狀態(tài)，兩個旋轉(zhuǎn)軸以具有第一規(guī)定量以下的游隙的方式相互被鎖止，相對于兩個方向的旋轉(zhuǎn)能夠傳遞旋轉(zhuǎn)力，在第二卡合狀態(tài)，在兩個旋轉(zhuǎn)軸之間允許大于第一規(guī)定量的第二規(guī)定量的相對旋轉(zhuǎn)。由此，例如在使用了離合器裝置的系統(tǒng)發(fā)生異常時，兩個旋轉(zhuǎn)軸相互被鎖止，由此，相對于兩個方向的旋轉(zhuǎn)傳遞旋轉(zhuǎn)力。另外，在盡管使用了離合器裝置的系統(tǒng)正常，但使用施加于一方的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)力對另一方的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)進行輔助的情況下，在兩個旋轉(zhuǎn)軸之間允許大于第一規(guī)定量的第二規(guī)定量的相對旋轉(zhuǎn)，由此能夠通過一方的旋轉(zhuǎn)軸朝一方向的旋轉(zhuǎn)來傳遞旋轉(zhuǎn)力，并且，在朝另一方向的旋轉(zhuǎn)中，能夠切斷旋轉(zhuǎn)力的傳遞。這樣，通過將上述的離合器裝置應用于車輛用的轉(zhuǎn)向操縱裝置，在無需旋轉(zhuǎn)的輔助等的狀況下兩個旋轉(zhuǎn)軸相互能夠相對旋轉(zhuǎn)，因此，能夠迅速切斷旋轉(zhuǎn)力的傳遞，能夠提高轉(zhuǎn)向操縱裝置中的轉(zhuǎn)向操縱感。
[0010]此處，第一規(guī)定量例如可以考慮部件的公差、部件彼此的機械連接所要求的精度、或者考慮根據(jù)使用離合器裝置的系統(tǒng)(例如轉(zhuǎn)向操縱裝置)的操作性而允許的游隙等設(shè)定。另外，第二規(guī)定量是大于第一規(guī)定量的值，例如可以說是能夠清楚地區(qū)分兩個旋轉(zhuǎn)軸連接的狀態(tài)與未連接的狀態(tài)的程度的值。換句話說，并不是部件彼此的游隙、間隙之類的程度的大小，而可以說是為了實現(xiàn)所意圖的動作(例如單向離合器連接)而設(shè)定的值。
[0011]上述多個卡合部也可以具有:第一卡合部，上述第一卡合部在借助上述進退機構(gòu)而朝上述多個槽部移動的情況下，無論上述第一旋轉(zhuǎn)軸與上述第二旋轉(zhuǎn)軸之間的旋轉(zhuǎn)相位差如何，都進入上述多個槽部中的任一個第一槽部；以及第二卡合部，當在上述第一卡合部已進入上述第一槽部的狀態(tài)下朝右旋或者左旋中的任一方的旋轉(zhuǎn)方向移動時，上述第二卡合部進入與上述第一槽部不同的第二槽部。上述第一卡合部也可以構(gòu)成為:在上述第一卡合部以及上述第二卡合部分別已進入對應的槽部的狀態(tài)下，上述第一卡合部與上述第一槽部的兩個側(cè)面中的接近該第一卡合部的一方的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的側(cè)面之間的間隙為上述第一規(guī)定量以下。根據(jù)該方式，能夠通過借助進退機構(gòu)使卡合部從槽部退出而形成為不進行第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸之間的旋轉(zhuǎn)力的傳遞的分離狀態(tài)。另一方面，在借助進退機構(gòu)而第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸連接的狀態(tài)下，當?shù)谝恍D(zhuǎn)軸朝一方的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的情況下，第一卡合部與第一槽部的兩個側(cè)面中的另一方的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的側(cè)面卡合，因此，能夠以幾乎沒有游隙的狀態(tài)迅速將旋轉(zhuǎn)力傳遞至第二旋轉(zhuǎn)軸。另外，在第一旋轉(zhuǎn)軸朝另一方的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的情況下，第二卡合部與第二槽部的兩個側(cè)面中的一方的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的側(cè)面卡合，因此，能夠以幾乎沒有游隙的狀態(tài)迅速將旋轉(zhuǎn)力傳遞至第二旋轉(zhuǎn)軸。
[0012]上述多個卡合部也可以具有:第一卡合部，上述第一卡合部在借助上述進退機構(gòu)而朝上述多個槽部移動的情況下，無論上述第一旋轉(zhuǎn)軸與上述第二旋轉(zhuǎn)軸之間的旋轉(zhuǎn)相位差如何，都進入上述多個槽部中的任一個第一槽部；以及第二卡合部，當在上述第一卡合部已進入上述第一槽部的狀態(tài)下朝右旋或者左旋中的任一方的旋轉(zhuǎn)方向移動而上述第一卡合部與上述第一槽部的兩個側(cè)面中的一方的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的側(cè)面卡合之前，上述第二卡合部進入與上述第一槽部不同的第二槽部。上述第二卡合部也可以構(gòu)成為:在已進入上述第二槽部時，上述第二卡合部以具有上述第一規(guī)定量以下的游隙的方式與上述第二槽部的兩個側(cè)面中的另一方的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的側(cè)面卡合。根據(jù)該方式，通過借助進退機構(gòu)使卡合部從槽部退出，能夠形成為不進行第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸之間的旋轉(zhuǎn)力的傳遞的分離狀態(tài)。另一方面，在借助進退機構(gòu)將第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸連接的狀態(tài)下，在第一旋轉(zhuǎn)軸朝一方的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的情況下，第一卡合部與第一槽部的兩個側(cè)面中的另一方的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的側(cè)面卡合，因此，能夠以幾乎沒有游隙的狀態(tài)將旋轉(zhuǎn)力傳遞至第二旋轉(zhuǎn)軸。另外，在第一旋轉(zhuǎn)軸朝另一方的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的情況下，第二卡合部與第二槽部的兩個側(cè)面中的一方的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的側(cè)面卡合，因此，能夠以幾乎沒有游隙的狀態(tài)將旋轉(zhuǎn)力傳遞至第二旋轉(zhuǎn)軸。
[0013]上述進退機構(gòu)也可以具有:致動器，上述致動器由電驅(qū)動；以及施力部件，上述施力部件對上述卡合部朝上述槽部施力。也可以構(gòu)成為:借助對上述致動器通電時的動作，以大于上述施力部件的作用力的力使上述卡合部從上述槽部退避，并且，在朝上述致動器的通電被解除的情況下，上述第一卡合部借助上述施力部件的作用力進入上述第一槽部。由此，在朝致動器的通電被解除的緊急情況時，第一卡合部進入第一槽部，由此能夠迅速地進行第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸之間的連接。
[0014]上述致動器也可以為旋轉(zhuǎn)式螺線管，上述進退機構(gòu)也可以還具備轉(zhuǎn)換機構(gòu)，上述轉(zhuǎn)換機構(gòu)對上述旋轉(zhuǎn)式螺線管的旋轉(zhuǎn)運動進行轉(zhuǎn)換而使上述卡合部進退。由此，能夠抑制離合器裝置的軸向的長度。
[0015]當將上述多個槽部的數(shù)量設(shè)為n、將上述槽部的節(jié)距設(shè)為P、將上述多個卡合部的數(shù)量設(shè)為N、將進入上述多個槽部的卡合部的數(shù)量設(shè)為Nx、將上述卡合部的寬度設(shè)為W、將上述槽部的寬度設(shè)為B1、將上述槽部與鄰接的槽部之間的距離設(shè)為B2、將使上述卡合部與上述槽部卡合時的偏離角度設(shè)為S時，上述卡合部以及上述槽部也可以設(shè)置成滿足下述公式:P = 360/n BI ~ W+( δ X (Νχ-1)) δ = Ρ/Ν。由此，例如，能夠進行考慮了連接時的偏離角度的設(shè)計。
[0016]本發(fā)明的其他方式也涉及離合器裝置。該離合器裝置對第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸之間的旋轉(zhuǎn)力的傳遞以及切斷進行切換，上述離合器裝置構(gòu)成為能夠切換如下模式:第一模式，在上述第一旋轉(zhuǎn)軸與上述第二旋轉(zhuǎn)軸之間不傳遞旋轉(zhuǎn)力；第二模式，在上述第一旋轉(zhuǎn)軸與上述第二旋轉(zhuǎn)軸相互被鎖止的狀態(tài)下，相對于兩個方向的旋轉(zhuǎn)能夠傳遞旋轉(zhuǎn)力；以及第三模式，在上述第一旋轉(zhuǎn)軸與上述第二旋轉(zhuǎn)軸之間相對于一個方向的旋轉(zhuǎn)能夠傳遞旋轉(zhuǎn)力的狀態(tài)下，允許上述第一旋轉(zhuǎn)軸或者上述第二旋轉(zhuǎn)軸朝另一個方向的旋轉(zhuǎn)，由此能夠解除旋轉(zhuǎn)力的傳遞。
[0017]根據(jù)該方式，除了旋轉(zhuǎn)力的傳遞以及切斷之類的離合器裝置的動作之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)第三模式，在第一旋轉(zhuǎn)軸與上述第二旋轉(zhuǎn)軸之間相對于一個方向的旋轉(zhuǎn)能夠傳遞旋轉(zhuǎn)力的狀態(tài)下，允許第一旋轉(zhuǎn)軸或者第二旋轉(zhuǎn)軸朝另一個方向的旋轉(zhuǎn)，由此能夠解除旋轉(zhuǎn)力的傳遞。由此，例如，在使用離合器裝置的系統(tǒng)發(fā)生異常時，兩個旋轉(zhuǎn)軸相互被鎖止，由此，相對于兩個方向的旋轉(zhuǎn)能夠傳遞旋轉(zhuǎn)力。另外，在盡管使用離合器裝置的系統(tǒng)正常，但使用施加于一方的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)力對另一方的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)進行輔助的情況下，在兩個旋轉(zhuǎn)軸之間允許一定程度以上的相對旋轉(zhuǎn)，由此能夠借助一方的旋轉(zhuǎn)軸朝一個方向的旋轉(zhuǎn)來傳遞旋轉(zhuǎn)力，并且能夠在另一個方向的旋轉(zhuǎn)中切斷旋轉(zhuǎn)力的傳遞。這樣，通過將上述的離合器裝置應用于車輛用的轉(zhuǎn)向操縱裝置，在無需旋轉(zhuǎn)的輔助等的狀況下，兩個旋轉(zhuǎn)軸相互能夠相對旋轉(zhuǎn)，能夠迅速地切斷旋轉(zhuǎn)力的傳遞，因此能夠提高轉(zhuǎn)向操縱裝置中的轉(zhuǎn)向操縱感。