离合器装置以及转向操纵装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及离合器装置，特别是涉及在车辆用的转向操纵装置中使用的离合器装置。
【背景技术】
[0002]近年来，被称为电动转向系统的与汽车的转向操纵相关的系统面向实际应用而进行了各种开发。在采用电动转向系统的情况下，为了在系统失效的情况下确保转向操纵性能，通常与电动转向系统相独立地预先准备将转向盘与转向操纵轮机械结合的结合机构、或者与之类似的机构，即用于所谓的失效保护的机构。
[0003]另外，电动转向系统利用传感器检测来自驾驶员的输入例如扭矩、转向操纵角度，并使之与来自其他的车辆传感器的信息组合而求出适于车辆的行驶状态的转向操纵角，将该转向操纵角指令值输送至转向用致动器，从而实际进行车轮的转向。作为转向用致动器使用的马达的输出是假想转向所需的力最大的车辆停止时的方向盘操作(静态操舵时)而决定的，需要高输出且大型的马达。
[0004]为此，设计了如下的车辆用转向操纵装置:为了使用小型且廉价的低输出马达，在静态操舵时连结离合器机构，由此将转向操纵机构与转向机构机械连结，并控制转向动力马达以及反力马达的驱动而使车轮转向(参照专利文献I)。根据该车辆用转向操纵装置，能够抑制静态操舵时的转向动力马达的输出，能够使转向动力马达小型化。
[0005]专利文献1:日本特开2008-195187号公报
[0006]然而，上述的车辆转向操纵装置在静态操舵时连结离合器机构，并通过反力马达的驱动对转向动力马达的输出进行辅助。因此，在该状态所需的转向力突然降低的情况下，此前为了使轮胎转向而附加的大的转向力作用于转向操纵轴侧，存在成为转向操纵轴过度动作的所谓的自动转向的状态的顾虑。因此，对于转向操纵时的感觉，尚存改善的余地。
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供一种能够提高转向操纵装置中的转向操纵感的新技术。
[0008]为了解决上述课题，本发明的某一方式的离合器装置对两个旋转轴之间的旋转力的传递以及切断进行切换，离合器装置具备:第一旋转轴，上述第一旋转轴在内周或者外周以相互隔开间隔的方式在周方向形成有多个槽部；第二旋转轴，上述第二旋转轴以与上述第一旋转轴同轴且至少一部分重叠的方式配置；多个卡合部，上述多个卡合部以能够沿上述第二旋转轴的径向移动的方式设置于上述第二旋转轴，并以相互隔开间隔的方式在该第二旋转轴的周方向排列；进退机构，上述进退机构使上述卡合部朝趋向上述槽部的方向前进或后退；以及限制机构，上述限制机构能够在借助上述进退机构使上述多个卡合部朝上述槽部移动的情况下限制至少一个卡合部的移动。上述多个卡合部以及上述多个槽部构成为:通过借助上述进退机构使规定的组合的两个卡合部分别进入上述多个槽部中的对应的槽部，两个旋转轴以具有第一规定量以下的游隙的方式相互被锁止，形成为相对于两个方向的旋转能够传递旋转力的第一卡合状态，并且上述多个卡合部以及上述多个槽部构成为:通过借助上述限制机构限制上述规定的组合的两个卡合部中的一方朝上述槽部移动的动作，形成为在两个旋转轴之间允许第二规定量的相对旋转的第二卡合状态，其中，上述第二规定量大于上述第一规定量。
[0009]根据该方式，能够实现第--^合状态和第二卡合状态，其中，在第--^合状态，两个旋转轴以具有第一规定量以下的游隙的方式相互被锁止，相对于两个方向的旋转能够传递旋转力，在第二卡合状态，在两个旋转轴之间允许大于第一规定量的第二规定量的相对旋转。由此，例如在使用了离合器装置的系统发生异常时，两个旋转轴相互被锁止，由此，相对于两个方向的旋转传递旋转力。另外，在尽管使用了离合器装置的系统正常，但使用施加于一方的旋转轴的旋转力对另一方的旋转轴的旋转进行辅助的情况下，在两个旋转轴之间允许大于第一规定量的第二规定量的相对旋转，由此能够通过一方的旋转轴朝一方向的旋转来传递旋转力，并且，在朝另一方向的旋转中，能够切断旋转力的传递。这样，通过将上述的离合器装置应用于车辆用的转向操纵装置，在无需旋转的辅助等的状况下两个旋转轴相互能够相对旋转，因此，能够迅速切断旋转力的传递，能够提高转向操纵装置中的转向操纵感。
[0010]此处，第一规定量例如可以考虑部件的公差、部件彼此的机械连接所要求的精度、或者考虑根据使用离合器装置的系统(例如转向操纵装置)的操作性而允许的游隙等设定。另外，第二规定量是大于第一规定量的值，例如可以说是能够清楚地区分两个旋转轴连接的状态与未连接的状态的程度的值。换句话说，并不是部件彼此的游隙、间隙之类的程度的大小，而可以说是为了实现所意图的动作(例如单向离合器连接)而设定的值。
[0011]上述多个卡合部也可以具有:第一卡合部，上述第一卡合部在借助上述进退机构而朝上述多个槽部移动的情况下，无论上述第一旋转轴与上述第二旋转轴之间的旋转相位差如何，都进入上述多个槽部中的任一个第一槽部；以及第二卡合部，当在上述第一卡合部已进入上述第一槽部的状态下朝右旋或者左旋中的任一方的旋转方向移动时，上述第二卡合部进入与上述第一槽部不同的第二槽部。上述第一卡合部也可以构成为:在上述第一卡合部以及上述第二卡合部分别已进入对应的槽部的状态下，上述第一卡合部与上述第一槽部的两个侧面中的接近该第一卡合部的一方的旋转方向侧的侧面之间的间隙为上述第一规定量以下。根据该方式，能够通过借助进退机构使卡合部从槽部退出而形成为不进行第一旋转轴与第二旋转轴之间的旋转力的传递的分离状态。另一方面，在借助进退机构而第一旋转轴与第二旋转轴连接的状态下，当第一旋转轴朝一方的旋转方向旋转的情况下，第一卡合部与第一槽部的两个侧面中的另一方的旋转方向侧的侧面卡合，因此，能够以几乎没有游隙的状态迅速将旋转力传递至第二旋转轴。另外，在第一旋转轴朝另一方的旋转方向旋转的情况下，第二卡合部与第二槽部的两个侧面中的一方的旋转方向侧的侧面卡合，因此，能够以几乎没有游隙的状态迅速将旋转力传递至第二旋转轴。
[0012]上述多个卡合部也可以具有:第一卡合部，上述第一卡合部在借助上述进退机构而朝上述多个槽部移动的情况下，无论上述第一旋转轴与上述第二旋转轴之间的旋转相位差如何，都进入上述多个槽部中的任一个第一槽部；以及第二卡合部，当在上述第一卡合部已进入上述第一槽部的状态下朝右旋或者左旋中的任一方的旋转方向移动而上述第一卡合部与上述第一槽部的两个侧面中的一方的旋转方向侧的侧面卡合之前，上述第二卡合部进入与上述第一槽部不同的第二槽部。上述第二卡合部也可以构成为:在已进入上述第二槽部时，上述第二卡合部以具有上述第一规定量以下的游隙的方式与上述第二槽部的两个侧面中的另一方的旋转方向侧的侧面卡合。根据该方式，通过借助进退机构使卡合部从槽部退出，能够形成为不进行第一旋转轴与第二旋转轴之间的旋转力的传递的分离状态。另一方面，在借助进退机构将第一旋转轴与第二旋转轴连接的状态下，在第一旋转轴朝一方的旋转方向旋转的情况下，第一卡合部与第一槽部的两个侧面中的另一方的旋转方向侧的侧面卡合，因此，能够以几乎没有游隙的状态将旋转力传递至第二旋转轴。另外，在第一旋转轴朝另一方的旋转方向旋转的情况下，第二卡合部与第二槽部的两个侧面中的一方的旋转方向侧的侧面卡合，因此，能够以几乎没有游隙的状态将旋转力传递至第二旋转轴。
[0013]上述进退机构也可以具有:致动器，上述致动器由电驱动；以及施力部件，上述施力部件对上述卡合部朝上述槽部施力。也可以构成为:借助对上述致动器通电时的动作，以大于上述施力部件的作用力的力使上述卡合部从上述槽部退避，并且，在朝上述致动器的通电被解除的情况下，上述第一卡合部借助上述施力部件的作用力进入上述第一槽部。由此，在朝致动器的通电被解除的紧急情况时，第一卡合部进入第一槽部，由此能够迅速地进行第一旋转轴与第二旋转轴之间的连接。
[0014]上述致动器也可以为旋转式螺线管，上述进退机构也可以还具备转换机构，上述转换机构对上述旋转式螺线管的旋转运动进行转换而使上述卡合部进退。由此，能够抑制离合器装置的轴向的长度。
[0015]当将上述多个槽部的数量设为n、将上述槽部的节距设为P、将上述多个卡合部的数量设为N、将进入上述多个槽部的卡合部的数量设为Nx、将上述卡合部的宽度设为W、将上述槽部的宽度设为B1、将上述槽部与邻接的槽部之间的距离设为B2、将使上述卡合部与上述槽部卡合时的偏离角度设为S时，上述卡合部以及上述槽部也可以设置成满足下述公式:P = 360/n BI ~ W+( δ X (Νχ-1)) δ = Ρ/Ν。由此，例如，能够进行考虑了连接时的偏离角度的设计。
[0016]本发明的其他方式也涉及离合器装置。该离合器装置对第一旋转轴与第二旋转轴之间的旋转力的传递以及切断进行切换，上述离合器装置构成为能够切换如下模式:第一模式，在上述第一旋转轴与上述第二旋转轴之间不传递旋转力；第二模式，在上述第一旋转轴与上述第二旋转轴相互被锁止的状态下，相对于两个方向的旋转能够传递旋转力；以及第三模式，在上述第一旋转轴与上述第二旋转轴之间相对于一个方向的旋转能够传递旋转力的状态下，允许上述第一旋转轴或者上述第二旋转轴朝另一个方向的旋转，由此能够解除旋转力的传递。
[0017]根据该方式，除了旋转力的传递以及切断之类的离合器装置的动作之外，还能够实现第三模式，在第一旋转轴与上述第二旋转轴之间相对于一个方向的旋转能够传递旋转力的状态下，允许第一旋转轴或者第二旋转轴朝另一个方向的旋转，由此能够解除旋转力的传递。由此，例如，在使用离合器装置的系统发生异常时，两个旋转轴相互被锁止，由此，相对于两个方向的旋转能够传递旋转力。另外，在尽管使用离合器装置的系统正常，但使用施加于一方的旋转轴的旋转力对另一方的旋转轴的旋转进行辅助的情况下，在两个旋转轴之间允许一定程度以上的相对旋转，由此能够借助一方的旋转轴朝一个方向的旋转来传递旋转力，并且能够在另一个方向的旋转中切断旋转力的传递。这样，通过将上述的离合器装置应用于车辆用的转向操纵装置，在无需旋转的辅助等的状况下，两个旋转轴相互能够相对旋转，能够迅速地切断旋转力的传递，因此能够提高转向操纵装置中的转向操纵感。