專利名稱：電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的制作方法
電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置技術(shù)領(lǐng)域背景技術(shù) 作為現(xiàn)有的這種電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，具有在專利文獻(xiàn)1中公開的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置。如圖1所示，該電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置100具有電動機101;在通 過該電動機101的驅(qū)動阻止轉(zhuǎn)向軸102的旋轉(zhuǎn)的鎖定位置和允許轉(zhuǎn)向軸102 的旋轉(zhuǎn)的鎖定解除位置之間位移的鎖定桿103;用于進(jìn)行該鎖定桿103的動作 控制的控制器基板104;開鎖電路用繼電器105;和上鎖電路用繼電器106。在上述結(jié)構(gòu)中，在停車上鎖時，由于上鎖電路用繼電器106成為導(dǎo)通狀 態(tài)而形成了上鎖電路，電動機101向上鎖方向旋轉(zhuǎn)。由此，鎖定桿103從鎖定 解除位置向鎖定位置移動。結(jié)果，鎖定桿103的前端與轉(zhuǎn)向軸102嵌合，阻止 轉(zhuǎn)向軸102的旋轉(zhuǎn)。由此，汽車成為不能操縱的狀態(tài)。另一方面，在開鎖時， 由于開鎖電路用繼電器105成為導(dǎo)通狀態(tài)而形成了開鎖電路，電動機IOI向開 鎖方向旋轉(zhuǎn)。由此，鎖定桿103向鎖定解除位置移動。結(jié)果，因為與轉(zhuǎn)向軸 102的嵌合被解除，所以轉(zhuǎn)向軸102變?yōu)榭梢宰杂尚D(zhuǎn)。由此，汽車成為可操 縱的狀態(tài)。專利文獻(xiàn)1特開2006—103489號公報在上述現(xiàn)有的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置100中，鎖定桿103在車輛行駛中等情 況下保持開鎖狀態(tài)。但是，萬一上鎖電路用繼電器106由于故障成為導(dǎo)通狀態(tài) 時，電動機IOI向上鎖方向旋轉(zhuǎn)，阻止轉(zhuǎn)向軸102旋轉(zhuǎn)。由此，汽車不能操縱， 成為危險狀態(tài)。因此，為了確保車輛安全性，需要進(jìn)行在電動機IOI的下游側(cè) 設(shè)置的FET等的故障檢測。于是，因為需要設(shè)置檢測該FET等的故障的故障 檢測電路，所以存在費用增加的問題。此外，取代通過上述那樣的開鎖電路用繼電器105、上鎖電路用繼電器 106以及FET等使電動機101動作，如圖2所示，還具有通過組合了多個半導(dǎo) 體120的H橋型IC121進(jìn)行電動機122的動作控制的方法。但是，此時存在H 橋型IC121的成本高的問題。另外，通過半導(dǎo)體120的動作，在電源關(guān)斷狀態(tài) 下電動積j 122端子兩端成為浮動狀態(tài)。因此，在從外部向電動才幾122端子兩端 施加電源時，鎖定桿向鎖定解除位置移動。因此，轉(zhuǎn)向軸變成可自由旋轉(zhuǎn)，汽 車成為可操縱狀態(tài)。由此，存在停車時車輛被盜的危險。另外，因為通過半導(dǎo) 體120的電壓降比較大，所以對電動機122施加的電壓降低，還存在鎖定桿的 驅(qū)動力降低的問題。并且，因為在電動機122停止時需要進(jìn)行制動控制，所以 還存在開鎖時以及上鎖時響應(yīng)時間變長的問題。 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，其能夠抑制在車 輛行駛中等轉(zhuǎn)向軸成為上鎖狀態(tài)的重大故障，提高車輛安全性，并且價格便宜， 而且能夠防止停車時車輛被盜。本發(fā)明第一方式的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置具有電動機；電動機控制電路，其 具有用于使所述電動機進(jìn)行動作的動作用繼電器和用于切換所述電動機的旋 轉(zhuǎn)方向的一對旋轉(zhuǎn)方向切換用繼電器；以及通過所述電動機的驅(qū)動進(jìn)行位移的 鎖定桿，其在對轉(zhuǎn)向軸上鎖阻止旋轉(zhuǎn)的鎖定位置和對所述轉(zhuǎn)向軸開鎖允許旋轉(zhuǎn) 的鎖定解除位置之間位移。于是，在對所述轉(zhuǎn)向軸開鎖時，使所述動作用繼電 器成為導(dǎo)通狀態(tài)，由此所述電動機使所述鎖定桿位移到鎖定解除位置。另外， 在對所述轉(zhuǎn)向軸上鎖時，通過使所述動作用繼電器以及所述一對切換用繼電器 分別成為導(dǎo)通狀態(tài)，所述電動機使所述鎖定桿位移到鎖定位置。在這樣的結(jié)構(gòu)中，首先，在由乘坐人員發(fā)出開鎖指令時，動作用繼電器 成為導(dǎo)通狀態(tài)，在電動機控制電路內(nèi)形成開鎖電路。由此，電動機向開鎖方向 旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，鎖定桿移動到鎖定解除位置，允許轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)，汽車成為可操 縱狀態(tài)。另一方面，在由乘坐人員發(fā)出上鎖指令時，動作用繼電器以及一對切 換用繼電器分別成為導(dǎo)通狀態(tài)，在電動機控制電路內(nèi)形成上鎖電路。由此，電 動機向上鎖方向旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，鎖定桿移動到鎖定位置，阻止轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)。另外， 例如，即使在一對切換用繼電器中的一方發(fā)生故障始終為導(dǎo)通狀態(tài)時，切換用 繼電器的另一方為關(guān)斷狀態(tài)。由此，防止電動機向上鎖方向旋轉(zhuǎn)。另一方面， 在動作用繼電器發(fā)生故障始終為導(dǎo)通狀態(tài)時，電動機持續(xù)向開鎖方向旋轉(zhuǎn)。因
此，在只是一對切換用繼電器中的一個單獨發(fā)生故障時，不對轉(zhuǎn)向軸上鎖。因 此，能夠抑制在車輛行駛中等成為上鎖狀態(tài)的重大故障，提高車輛安全性。另 夕卜，因為不需要檢測電動機控制電路的故障的故障檢測電路，所以便宜。并且，與使用H橋型IC的情況相比，因為使用便宜的繼電器，所以能夠削減成本。 另外，在電源關(guān)斷狀態(tài)下，電動機端子兩端處于短路狀態(tài)。因此，即使從外部 向電動機端子兩端施加電源，也無法操作鎖定桿。由此，轉(zhuǎn)向軸被保持為阻止 旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，防止停車中車輛被盜。另外，本發(fā)明第一方式的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置可以具有控制單元，其用于 在對所述轉(zhuǎn)向軸上鎖時，向所述一對切換用繼電器輸出第一動作信號，并且在 輸出該第 一信號后經(jīng)過了規(guī)定時間后向所述動作用繼電器輸出第二動作信號。在這樣的結(jié)構(gòu)中，在對轉(zhuǎn)向軸上鎖時，首先從控制單元向一對切換用繼 電器輸出第一動作信號。由此，使一對切換用繼電器成為導(dǎo)通狀態(tài)，切換電動 機的旋轉(zhuǎn)方向。然后，在輸出第一信號后的規(guī)定時間后從控制單元向動作用繼 電器輸出第二動作信號。由此，使動作用繼電器成為導(dǎo)通狀態(tài)，在電動機控制 電路內(nèi)形成上鎖電路。這樣，使電動機成為能夠切實地向上鎖方向旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。


圖l是表示電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的現(xiàn)有例的框圖。圖2是表示電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的另一現(xiàn)有例的電路圖。圖3表示本發(fā)明的一個實施方式，是表示電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的開鎖動作的電動機控制電路的電路圖。圖4表示本發(fā)明的一個實施方式，是表示電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的上鎖動作的電動機控制電路的電路圖。圖5表示本發(fā)明的一個實施方式，是表示電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的開鎖動作的特性圖。圖6表示本發(fā)明的一個實施方式，是表示電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置的上鎖動作 的特性圖。圖7表示本發(fā)明的一個實施方式，是表示動作用繼電器以及切換用繼電 器的各動作的說明圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)

本發(fā)明的一實施方式。圖3~圖7表示本發(fā)明的一實施方式。本實施方式的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置1具有用f使電動機2動作的電動機控 制電路。該電動機控制電路具有切換電動機2的旋轉(zhuǎn)方向的切換用繼電器 RY1、 RY2;動作用繼電器RY3;以及控制單元(CPU)3。并且，切換用繼電器 RY1與控制單元(CPU) 3的第一端口 (PORTl)3a連接，切換用繼電器RY2 與控制單元(CPU) 3的第二端口 (PORT2) 3b連接，動作用繼電器RY3與 控制單元(CPU) 3的第三端口 (PORT3)3c連接。另外，在各繼電器RY1、 RY2、 RY3和控制單元(CPU)3之間，設(shè)置用于對各繼電器RY1 、 RY2、 RY3 施加偏壓的二極管4、 5、 6。另外，雖然省略了圖示，但電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置1 具有在車輛的轉(zhuǎn)向柱內(nèi)設(shè)置的鎖定桿。該鎖定桿通過電動機2的驅(qū)動，在對轉(zhuǎn) 向軸上鎖阻止旋轉(zhuǎn)的鎖定位置和對所述轉(zhuǎn)向軸開鎖允許旋轉(zhuǎn)的鎖定解除位置 之間卩立移。如圖3以及圖4所示，第一切換用繼電器RY1的接點al在關(guān)斷時位于電 源7 —側(cè)，當(dāng)通過二極管4施加偏壓成為導(dǎo)通狀態(tài)時切換到接地8 —側(cè)。另一 方面，第二切換用繼電器RY2的接點a2在關(guān)斷時位于接地8—側(cè)，當(dāng)通過二 極管5施加偏壓成為導(dǎo)通狀態(tài)時切換到電源7 —側(cè)。動作用繼電器RY3的接 點a3在關(guān)斷時位于第一切換用繼電器RYl —側(cè)，當(dāng)通過二極管6施加偏壓成 為導(dǎo)通狀態(tài)時切換到第二切換用繼電器RY2 —側(cè)。下面說明在上述電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置1中具有的電動機控制電路的動作。 通常時，切換用繼電器RY1、 RY2的各接點al、 a2處于關(guān)斷狀態(tài)，動作用繼 電器RY3的接點a3處于關(guān)斷狀態(tài)。此時，電動機2因為沒有通電所以停止。 在該狀態(tài)下，在圖5的時間tl,在從控制單元3的第三端口 3c發(fā)出了動作信 號時，通過與該動作信號對應(yīng)的二極管6向動作用繼電器RY3施加偏壓使其 成為導(dǎo)通。于是，在時間t2，如圖3所示，動作用繼電器RY3的接點a3成為 導(dǎo)通，切換到第二切換用繼電器RY2—側(cè)。于是，形成電源7側(cè)一第一切換 用繼電器RY1 —電動機2—動作用繼電器RY3—第二切換用繼電器RY2—接地 8側(cè)的開鎖電路。由此，在時間t3電動機2向開鎖方向旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，鎖定桿移 動到鎖定解除位置，允許轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)。由此，汽車成為可操縱的狀態(tài)。
之后，當(dāng)在時間t4解除了上述動作信號時，在時間t5動作用繼電器RY3 的接點a3切換到第一切換用繼電器RYl—側(cè)。由此，解除上述開鎖電路。然 后，在時間t6電動機2停止。另一方面，在電動機2處于停止?fàn)顟B(tài)時，在圖6的時間tll從控制單元3 的第 一端口 3a以及第二端口 3b發(fā)出了第 一動作信號時，對應(yīng)該第 一動作信號， 在時間t12通過二4及管4、 5對切換用繼電器RY1、 RY2施加偏壓使其成為導(dǎo) 通。此時，在到時間tl3之間，如圖4所示，第一切換用繼電器RY1的接點 al切換到接地8 —側(cè)，第二切換用繼電器RY2的接點a2切換到電源7 —側(cè)。 由此切換電動才幾2的旋轉(zhuǎn)方向。然后，當(dāng)在時間tl4從控制單元3的第三端口 3c發(fā)出第二動作信號時， 通過二極管6對動作用繼電器RY3施加偏壓。于是，在時間t15動作用繼電 器RY3的接點a3切換到第二切換用繼電器RY2 —側(cè)。于是形成電源7側(cè)一 第二切換用繼電器RY2—動作用繼電器RY3 —電動機2—第一切換用繼電器 RY1—接地8側(cè)的上鎖電路。由此，在時間t16，電動機2向上鎖方向旋轉(zhuǎn)。 結(jié)果，鎖定桿移動到鎖定位置，阻止轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)。由此，汽車成為不能操縱的 狀態(tài)。其后，當(dāng)在時間tl7解除了上述第二動作信號時，在時間tl8停止對動作 用繼電器RY3施加偏壓，接點a3切換到第 一切換用繼電器RY1 —側(cè)。由此， 解除上述上鎖電路，在時間t19電動機2停止。然后，當(dāng)在時間t20解除上述 第一動作信號時，在時間t21通過二極管4、 5停止對切換用繼電器RY1、 RY2 的偏壓。于是，第一切換用繼電器RY1的接點al切換到電源7—側(cè)，第二切 換用繼電器RY2的接點a2切換到接地8 —側(cè)。由此，到時間t22解除上述上 鎖電路。以上，在本發(fā)明中，如圖7所示，即使在一對切換用繼電器RY1、 RY2 中的一方發(fā)生故障始終成為導(dǎo)通狀態(tài)時，切換用繼電器RY1、 RY2的另一個 成為關(guān)斷狀態(tài)。因此，不會由于上述故障電動機2向上鎖方向旋轉(zhuǎn)，能夠防止 阻止轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)的情況。由此，在只是一對切換用繼電器RY1、 RY2中的一 個單獨發(fā)生故障時，不會對轉(zhuǎn)向軸上鎖。因此，抑制車輛行駛中等轉(zhuǎn)向軸成為 上鎖狀態(tài)那樣的重大故障，提高車輛安全性。另外，因為不需要檢測電動機控
制電路10的故障的故障檢測電路，所以便宜。此外，在動作用繼電器RY3發(fā) 生故障始終為導(dǎo)通狀態(tài)時，電動機2持續(xù)向開鎖方向旋轉(zhuǎn)。但是，例如即使在 車輛行駛中等，允許轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)。因此，汽車可以操縱，所以從車輛安全性 的觀點出發(fā)沒有重大的問題。另外，在本發(fā)明中，與使用H橋型IC的情況相比，因為使用便宜的繼電 器RY1、 RY2、 RY3，所以能夠削減成本。另外，在電源關(guān)斷狀態(tài)下，電動機 2端子兩端處于短路狀態(tài)。因此，即使從外部對電動機2端子兩端施加電源， 也無法操作鎖定桿。因此，轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)處于被阻止的狀態(tài)，所以無法操縱汽 車，防止停車中車輛被盜。并且，與通過半導(dǎo)體的動作相比，在通過繼電器 RY1、 RY2、 RY3的動作中，電壓降比較小。因此，對電動才幾2施加的電壓變 高，所以驅(qū)動鎖定桿的力較大。并且，因為在電動機2停止時無需進(jìn)行制動控 制，所以開鎖時以及上鎖時的響應(yīng)時間4豆。另外，在本發(fā)明中，在上鎖時通過控制單元3的控制切換了電動機2的 旋轉(zhuǎn)方向后，形成電動機2的上鎖電路。因此，能夠切實地使電動機2向上鎖 方向旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1. 一種電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，其特征在于，具有電動機；電動機控制電路，其具有用于使所述電動機進(jìn)行動作的動作用繼電器和用于切換所述電動機的旋轉(zhuǎn)方向的一對旋轉(zhuǎn)方向切換用繼電器；以及通過所述電動機的驅(qū)動進(jìn)行位移的鎖定桿，其在對轉(zhuǎn)向軸上鎖阻止旋轉(zhuǎn)的鎖定位置和對所述轉(zhuǎn)向軸開鎖允許旋轉(zhuǎn)的鎖定解除位置之間位移，在對所述轉(zhuǎn)向軸開鎖時，使所述動作用繼電器成為導(dǎo)通狀態(tài)，由此所述電動機使所述鎖定桿位移到鎖定解除位置，在對所述轉(zhuǎn)向軸上鎖時，通過使所述動作用繼電器以及所述一對切換用繼電器分別成為導(dǎo)通狀態(tài)，所述電動機使所述鎖定桿位移到鎖定位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求.l所述的電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置，其特征在于， 具有控制單元，其用于在對所述轉(zhuǎn)向軸上鎖時，向所述一對切換用繼電器輸出第一動作信號，并且在輸出該第一信號后經(jīng)過了規(guī)定時間后向所述動作用 繼電器輸出第二動作信號。
全文摘要
電動轉(zhuǎn)向鎖定裝置具有用于使電動機動作的動作用繼電器、用于切換電動機的旋轉(zhuǎn)方向的一對切換用繼電器、以及分別與控制單元的端口連接，用于對各繼電器施加偏壓的二極管。在對轉(zhuǎn)向軸開鎖時，通過使動作用繼電器成為導(dǎo)通狀態(tài)，電動機使鎖定桿向開鎖方向位移。并且，在對轉(zhuǎn)向軸上鎖時，通過使動作用繼電器以及一對切換用繼電器分別成為導(dǎo)通狀態(tài)，電動機使轉(zhuǎn)向桿向上鎖方向位移。
文檔編號B60R25/02GK101397003SQ200810166388
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者藪本和久 申請人:株式會社阿爾發(fā)