用於機動車的並裝備有傳動比調節機構的轉向裝置的製作方法
2023-07-10 06:37:06
專利名稱：用於機動車的並裝備有傳動比調節機構的轉向裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種裝備有傳動比調節機構的轉向裝置(下文稱之為傳動比可調的轉向裝置)，優選地是，該轉向裝置可被應用在機動車上，並能改變可轉向車輪或輪胎的從動轉角與轉向盤轉向角之間的傳動比，其中，轉向盤是由駕駛員或操作人員進行控制或操縱的。
背景技術：
某些先進的車用轉向控制裝置採用了傳動比改變機構，這樣的機構例如是可變傳動比轉向機構(Variable Gear Ratio Steering)(VGRS)，其可改變轉向角的變換比(即轉向輪的轉角與轉向盤的轉向角之間的傳動比)。一般來講，希望能針對車輛的行駛狀況改變轉向角的變換比，其中的行駛狀況包括車輛的行駛速度。舉例來講，由於需要穩定車輛在高速時的行駛性能，所以，當車輛高速行駛時，應當將轉向角變換比減小，以防止車輪的轉角相對於受駕駛員控制或操縱的轉向盤轉向角發生急劇的改變。
在另一方面，當車輛低速行駛時，如果駕駛員必須要努力地將其車輛拐入到車庫或有限的泊車位置中，則就希望增大轉向角變換比，以減小所需的轉向盤最小轉向角，以便於減輕必須要對轉向盤進行控制或操縱的駕駛員的勞動量。
通常情況下，由於電機型的轉向機構在對轉向輪軸進行轉動或驅動的獨立性方面具有優異的性能，所以很多此類轉向機構被廣泛地用於調節轉向角變換比。更具體來講，設置了一角度檢測模塊，用於檢測受駕駛員控制或操縱的轉向盤的轉向角。基於所檢測出的轉向盤轉向角以及車輛的實際行駛狀態，確定出轉向角變換比。藉助於計算機的處理，根據所確定出的轉向角變換比而計算出最終所需的車輪轉角(即車輪目標轉角)。然後，與轉向盤的轉向盤軸在機械上互不關聯的轉向輪軸由電動機進行轉動或驅動，以便於將轉向輪的轉角調節到車輪目標轉角。
按照這種類型的轉向控制系統，對轉向輪軸執行的控制是隨動控制，以此來精確地符合轉向盤軸的轉動。更具體來講，根據轉向輪軸實際轉角(即車輪實際轉角)與車輪目標轉向角之間的差值來調節轉向輪軸驅動電機的轉速。該隨動控制的執行應當迅速，以便於使轉向輪軸的實際轉角儘可能快地逼近目標轉向角。但是，為了防止在此類隨動控制的最後階段內發生出現的超調現象，必須要將電機的轉速充分地減速，並對之實施精確的控制。在另一方面，駕駛員有可能會突然地轉動轉向盤，以避免緊急情況下的危險。在此情況下，電機必須要以非常高的速度旋轉。
另外，傳動比改變機構可包括一鎖止裝置，在傳動比改變機構發生故障的情況下，可利用該裝置將傳動比在機械上固定為某一預定數值。舉例來講，鎖止裝置包括一拱形的鎖止臂，其被可擺轉地支撐到傳動比改變機構的一電機殼體上。且在轉子軸上固定地套裝了一個盤形的鎖止保持器。鎖止臂上具有一凸起，其可選擇性地與該鎖止保持器上的一個凹陷相接合。當鎖止臂的凸起與轉子軸相接合時，電機殼體與轉子軸之間的相對轉動就被鎖止。因此，在發動機停機的情況下、或當傳動比改變機構受到太大的作用力時，鎖止裝置就被置於鎖止狀態，以確保轉向盤的轉向角與轉向輪的轉角之間保持精確的規定關係。
但是，對於上述現有技術中所公開的傳動比可調的轉向裝置，存在一個缺點當鎖止臂與鎖止保持器相接合、以便於鎖止裝置置於鎖止狀態時，會產生令人不適的噪音。
發明內容
考慮到上述的問題，本發明的一個目的是提供一種傳動比可調的轉向裝置，其能抑制傳動比改變機構產生的噪音，例如，在一鎖止機構的鎖止工作中，當一鎖止臂與一鎖止保持器相接合時就會產生噪音。
為了實現上述的目的以及其它相關的目的，本發明提供了一種傳動比可調的轉向裝置，其包括輸入軸、輸出軸、傳動比改變機構、聯接構件、彈性構件、螺線管、以及螺線管驅動控制裝置。輸入軸與轉向盤相連接。輸出軸與轉向輪相連接。傳動比改變機構可改變輸出軸轉角與輸入軸轉角之間的比值。聯接構件(例如鎖止臂)可在一鎖止位置(即鎖止保持器的位置)與一解鎖位置之間進行轉換。當聯接構件處於鎖止位置時，輸入軸和輸出軸一體地轉動，而當聯接構件被置於解鎖位置時，輸入軸和輸出軸就被從一聯接狀態解脫出來，並被置於解鎖位置，在該位置上，可利用傳動比改變機構來對輸出軸轉角與輸入軸轉角的傳動比進行調節。彈性構件將聯接構件彈性地促動向鎖止位置。螺線管克服著彈性構件的彈性力而將聯接構件保持在解鎖位置上。另外，螺線管驅動控制裝置向螺線管施加一個驅動電壓、以便於保持著處於解鎖位置的聯接構件，且在聯接構件最終到達鎖止位置之前，利用一電壓衰減過程將該驅動電壓降低。在電壓衰減過程中，螺線管產生一個電磁力，該電磁力屈服於彈性構件的彈性力，從而減小了聯接構件在移向鎖止位置過程中的轉換速度。
根據本發明的一優選實施方式，在將聯接構件從解鎖位置向鎖止位置進行轉換的過程中，螺線管驅動控制裝置將施加到螺線管上的驅動電壓逐漸地降低，以使得聯接構件最終能到達鎖止位置。
一般來講，聯接構件發出的噪音與其所產生的衝擊力粗略地成比例。另外，聯接構件衝擊力與其轉換速度的平方成比例。因而，通過降低該聯接構件的轉換速度就能抑制噪音的產生。
在一種實際的控制方案中，即使為了將聯接構件從解鎖位置變換到鎖止位置而將施加於螺線管的電壓減小為零，由於螺線管存在感抗分量和電阻分量，螺線管上的驅動電壓也不會立即減小為零。但是，為使聯接構件的轉換速度與螺線管上所加電壓被突然減小為零的情況(參見圖5A)相比能得以減慢、從而抑制噪音的產生，這樣進行設計將會產生顯著的效果將螺線管上所加電壓的降低率控制成小於由電感和電阻分量所帶來的電壓降低率。
另外，優選地是在將聯接構件從解鎖位置變換到鎖止位置的過程中，螺線管驅動控制裝置降低施加到螺線管上的驅動電壓，以使得螺線管的電磁力在鎖止位置的一接近側與彈性構件的彈性力相平衡，從而在聯接構件到達鎖止位置之前，在所述近側能瞬間停止聯接構件，然後再最終將驅動電壓值減小為零。
即使當對螺線管上所加電壓進行控制、以將聯接構件從解鎖位置轉換為鎖止位置時，由於螺線管存在電感分量和電阻分量，其實際驅動電壓也不能被立即調節到電壓施加值，但是，瞬時停止聯接構件能減小施加到螺線管上的驅動電壓發生變化時的延遲。另外，如果在聯接構件尚未到達鎖止位置時施加到最終螺線管上的電壓已減低到零，聯接構件的衝擊力就基本上與彈性構件彈性模量與聯接構件移位距離的乘積成比例。這樣，聯接構件在其鎖止工作過程中發出的噪音就變小了。
如果聯接構件在從解鎖位置變換到鎖止位置的過程中其轉換速度很低，聯接構件在鎖止工作過程中所發出的噪音就很小，但卻需要很長的時間來完成鎖止動作。在此方面，與只是簡單地降低施加於螺線管上電壓的方案相比，採用上述的設計不僅能有效抑制噪音、而且能縮短動作所需的時間。
更具體來講，根據本發明的一優選實施方式，一殼體隨輸入軸一體地轉動。傳動比改變機構是一固定在殼體內的傳動比改變電機，其具有一旋轉軸，用於將電機的轉動經一減速齒輪單元傳遞給輸出軸。一旋轉構件被與傳動比改變電機的旋轉軸製成一體，並與之同軸，該構件的外周面上制有至少一個接合凹陷。聯接構件具有一接合鉤，其被連接到殼體上，以便於正對著旋轉構件的外周表面，並能在鎖止位置與解鎖位置之間進行轉換。在解鎖位置上，接合鉤與接合凹陷脫離，從而在接合鉤與旋轉構件的外周面之間保持預定的距離。彈性構件將聯接構件彈性地促動向鎖止位置，在該位置上，聯接構件的接合鉤與旋轉構件的接合凹陷相接合。螺線管在被加電時可克服彈性構件的彈性力而對聯接構件執行轉換，並將聯接構件保持在解鎖位置上，在該位置上，聯接構件的接合鉤與接合凹陷脫開，且相距旋轉構件的外周面保持著預定的距離。而且，在電壓衰減過程中，螺線管驅動控制裝置使保持在解鎖位置的聯接構件受彈性構件的彈性力作用而轉換向鎖止位置，由此使輸入軸與傳動比改變電機的旋轉軸通過殼體而連為一體，使得輸入軸和輸出軸通過減速齒輪單元而一體地轉動。
上述的結構設計有效地實現了一種傳動比可調的轉向裝置，其能抑制聯接構件被轉換到鎖止位置時發出的噪音，並能將輸入軸(即轉向盤軸)與輸出軸(轉向輪軸)牢固地鎖定起來，使它們能一體地轉動。
通過結合附圖閱讀下文的詳細描述，可對本發明上述內容以及其它的目的、特徵和優點有更清楚的認識，在附圖中圖1中的示意圖表示了根據本發明的傳動比可調的轉向裝置的一種實例；圖2中的剖視圖表示了根據本發明的傳動比可調轉向裝置中的傳動比改變機構；圖3A和圖3B中的剖視圖介紹了根據本發明第一實施方式的傳動比改變機構中的、鎖止機構的工作原理；圖4中的剖視圖表示了根據本發明第一實施方式的傳動比改變機構中的鎖止機構在處於鎖止位置時的情形；圖5A到圖5D中的圖線表示了根據本發明的、施加到電磁線圈或螺線管上的驅動電壓的變換規律；圖6中的流程圖表示了根據本發明的、用於向電磁線圈或螺線管施加驅動電壓的第一種方法；圖7中的流程圖表示了根據本發明的、用於向電磁線圈或螺線管施加驅動電壓的第二種方法；圖8中的流程圖表示了根據本發明的、用於向電磁線圈或螺線管施加驅動電壓的第三種方法；
圖9A和圖9B中的剖視圖介紹了根據本發明第二實施方式的傳動比改變機構中另一種鎖止機構的工作原理；圖10中的剖視圖表示了根據本發明第二實施方式的傳動比改變機構中的鎖止機構在處於鎖止位置時的情形；圖11A和圖11B中的剖視圖介紹了根據本發明第二實施方式的傳動比改變機構中一種改型鎖止機構的工作原理；以及圖12中的剖視圖表示了根據本發明第二實施方式的傳動比改變機構中又一種改型鎖止機構在處於鎖止位置時的情形。
具體實施例方式
下面將參照附圖對本發明的優選實施方式進行描述。
首先對根據本發明第一實施方式的、傳動比可調的轉向裝置進行描述。圖1表示了根據本發明第一實施方式的、傳動比可調的轉向裝置1的示意性結構。一轉向盤10被固定到一轉向盤軸12a(對應於本發明的輸入軸)的頂端上。轉向盤軸12a的下端與一傳動比改變機構14相連接。小齒輪軸12b(對應於本發明的輸出軸)的上端與傳動比改變機構14相連接。另外，在小齒輪軸12b的下端上設置了一個小齒輪(圖中未示出)。該小齒輪與設置在轉向盤齒輪箱(轉向機)16中的一齒條18相嚙合或接合。另外，齒條18的兩端與對應的轉向橫拉杆20的內側端相連接。每根橫拉杆20的外側端都通過轉向節臂22與轉向輪24相連接。該實施方式採用了動力轉向裝置，該裝置包括一助力機構(圖中未示出)，當齒條18移動時，該助力結構能對其施加助力作用。例如，可採用液壓型、電動機驅動型、或電—液型助力裝置。
另外，在轉向盤軸12a上連接了一個轉向角傳感器25，用於檢測轉向盤10的轉向角。轉向角傳感器25例如是普通的現有旋轉編碼器或角比較檢測裝置。類似地，在小齒輪軸12b上連接了一個輸出角傳感器26，其用於檢測轉向輪24的轉角。輸出角傳感器26例如是常規的現有旋轉編碼器或角比較檢測裝置。在此情況下，可將輸出角傳感器26合併到傳動比改變機構14中。一轉向控制部分30輸入由轉向角傳感器25檢測到的轉向盤10的轉向角、以及由輸出角傳感器26檢測到的轉向輪24的轉角。另外，轉向控制部分30還輸入由車速傳感器27檢測到的車輛行駛速度。此外，轉向控制部分30還起到了本發明中螺線管驅動控制裝置的作用，其能產生出用於對傳動比改變機構14進行控制的控制信號。
另外，轉向控制部分30是由一公知的微計算機構成的，其包括CPU31、RAM32、ROM33、以及輸入/輸出接口34，這些組成元件通過總線35相互連接起來，並能相互進行通信。此外，ROM33包括一程序存儲區33a以及一數據記憶區33b。程序存儲區33a存儲著轉向控制程序33p。數據記憶區33b存儲了轉向控制中所要用到的數據。
如圖2所示，傳動比改變機構14包括一電動機40以及一齒輪減速單元42。電機40包括一定子46和一轉子48。定子46被固定到電機的殼體44上。齒輪減速單元42例如是由一行星齒輪機構或諧波驅動齒輪機構。對於行星齒輪機構的情況，一旋轉軸50隨轉子48一起轉動，並被固定到一太陽齒輪52上。圍繞著太陽齒輪52以相等的角度間隔設置了預定數目個行星齒輪54。每個行星齒輪54都與位於徑向內側的太陽輪52相嚙合，並與制在電機殼體44內圓周面上的齒圈56相嚙合。另外，每個行星齒輪54都可轉動地支撐在一行星架58上。
另外，在電機殼體44上設置了一套鎖止機構(參見圖3A和圖3B)。鎖止機構所在的高度對應於轉子48的上部(即圖2中A-A線所在的高度)。更具體來講，鎖止機構包括一拱形的鎖止臂60(其對應於本發明的聯接構件)，其被布置在電機殼體44內。鎖止臂60的高度與轉子48的上部相對應。鎖止臂60具有一接合凸起60a(其對應於本發明的接合鉤)，其被制在其弓形體的內側上。鎖止臂60的一端(即樞軸端或近端)藉助於一銷體44a可擺轉地支撐在電機殼體44上。在鎖止臂60的另一端(即自由端或遠端)上設置有一個電磁線圈62。此外，如圖2所述，在電機殼體44的頂壁上固定了一塊磁體板64。磁體板64從上方接近電磁線圈62，並與之相對。在另一方面，在定子46上固定一金屬板66，其位於電磁線圈62的下方，並與之保持相對的關係。電磁線圈62、磁體板64、以及金屬板66共同構成了本發明的螺線管(solenoid)。
另外，在鎖止臂60自由端的附近設置一彈簧67(其對應於本發明的彈性構件)，其中，電磁線圈62被設置在該自由端處。彈簧67的一端與鎖止臂60相連接，另一端則錨固到電機殼體44的內圓周表面上。彈簧67利用彈力將鎖止臂60促動或拉向旋轉軸50。
在另一方面，在電機40轉子48的上表面上設置了一個旋轉的鎖止保持器(其對應於本發明的旋轉構件)。鎖止保持器68被固定到旋轉軸50上，並隨轉子48一起轉動。鎖止保持器68上設置有至少一個接合凹陷68a(其對應於本發明的接合凹陷)，其可與鎖止臂60上的接合凸起60a相接合。對於圖3A和圖3B所示的實施方式，總共設置了四個接合凹陷68a。
電機40的殼體44與小齒輪軸12b的上端相連接。行星架58通過一萬向節(圖中未示出)與轉向盤軸12a的下端相連接。
對於該實施方式中的傳動比可調的轉向裝置1，轉向控制部分30輸入由車速傳感器27檢測到的車輛行駛速度、以及由轉向角傳感器25檢測到的轉向角。轉向控制部分30基於輸入的行車速度和轉向角、根據由CPU31執行的轉向控制程序33p計算出一個目標轉向角。轉向控制部分30向傳動比改變機構14輸出一個與所求得的目標轉向角相對應的控制信號。在該控制信號的基礎上，對傳動比改變機構14中的電機40進行驅動，以便於使轉向輪24的實際轉角與目標轉向角相等。
上述的鎖止機構按照如下的方式進行工作。
當發動機運轉(即當點火開關處於ON狀態時)、且電機40未發生故障時，轉向控制部分向電磁線圈62供電。電磁線圈62產生電磁力，該電磁力的作用方向平行於設置在鎖止臂60下方的金屬板66。鎖止臂60被克服著彈簧67的彈性力而拉向電機殼體44的內圓周面。也就是說，鎖止臂60在遠離鎖止保持器68的方向上移位，從而如圖3A所示那樣，使鎖止臂60的接合凸起60a與鎖止保持器68的接合凹陷68a脫離開(對應於本發明的解鎖位置)。當未從轉向輪24加入任何過量的輸入、且當電機40未處於故障狀態時，傳動比改變機構基於所檢測到的車行速度對轉向輪24的轉角進行控制。
在另一方面，當發動機停機(即當點火開關處於OFF狀態)、或當電機40處於故障模式時，轉向控制部分30停止向電磁線圈62供電。如圖4所示，彈簧67的作用力使鎖止臂60的接合凸起60a移向鎖止保持器68，並迫使接合凸起60a與鎖止保持器68的接合凹陷68a相接合(對應於本發明的鎖止狀態)。
接合凸起60a與接合凹陷68a是按照如下的方式進行接合的。
在鎖止臂60的接合凸起60a與鎖止保持器68的接合凹陷68a在圓周方向上的角位置對正的情況下，接合凸起60a直接而迅速地與接合凹陷68a相接合。如果鎖止臂60的接合凸起60a未與接合保持器68的接合凹陷68a對正，則鎖止動作就不能立即完成，因而，鎖止保持器68可相對於鎖止臂60繼續轉動一段時間，直到接合凸起60a與接合凹陷68a的轉角位置相互對正為止。這樣，在接合凸起60a與接合凹陷68a的轉角位置對正之後，二者立即就能接合到一起。因此，即使在電機40的工作出現故障時，也能將傳動比固定為預定的數值，從而使駕駛員能安全地對車輪24執行轉向。
另外，該實施方式採用了PWM(脈寬調製)控制法來調節施加到電磁線圈62上的驅動電壓。轉向控制部分30按照轉向控制程序33p確定出施加到電磁線圈62上的驅動電壓，並基於一個與所施加電壓相對應的佔空比而產生出一個PWM信號。
轉向控制部分30(更具體來講為CPU31)利用轉向控制程序33p執行鎖止機構的工作過程。下文將參照圖6中的流程圖和圖3A、3B、圖4以及圖5B中的圖線對根據本發明第一實施方式的轉向控制程序33p的第一實例進行描述。首先，檢查點火開關(圖中未示出)是否從0N狀態改變到OFF狀態(參見步驟S1)。如果點火開關的狀態被改變為OFF(即步驟S1判斷結果為YES)，轉向控制部分30就改變PWM佔空比，從而如圖5B所示那樣將施加給電磁線圈62的電壓從V0階躍性地減小到Vb(參見步驟S2)。然後，轉向控制部分30設立一鎖止標誌，該標誌指示鎖止機構處於工作狀態(參見步驟S3)。在此狀態下，電磁線圈62的電磁力也降低一定量，該降低量對應於所加電壓的下降量。換言之，彈簧67的彈性力變得大於電磁線圈62的電磁力，因而鎖止臂60的接合凸起60a就移位向鎖止保持器68，並被保持在預定的平衡點上。更具體來講，當電壓V0被施加到電磁線圈62上時，接合凸起60a和鎖止保持器68的外周部分之間存在一個間隙距離d11(參見圖3A，該狀態對應於本發明的解鎖位置)。在另一方面，當加在電磁線圈62上的電壓被降低到Vb時，接合凸起60a與鎖止保持器68外周部之間的間隙減小到距離d12(如圖3B所示，該狀態對應於本發明的近側位置)。此時，接合凸起60a尚未與鎖止保持器68的外周部分相接觸，因而鎖止保持器68繼續可以轉動。
如果點火開關未從ON狀態改變到OFF狀態(即步驟S1的判斷結果為NO時)，檢查點火開關是否處於OFF狀態(參見步驟S4)。當點火開關處於ON狀態(即步驟S4的判斷為NO)時，取消鎖止操作(參見步驟S10)。轉向控制部分30如圖3A所示那樣釋放鎖止臂60，並為處於正常狀態下的傳動比可調轉向裝置1執行處理。當點火開關處於OFF狀態(即步驟S4判斷結果為YES)時，檢查鎖止機構是否處於工作狀態(參見步驟S5)。如果鎖止機構未工作(即步驟S5判斷結果為NO)，則轉向控制部分30就立即終止該處理過程。
如果點火開關處於OFF狀態、且鎖止機構處於工作態(即步驟S5結果為YES)，則檢查從點火開關被從ON狀態轉到OFF狀態是否已經經過了預定的時間Tb(例如為5秒)(參見步驟S6)。如果尚未經過預定時間Tb(即步驟S6結果為NO)，則轉向控制部分30立即終止此次處理。如果已經經過了預定的時間Tb(即步驟S6結果為YES)，則轉向控制部分30就將施加到電磁線圈62上的電壓V減小到0V(參見步驟S7)。然後，轉向控制部分30清除代表鎖止機構處於工作狀態的鎖止標誌(參見步驟S8)。在此情況下，電磁線圈62不產生電磁力。這樣，彈簧67的收縮力就使得接合凸起60a從圖3B所示的位置移到圖4所示的狀態。接合凸起60a與接合凹陷68a完全地接合。換言之，鎖止臂60與鎖止保持器68鎖固在一起。
相比於鎖止臂60完成從圖3A所示位置移到圖3B所示位置而需要的時間，Tb是一段足夠長的時間。在圖3A的狀態下，接合凸起60a與鎖止保持器68的外周部分之間存在一個間隙距離d11。在圖3B的狀態中，接合凸起60a與鎖止保持器68外周部分之間的間隙減小到距離d12。另外，確定Tb時應當考慮一個時間常數，該時間常數是由電磁線圈62的電感值和其所含電阻分量確定出的(即施加到電磁線圈62上的電壓從V0變到Vb的延遲時間)。
下面，將參照圖7中的流程圖和圖3A、3B、圖4以及圖5C中的圖線對根據本發明第一實施方式的轉向控制程序33p的第二實例進行描述。轉向控制部分30(更具體來講為CPU31)利用該轉向控制程序33p為鎖止機構執行工作處理。首先，檢查點火開關(圖中未示出)是否從ON狀態改變到OFF狀態(參見步驟S11)。如果點火開關的狀態被改變為OFF(即步驟S11判斷結果為YES)，轉向控制部分30就改變PWM佔空比，從而如圖5C所示那樣將施加給電磁線圈62的電壓以階躍方式從V0逐漸降低到Vc(參見步驟S12)。然後，轉向控制部分30設立一鎖止標誌，該標誌指示鎖止機構處於工作狀態(參見步驟S13)。在此狀態下，電磁線圈62的電磁力也減小一定量，該降低量對應於所加電壓的下降量。換言之，彈簧67的彈性力變得大於電磁線圈62的電磁力，因而鎖止臂60的接合凸起60a就移位向鎖止保持器68。更具體來講，當電壓V0被施加到電磁線圈62上時，接合凸起60a和鎖止保持器68的外周部分之間存在一個間隙距離d11(參見圖3A，該狀態對應於本發明的解鎖位置)。在另一方面，當加在電磁線圈62上的電壓被降低到Vc時，接合凸起60a與鎖止保持器68外周部之間的間隙減小到距離d12(如圖3B所示，該狀態對應於本發明的近側位置)。此時，接合凸起60a尚未與鎖止保持器68的外周部分相接觸，鎖止保持器68因而可以繼續轉動。
如果點火開關未從ON狀態改變到OFF狀態(即步驟S11的判斷結果為NO時)，檢查點火開關是否處於OFF狀態(參見步驟S14)。當點火開關處於ON狀態(即步驟S14的判斷為NO)時，取消鎖止操作(參見步驟S21)。轉向控制部分30如圖3A所示那樣釋放鎖止臂60，並為處於正常狀態下的傳動比可調轉向裝置1執行處理。當點火開關處於OFF狀態(即步驟S14判斷結果為YES)時，則檢查鎖止機構是否處於工作狀態(參見步驟S15)。如果鎖止機構未工作(即步驟S15判斷結果為NO)，則轉向控制部分30就立即終止該處理過程。
如果點火開關處於OFF狀態、且鎖止機構處於工作態(即步驟S15結果為YES)，則轉向控制部分30就在步驟S16中檢查是否到了對施加於電磁線圈62的電壓V(即PWM佔空比)進行改變的時候。如果此時應當改變電壓(即步驟S16中的結果為YES)，則轉向控制部分30就改變PWM佔空比，以使得電磁線圈62上施加的電壓減小一定量Vcof(例如為0.1伏)(參見步驟S17)。電磁線圈62的電磁力也減小一定量，該減小量對應於所加電壓的減小量。換言之，彈簧67的彈性力變得大於電磁線圈62的電磁力，因而鎖止臂60的接合凸起60a就移向鎖止保持器68，並保持在新的平衡點上(更靠近鎖止保持器68)。如果改變電壓的時刻尚未來到(即步驟S16的結果為NO)，則轉向控制部分30就跳過步驟S17而執行下一個步驟S18。
按照圖5C所示的電壓特性曲線，當電磁線圈62上施加的電壓V接近V1時，彈簧67的收縮力超過了電磁線圈62的電磁力。彈簧67和電磁線圈62無法再保持平衡狀態。因此，接合凸起60a與接合凹陷68a實現了接合(參見圖4)。
在改變了PWM佔空比之後，檢查電磁線圈62上施加的電壓V是否已被減小到V2(參見步驟S18)。如果施加到電磁線圈62上的電壓V大於V2(步驟S18的結果為NO)，則轉向控制部分30就終止此次執行。如果施加到電磁線圈62上的電壓V等於或小於V2(步驟S18的結果為YES)，轉向控制部分30就將施加到電磁線圈62上的電壓V減小到0V(參見步驟S19)。然後，轉向控制部分30清除代表著鎖止機構處於工作狀態的鎖止標誌(參見步驟S20)。
在此情況下，電壓V1是一個平均電壓值，該電壓值是電磁線圈62為維持接合凸起60a和接合凹陷68a之間的接合狀態所必須的數值。另外，電壓V2是這樣一個數值在考慮到組成因素的各種差異之後，電磁線圈62為保持上述的接合狀態而所必需的最小(或最低)電壓。
下面，將參照圖8中的流程圖和圖3A、3B、圖4以及圖5D中的圖線對根據本發明第一實施方式的轉向控制程序33p的第三實例進行描述。轉向控制部分30(更具體來講為CPU31)利用該轉向控制程序33p為鎖止機構執行工作處理。首先，檢查點火開關(圖中未示出)是否從ON狀態改變到OFF狀態(參見步驟S31)。如果點火開關的狀態被改變為OFF(即步驟S31判斷結果為YES)，轉向控制部分30就改變PWM佔空比，從而如圖5D所示那樣將施加給電磁線圈62的電壓以恆定的比率從V0線性地降低到0(參見步驟S32)。更具體來講，響應於點火開關的關閉動作，轉向控制部分30改變PWM佔空比，將電磁線圈62上施加的電壓減小一定量Vdof。然後，轉向控制部分30設立一指示鎖止機構處於工作狀態的鎖止標誌(參見步驟S33)。
如果點火開關並未從ON狀態改變到OFF狀態(即步驟S31的判斷結果為NO時)，檢查點火開關是否處於OFF狀態(參見步驟S34)。當點火開關處於ON狀態(即步驟S34的判斷為NO)時，取消鎖止操作(參見步驟S41)。轉向控制部分30如圖3A所示那樣釋放鎖止臂60，並為處於正常狀態下的傳動比可調轉向裝置1執行處理。當點火開關處於OFF狀態(即步驟S34判斷結果為YES)時，則檢查鎖止機構是否處於工作狀態(參見步驟S35)。如果鎖止機構未工作(即步驟S35判斷結果為NO)，則轉向控制部分30就立即終止該處理過程。
如果點火開關處於OFF狀態、且鎖止機構處於工作態(即步驟S35結果為YES)，則轉向控制部分30就檢查是否到了對施加於電磁線圈62的電壓V(即PWM佔空比)進行改變的時候。如果此時應當改變電壓(即步驟S36中的結果為YES)，則轉向控制部分30就改變PWM佔空比，以使得電磁線圈62上施加的電壓減小一定量Vdof(參見步驟S37)。如果改變電壓的時刻尚未來到(即步驟S36的結果為NO)，則轉向控制部分30就跳過步驟S37而執行下一個步驟S38。因而，電磁線圈62的電磁力會減小一定量，該減小量對應於所加電壓的減小量。換言之，彈簧67的彈性力變得大於電磁線圈62的電磁力，因而鎖止臂60的接合凸起60a就移向鎖止保持器68，並作為結果而保持在一個平衡點上(更靠近鎖止保持器68)。
按照圖5D所示的電壓特性曲線，當電磁線圈62上施加的電壓V接近V1時，彈簧67的收縮力超過了電磁線圈62的電磁力。彈簧67和電磁線圈62無法再保持平衡狀態。因此，接合凸起60a與接合凹陷68a實現了接合(參見圖4)。
在改變了PWM佔空比之後，檢查電磁線圈62上施加的電壓V是否已被減小到0(參見步驟S38)。如果施加到電磁線圈62上的電壓V大於0(步驟S38的結果為NO)，則轉向控制部分30就終止此次執行。如果施加到電磁線圈62上的電壓V等於或小於0(步驟S38的結果為YES)，則就認為施加到電磁線圈62上的電壓為0V(參見步驟S39)。然後，轉向控制部分30清除代表鎖止機構處於工作狀態的鎖止標誌(參見步驟S40)。
在該第三實例中。Vdof表徵了電磁線圈62上所施加電壓V的降低率(V0/Td)。儘管在該實例中Vdof被設定為常數，但可以在接合凸起60a接近鎖止保持器68的移位運動的最後階段時改變Vdof(例如當電壓V降低到電壓值V1以下時)。
如圖11A所示，除了上述的結構設置之外，還可在接合凸起60a上固結一橡膠或彈性構件60b、或者在接合凹陷68a上安裝橡膠或彈性構件68b。換言之，希望設置一橡膠構件或相當的彈性構件，以便於抑制接合凸起60a與接合凹陷68a相接合時發出的噪音。舉例來講，這樣的設計使得轉向控制部分30能採用圖5A所示的電壓特性曲線，而無需採用上述鎖止機構所用的工作過程。如圖5A所示，當點火開關被從ON狀態改變為OFF狀態時，施加到電磁線圈62上的電壓V立即就下降到0V。儘管電壓V急劇地減小，但連接在接合凸起和/或接合凹陷68a上的彈性構件能有效地減弱鎖止臂60與鎖止保持器68接合時發出的噪音。
另外，如圖11B所示，還可以由兩根彈簧67a和67b組合起來構成彈簧67，兩彈簧67a和67b串聯起來，但它們的彈性模量不同。採用兩彈簧67a和67b的組合體能進一步降低接合凸起60a與接合凹陷68a相接合時發出的噪音。按照這樣的設計，彈性模量較大的彈簧67a將首先收縮，然後，彈性模量較小的另一彈簧67b收縮。換言之，在組合彈簧67收縮過程的最後階段，鎖止臂60的移動速度變慢。這將有助於吸收接合凸起60a與接合凹陷68a接合時出現的衝擊(進而可抑制噪音)。舉例來講，這樣的設計使得轉向控制部分30能採用圖5A所示的電壓特性曲線，而無需採用上述鎖止機構所用的工作過程。如上所述，按照圖5A的表示，響應於點火開關的關閉動作，施加到電磁線圈62上的電壓V立即下降到0V。儘管電壓V急劇地減小，但由兩根彈性模量不同的彈簧67a和67b串聯構成的組合彈簧67能有效地減弱鎖止臂60與鎖止保持器68接合時發出的噪音。
此外，還可以既採用圖11A的設計、也採用圖11B的設計。在此情況下，在鎖止臂60接合凸起60a和鎖止保持器68接合凹陷68a的至少之一上安裝橡膠或彈性構件。彈簧67是由兩彈性模量不同的彈簧67a和67b串聯組合而成的。這樣的設計將有助於進一步降低接合凸起60a與接合凹陷68a接合時產生的噪音。
舉例來講，這樣的設計使得轉向控制部分30能採用圖5A所示的電壓特性曲線，而無需採用上述鎖止機構所用的工作過程。如上所述，按照圖5A的表示，響應於點火開關的關閉動作，施加到電磁線圈62上的電壓V立即下降到0V。儘管電壓V急劇地減小，但連接到接合凸起60a和/或接合凹陷68a上的彈性構件、以及由兩根彈性模量不同的彈簧67a和67b串聯構成的組合彈簧67能有效地減弱鎖止臂60與鎖止保持器68接合時發出的噪音。
下面將參照圖9A、9B和圖10對根據本發明第二實施方式的、傳動比可調的轉向裝置進行描述。根據第二實施方式的、傳動比可調的轉向裝置與圖1所示第一實施方式的區別僅在於傳動比可調轉向裝置1中的鎖止機構(參見圖2或圖3A、3B)被圖9A和圖9B所示的結構所取代。因此，除了鎖止機構之外，根據第二實施方式的傳動比可調轉向裝置的結構基本上與第一實施方式的傳動比可調轉向裝置等同。因而，那些與上文已參照圖1到8描述過的、第一實施方式的傳動比可調轉向裝置1中的部件相同的部件將用相同的數字標號指代。
在圖9A和圖9B中，一鎖止銷70(對應於本發明中的聯接構件)被可轉動地連接到一旋轉座72上。旋轉座72被固定到電機殼體上。在一螺線管75(對應於本發明的螺線管)上連接了一後端部分73。另外，在旋轉座72上套裝了一螺旋彈簧71(對應於本發明的彈性構件)，以便於在螺線管75未通電時，能利用彈性作用將鎖止銷70轉向其原始位置。對於這樣的結構，螺線管75根據施加到其上的電壓而產生一電磁力。螺線管75產生的電磁力使得鎖止銷70克服螺旋彈簧71的彈性力而繞旋轉座72轉動。鎖止銷70的接合凸起70a(對應於本發明中的接合鉤)與鎖止保持器68上的接合凹陷68a(對應於本發明意義上的接合凹陷)分離或脫離。這樣的構造使得鎖止銷70能繞旋轉座72轉動，從而使接合凸起70a能選擇性地接合或脫離接合凹陷68a。利用PWM控制方法對螺線管75執行負載控制。
轉向控制部分30(更具體來講為CPU31)利用轉向控制程序33p執行鎖止機構的工作過程。下文將參照圖6中的流程圖和圖9A、9B、圖10以及圖5B中的圖線對根據本發明第二實施方式的轉向控制程序33p的第一實例進行描述。首先，檢查點火開關(圖中未示出)是否從ON狀態改變到OFF狀態(參見步驟S1)。如果點火開關的狀態被改變為OFF(即步驟S1判斷結果為YES)，轉向控制部分30就改變PWM佔空比，從而如圖5B所示那樣將施加給電磁線圈62的電壓從V0階躍性地減小到Vb(參見步驟S2)。然後，轉向控制部分30設立一鎖止標誌，該標誌指示鎖止機構處於工作狀態(參見步驟S3)。在此狀態下，螺線管75所產生的拉力也降低一定量，該降低量對應於所加電壓的下降量。換言之，螺旋彈簧71的彈性力變得大於螺線管75的拉力，因而鎖止銷70的接合凸起70a就移位向鎖止保持器68，並被保持在預定的平衡點上。更具體來講，當電壓V0被施加到螺線管75上時，接合凸起70a和鎖止保持器68的外周部分之間存在一個間隙距離d21(參見圖9A，該狀態對應於本發明的解鎖位置)。在另一方面，當加在螺線管75上的電壓被降低到Vb時，接合凸起70a與鎖止保持器68外周部之間的間隙減小到距離d22(如圖9B所示，該狀態對應於本發明的近側位置)。此時，接合凸起70a尚未與鎖止保持器68的外周部分相接觸，因而鎖止保持器68繼續可以轉動。
如果點火開關未從ON狀態改變到OFF狀態(即步驟S1的判斷結果為NO時)，檢查點火開關是否處於OFF狀態(參見步驟S4)。當點火開關處於ON狀態(即步驟S4的判斷為NO)時，取消鎖止操作(參見步驟S10)。轉向控制部分30如圖9A所示那樣釋放鎖止銷70，並為處於正常狀態下的傳動比可調轉向裝置1執行處理。當點火開關處於OFF狀態(即步驟S4判斷結果為YES)時，檢查鎖止機構是否處於工作狀態(參見步驟S5)。如果鎖止機構未工作(即步驟S5判斷結果為NO)，則轉向控制部分30就立即終止該處理過程。
如果點火開關處於OFF狀態、且鎖止機構處於工作狀態(即步驟S5結果為YES)，則檢查從點火開關被從ON狀態轉到OFF狀態是否已經經過了預定的時間Tb(例如為5秒)(參見步驟S6)。如果尚未經過預定時間Tb(即步驟S6結果為NO)，則轉向控制部分30立即終止此次處理。如果已經經過了預定的時間Tb(即步驟S6結果為YES)，則轉向控制部分30就將施加到電磁線圈62上的電壓V減小到0V(參見步驟S7)。然後，轉向控制部分30清除代表鎖止機構處於工作狀態的鎖止標誌(參見步驟S8)。在此情況下，螺線管75不產生電磁力。這樣，螺旋彈簧71的旋轉力就使得接合凸起60a從圖9B所示的位置移到圖10所示的狀態。接合凸起70a與接合凹陷68a完全地接合。換言之，鎖止臂60與鎖止保持器68鎖固在一起。
相比於鎖止銷70完成從圖9A所示位置移到圖9B所示位置而需要的時間，Tb是一段足夠長的時間。在圖9A的狀態下，接合凸起70a與鎖止保持器68的外周部分之間存在一個間隙距離d21。在圖9B的狀態中，接合凸起70a與鎖止保持器68外周部分之間的間隙減小到距離d22。另外，確定Tb時應當考慮一個時間常數，該時間常數是由螺線管75的電感值和其所含電阻分量確定出的(即施加到螺線管75上的電壓從V0變到Vb的延遲時間)。
下面，將參照圖7中的流程圖和圖9A、9B、圖10以及圖5C中的圖線對根據本發明第二實施方式的轉向控制程序33p的第二實例進行描述。轉向控制部分30(更具體來講為CPU31)利用該轉向控制程序33p為鎖止機構執行工作處理。首先，檢查點火開關(圖中未示出)是否從ON狀態改變到OFF狀態(參見步驟S11)。如果點火開關的狀態被改變為OFF(即步驟S11判斷結果為YES)，轉向控制部分30就改變PWM佔空比，從而如圖5C所示那樣將施加給螺線管75的電壓以階躍方式從V0逐漸降低到Vc(參見步驟S12)。然後，轉向控制部分30設立一鎖止標誌，該標誌指示鎖止機構處於工作狀態(參見步驟S13)。在此狀態下，螺線管75的拉力減小一定量，該降低量對應於所加電壓的下降量。換言之，螺旋彈簧71的彈性力變得大於螺線管75的拉力，因而鎖止銷70的接合凸起70a就移位向鎖止保持器68。更具體來講，當電壓V0被施加到螺線管75上時，接合凸起70a和鎖止保持器68的外周部分之間存在一個間隙距離d21(參見圖9A，該狀態對應於本發明的解鎖位置)。在另一方面，當加在螺線管75上的電壓被降低到Vc時，接合凸起70a與鎖止保持器68外周部之間的間隙減小到距離d22(如圖9B所示，該狀態對應於本發明的近側位置)。此時，接合凸起70a尚未與鎖止保持器68的外周部分相接觸，鎖止保持器68因而可以繼續轉動。
如果點火開關未從ON狀態改變到OFF狀態(即步驟S11的判斷結果為NO時)，檢查點火開關是否處於OFF狀態(參見步驟S14)。當點火開關處於ON狀態(即步驟S14的判斷為NO)時，取消鎖止操作(參見步驟S21)。轉向控制部分30如圖9A所示那樣釋放鎖止銷70，並為處於正常狀態下的傳動比可調轉向裝置1執行處理。當點火開關處於OFF狀態(即步驟S14判斷結果為YES)時，則檢查鎖止機構是否處於工作狀態(參見步驟S15)。如果鎖止機構未工作(即步驟S15判斷結果為NO)，則轉向控制部分30就立即終止該處理過程。
如果點火開關處於OFF狀態、且鎖止機構處於工作狀態(即步驟S15結果為YES)，則轉向控制部分30就在步驟S16中檢查是否到了對施加於螺線管75的電壓V(即PWM佔空比)進行改變的時候。如果此時應當改變電壓(即步驟S16中的結果為YES)，則轉向控制部分30就改變PWM佔空比，以使得螺線管上施加的電壓減小一定量Vcof(例如為0.1伏)(參見步驟S17)。螺線管75的拉力也減小一定量，該減小量對應於所加電壓的減小量。換言之，螺旋彈簧71的拉力變得大於螺線管75的電磁力，因而鎖止銷70的接合凸起70a就移向鎖止保持器68，並作為結果而保持在一個新的平衡點上(更靠近鎖止保持器68)。如果改變電壓的時刻尚未來到(即步驟S16的結果為NO)，則轉向控制部分30就跳過步驟S17而執行下一個步驟S18。
按照圖5C所示的電壓特性曲線，當螺線管75上施加的電壓V接近V1時，螺旋彈簧71的扭轉力超過了螺線管的拉力。螺旋彈簧71和螺線管75無法再保持平衡狀態。因此，接合凸起70a與接合凹陷68a實現了接合(參見圖10)。
在改變了PWM佔空比之後，檢查螺線管75上施加的電壓V是否已被減小到V2(參見步驟S18)。如果施加到螺線管75上的電壓V大於V2(步驟S18的結果為NO)，則轉向控制部分30就終止此次執行。如果施加到螺線管75上的電壓V等於或小於V2(步驟S18的結果為YES)，轉向控制部分30就將施加到螺線管75上的電壓V減小到0V(參見步驟S19)。然後，轉向控制部分30清除代表著鎖止機構處於工作狀態的鎖止標誌(參見步驟S20)。
在此情況下，電壓V1是一個平均電壓值，該電壓值是螺線管75為維持接合凸起70a和接合凹陷68a之間的接合狀態所必須的數值。另外，電壓V2是這樣一個數值在考慮到組成因素的各種差異之後，螺線管75為保持上述的接合狀態而所必需的最小(或最低)電壓。
下面，將參照圖8中的流程圖和圖9A、9B、圖10以及圖5D中的圖線對根據本發明第二實施方式的轉向控制程序33p的第三實例進行描述。轉向控制部分30(更具體來講為CPU31)利用該轉向控制程序33p為鎖止機構執行工作處理。首先，檢查點火開關(圖中未示出)是否從ON狀態改變到OFF狀態(參見步驟S31)。如果點火開關的狀態被改變為OFF(即步驟S31判斷結果為YES)，轉向控制部分30就改變PWM佔空比，從而如圖5D所示那樣將施加給螺線管75的電壓以恆定的比率從V0線性地降低到0(參見步驟S32)。更具體來講，響應於點火開關的關閉動作，轉向控制部分30改變PWM佔空比，將螺線管75上施加的電壓減小一定量Vdof。然後，轉向控制部分30設立一指示鎖止機構處於工作狀態的鎖止標誌(參見步驟S33)。
如果點火開關並未從ON狀態改變到OFF狀態(即步驟S31的判斷結果為NO時)，檢查點火開關是否處於OFF狀態(參見步驟S34)。當點火開關處於ON狀態(即步驟S34的判斷為NO)時，取消鎖止操作(參見步驟S41)。轉向控制部分30如圖9A所示那樣釋放鎖止臂60，並為處於正常狀態下的傳動比可調轉向裝置1執行處理。當點火開關處於OFF狀態(即步驟S34判斷結果為YES)時，則檢查鎖止機構是否處於工作狀態(參見步驟S35)。如果鎖止機構未工作(即步驟S35判斷結果為NO)，則轉向控制部分30就立即終止該處理過程。
如果點火開關處於OFF狀態、且鎖止機構處於工作狀態(即步驟S35結果為YES)，則轉向控制部分30就檢查是否到了對施加於螺線管75的電壓V(即PWM佔空比)進行改變的時候。如果此時應當改變電壓(即步驟S36中的結果為YES)，則轉向控制部分30就改變PWM佔空比，以使得螺線管75上施加的電壓減小一定量Vdof(參見步驟S37)。如果改變電壓的時刻尚未來到(即步驟S36的結果為NO)，則轉向控制部分30就跳過步驟S37而執行下一個步驟S38。因而，螺線管75的拉力會減小一定量，該減小量對應於所加電壓的減小量。換言之，螺旋彈簧71的彈性力變得大於螺線管75的拉力，因而鎖止銷70的接合凸起70a就移向鎖止保持器68，並作為結果而保持在一個平衡點上(更靠近鎖止保持器68)。
按照圖5D所示的電壓特性曲線，當螺線管75上施加的電壓V接近V1時，螺旋彈簧71的扭轉力超過了螺線管75的拉力。螺旋彈簧71和螺線管75無法再保持平衡狀態。因此，接合凸起70a與接合凹陷68a實現了接合(參見圖10)。
在改變了PWM佔空比之後，檢查螺線管75上施加的電壓V是否已被減小到0(參見步驟S38)。如果施加到螺線管75上的電壓V大於0(步驟S38的結果為NO)，則轉向控制部分30就終止此次執行。如果施加到螺線管75上的電壓V等於或小於0(步驟S38的結果為YES)，則就認為施加到螺線管75上的電壓為0V(參見步驟S39)。然後，轉向控制部分30清除代表鎖止機構處於工作狀態的鎖止標誌(參見步驟S40)。
在該第三實例中。Vdof表徵了螺線管75上所施加電壓V的降低率(V0/Td)。儘管在該實例中Vdof被設定為常數，但可以在接合凸起70a接近鎖止保持器68的移位運動的最後階段內改變Vdof(例如當電壓V降低到電壓值V1以下時)。
如圖12所示，除了上述的結構設置之外，還可在接合凸起70a上固結一橡膠或彈性構件70b、或者在接合凹陷68a上安裝橡膠或彈性構件68b。換言之，希望設置一橡膠構件或相當的彈性構件，以便於抑制接合凸起70a與接合凹陷68a接合時發出的噪音。舉例來講，這樣的設計使得轉向控制部分30能採用圖5A所示的電壓特性曲線，而無需採用上述鎖止機構所用的工作過程。如圖5A所示，當點火開關被從ON狀態改變為OFF狀態時，施加到螺線管75上的電壓V立即就下降到0V。儘管電壓V急劇地減小，但連接在接合凸起70a和/或接合凹陷68a上的彈性構件能有效地減弱鎖止銷70與鎖止保持器68接合時發出的噪音。
另外，儘管在圖中未示出，還可以由兩根螺旋彈簧組合起來構成螺旋彈簧71，兩螺旋彈簧串聯起來，且具有不同的彈性模量。採用兩螺旋彈簧的組合體能進一步降低接合凸起70a與接合凹陷68a相接合時發出的噪音。按照這樣的設計，彈性模量較大的螺旋彈簧將首先扭轉，然後，彈性模量較小的另一螺旋彈簧扭轉。換言之，在組合彈簧71旋轉過程的最後階段，鎖止銷71的移位速度變慢。這將有助於吸收接合凸起70a與接合凹陷68a接合時出現的衝擊(進而可抑制噪音)。舉例來講，這樣的設計使得轉向控制部分30能採用圖5A所示的電壓特性曲線，而無需採用上述鎖止機構所用的工作過程。如上所述，按照圖5A的表示，響應於點火開關的關閉動作，施加到螺線管75上的電壓V立即下降到0V。儘管電壓V急劇地減小，但由兩彈性模量不同的螺旋彈簧串聯構成的組合彈簧71能有效地減弱鎖止銷70與鎖止保持器68接合時發出的噪音。
此外，還可以採用上述的兩種設計。在此情況下，在鎖止銷70接合凸起70a和鎖止保持器68接合凹陷68a的至少之一上安裝橡膠或彈性構件。螺旋彈簧71是由兩彈性模量不同的螺旋彈簧串聯組合而成的。這樣的設計將有助於進一步降低接合凸起70a與接合凹陷68a接合時產生的噪音。舉例來講，這樣的設計使得轉向控制部分30能採用圖5A所示的電壓特性曲線，而無需採用上述鎖止機構所用的工作過程。如上所述，按照圖5A的表示，響應於點火開關的關閉動作，施加到螺線管75上的電壓V立即下降到0V。儘管電壓V急劇地減小，但連接到接合凸起70a和/或接合凹陷68a上的彈性構件、以及由兩彈性模量不同的螺旋彈簧串聯構成的組合螺旋彈簧71能有效地減弱鎖止臂70與鎖止保持器68接合時發出的噪音。
本發明上述的實施方式僅是一些實例，因而，本發明不僅限於這些實施方式，在不悖離本發明範圍的前提下，可按照多種形式對這些實施方式進行改動。
權利要求
1.一種傳動比可調的轉向裝置，其包括輸入軸(12a)，其與一轉向盤(10)相連接；輸出軸(12b)，其與轉向輪(24)相連接；傳動比改變機構(14)，其用於改變所述輸出軸(12b)轉角與所述輸入軸(12a)轉角之間的比值；聯接構件(60、67、70)，其可在一鎖止位置與一解鎖位置之間進行轉換，從而，當所述聯接構件處於所述鎖止位置時，所述輸入軸(12a)和所述輸出軸(12b)一體地轉動，當所述聯接構件處於所述解鎖位置時，所述輸入軸(12a)和所述輸出軸(12b)就被從一聯接狀態解脫出來，並被置於一解鎖位置，在該位置上，可利用所述傳動比改變機構(14)來對所述輸出軸(12b)轉角與所述輸入軸(12a)轉角的傳動比進行調節；彈性構件(67、71)，其將所述聯接構件彈性地促動向所述鎖止位置；螺線管(75)，其克服著所述彈性構件(71)的彈性力而將所述聯接構件保持在所述解鎖位置上；以及螺線管驅動控制裝置，其用於向所述螺線管施加一個驅動電壓、以便於保持著處於所述解鎖位置的所述聯接構件，且在所述聯接構件最終到達所述鎖止位置之前，利用一電壓衰減過程將所述驅動電壓降低，於是在所述的電壓衰減過程中，所述螺線管產生一個電磁力，該電磁力屈服於所述彈性構件(71)的彈性力，從而減小了所述聯接構件在移向所述鎖止位置過程中的轉換速度。
2.根據權利要求1所述的傳動比可調的轉向裝置，其特徵在於在將所述聯接構件從所述解鎖位置向所述鎖止位置進行轉換的過程中，所述螺線管驅動控制裝置將施加到所述螺線管上的驅動電壓逐漸地降低，以使得所述聯接構件最終能到達所述鎖止位置。
3.根據權利要求1所述的傳動比可調的轉向裝置，其特徵在於在將所述聯接構件從所述解鎖位置變換到所述鎖止位置的過程中，所述螺線管驅動控制裝置降低施加到所述螺線管上的驅動電壓，以使得所述螺線管的電磁力在所述鎖止位置的一接近側與所述彈性構件的彈性力相平衡，從而在所述聯接構件到達所述鎖止位置之前，在所述近側瞬間停止所述聯接構件，然後再最終將所述驅動電壓值減小為零。
4.根據權利要求1到3之一所述的傳動比可調的轉向裝置，其特徵在於一殼體(44)隨所述輸入軸(12a)一體地轉動；所述傳動比改變機構是一固定在所述殼體(44)內的傳動比改變電機(40)，其具有一旋轉軸(50)，用於將電機的轉動經一減速齒輪單元(42)傳遞給所述輸出軸(12b)；旋轉構件(68)被同軸地與所述傳動比改變電機(40)的所述旋轉軸(50)製成一體，該構件的外周面上制有至少一個接合凹陷(68a)；所述聯接構件具有一接合鉤(60a、70a)，其被連接到所述殼體(44)上，以便於正對著所述旋轉構件(68)的外周表面，並能在所述鎖止位置與所述解鎖位置之間進行轉換，在所述鎖止位置上，所述接合鉤與所述接合凹陷相接合，在所述解鎖位置上，所述接合鉤與所述接合凹陷脫離，從而在所述接合鉤與所述旋轉構件的外周面之間保持預定的距離；所述彈性構件(71)將所述聯接構件彈性地促動向所述鎖止位置，在該位置上，所述聯接構件的所述接合鉤與所述旋轉構件的接合凹陷相接合；所述螺線管(75)克服所述彈性構件(71)的彈性力而對所述聯接構件執行轉換，並將所述聯接構件保持在所述解鎖位置上，在該位置上，所述聯接構件的接合鉤與所述旋轉構件的所述接合凹陷脫開，且與所述旋轉構件的外周面保持著預定的距離；以及在電壓衰減過程中，所述螺線管驅動控制裝置使保持在所述解鎖位置的所述聯接構件受所述彈性構件的彈性力作用而轉換向所述鎖止位置，由此使所述輸入軸與所述傳動比改變電機的旋轉軸通過殼體而連為一體，使得所述輸入軸和所述輸出軸通過所述減速齒輪單元而一體地轉動。
全文摘要
本發明公開了一種傳動比可調的轉向裝置。傳動比改變機構改變一輸出軸(12b)轉角與一輸入軸(12a)轉角之間的比值。聯接構件(60、67、70)可在一鎖止位置與一解鎖位置之間進行轉換。當聯接構件處於鎖止位置時，輸入軸(12a)和輸出軸(12b)一體地轉動，當聯接構件處於解鎖位置時，輸入軸(12a)和輸出軸(12b)就被從一聯接狀態解脫出來，並被置於一解鎖位置，可利用傳動比改變機構(14)來對輸出軸(12b)轉角與輸入軸(12a)轉角的傳動比進行調節。彈性構件(71)將聯接構件彈性地促動向鎖止位置。螺線管(75)克服著彈性構件(71)的彈性力而將聯接構件保持在解鎖位置上。一螺線管驅動控制裝置向螺線管施加一個驅動電壓、以便於保持著處於解鎖位置的聯接構件，且在聯接構件最終到達鎖止位置之前，利用一電壓衰減過程將驅動電壓降低。在電壓衰減過程中，螺線管產生一個電磁力，該電磁力屈服於彈性構件(71)的彈性力，從而減小了聯接構件在移向鎖止位置過程中的轉換速度。
文檔編號B62D5/00GK1583487SQ200410054470
公開日2005年2月23日 申請日期2004年7月22日 優先權日2003年8月20日
發明者日高研一郎 申請人:株式會社電裝