CN109515381B - 转向锁定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转向锁定装置，第一棘爪具有：第一滑动部，在第一棘爪位于非锁定位置时第一滑动部位于比第一棘轮靠外周侧的位置，且在第一棘爪位于锁定位置的情况下转向轴旋转时第一滑动部能够在任一个第一齿部的第一支撑面上滑动；及第一卡合分离面，能够与任一个第一齿部的所述第一止动面卡合分离。而且，第二棘爪具有：第二滑动部，在第二棘爪位于非锁定位置时第二滑动部位于比第二棘轮靠外周侧的位置，且在第二棘爪位于锁定位置的情况下转向轴旋转时第二滑动部能够在任一个第二齿部的第二支撑面上滑动；及第二卡合分离面，能够与任一个第二齿部的第二止动面卡合分离。

Description

转向锁定装置

技术领域

本发明涉及一种限制方向盘的旋转动作的转向锁定装置。

背景技术

专利文献1公开了设于车辆的转向锁定装置的一个例子。该转向锁定装置具有被锁定部及锁定部件。被锁定部与通过与方向盘一并旋转而使转向轮的转向角变化的转向轴的外周部一体化。

被锁定部具备形成于其外周面的多个槽部。各槽部沿转向轴的旋转方向并排设置且相互分离。而且，被锁定部的槽部以外的部分由多个山部构成。

锁定部件配设于被锁定部(转向轴)的外周侧。锁定部件能够在非锁定位置与比非锁定位置靠近被锁定部侧的锁定位置之间沿与转向轴的轴线正交的方向移动。

而且，锁定部件经由动力传递机构而与电动马达连接。

当搭载有该转向锁定装置的车辆的发动机处于运转状态时，锁定部件位于非锁定位置。此时，锁定部件从被锁定部(转向轴)向外周侧分离。此时，车辆的驾驶员能够自由地旋转操作方向盘。

另一方面，当在发动机处于运转状态的情况(即，车辆处于能够行驶的状态的情况)下将车辆切换为停车状态时电动马达正转。于是，受到电动马达的驱动力的动力传递机构使锁定部件朝向锁定位置移动。电动马达在锁定部件到达锁定位置时停止旋转。

此时，在锁定部件与任一个槽部相向的情况下，锁定部件的被锁定部侧的端部即卡合部进入到该槽部内。此外，在以下的说明中，有时将与锁定部件相向的槽部称作“相向槽部”。

在该状态下，例如，由于当使方向盘向顺时针方向旋转时，在转向轴仅旋转微小角度时锁定部件的卡合部的一方的侧面与相向槽部的一方的侧面接触，因此方向盘的顺时针方向上的旋转被限制。

另外，由于当在该状态下使方向盘向逆时针方向旋转时，在转向轴仅旋转微小角度时锁定部件的卡合部的另一方的侧面与相向槽部的另一方的侧面接触，因此方向盘的逆时针方向上的旋转被限制。

因此，在卡合部位于相向槽部内时，例如，该车辆被盗取的隐患较低。

当之后再次切换为能够启动发动机的状态时(即，当使车辆形成为能够行驶的状态时)，电动马达反转，受到电动马达的驱动力的动力传递机构使锁定部件朝向非锁定位置移动。因此，车辆的驾驶员能够自由地旋转操作方向盘。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-97902号公报

发明内容

专利文献1所记载的锁定装置通过使位于锁定位置的锁定部件的卡合部的两侧面选择性地与相向槽部的一方的侧面或者另一方的侧面卡合，而将方向盘的顺时针方向及逆时针方向上的能够旋转量限制在预定的微小范围内。即，专利文献1所记载的锁定装置为了将方向盘的能够旋转量限制在微小范围内而使卡合部位于相向槽部内。

因此，该锁定装置的卡合部的上述旋转方向上的尺寸必须比槽部的上述旋转方向上的尺寸小。

因此，例如由于在被锁定部具备多个槽部的情况下各槽部的上述旋转方向上的尺寸变小，因此卡合部的上述旋转方向上的尺寸变小。即，在该情况下存在有卡合部的机械强度变小的隐患。

若卡合部的机械强度变小，则在锁定部件位于锁定位置时，难以通过锁定部件将方向盘的能够旋转量限制在微小范围内。

本发明就是为了应对上述课题而作成的。即，本发明的目的之一在于提供一种转向锁定装置，该转向锁定装置能够将方向盘顺时针方向及逆时针方向的可旋转量限制在微小范围，且能够不受棘轮的形状的影响地增大通过和与方向盘一起旋转的棘轮卡合而限制方向盘的可旋转量的棘爪的机械强度。

本发明的转向锁定装置具备：第一棘轮(36A)及第二棘轮(36B)，与转向轴(29)的外周部一体化，所述转向轴(29)通过与方向盘(30)一起沿以自身的中心轴(29C)为中心的旋转方向旋转而使转向轮(15L、15R)的转向角变化，且第一棘轮(36A)和第二棘轮(36B)的所述中心轴方向上的位置互不相同；及与所述第一棘轮对应的第一棘爪(45)及与所述第二棘轮对应的第二棘爪(50)，配设于所述转向轴的外周侧，且能够在非锁定位置与锁定位置之间相对于所述中心轴相对移动，所述锁定位置是比所述非锁定位置靠所述转向轴侧的位置，在所述第一棘轮的外周部沿所述旋转方向并排地形成多个第一齿部(37A)，且在所述第二棘轮的外周部沿所述旋转方向并排地形成多个第二齿部(37B)，各所述第一齿部具有：第一止动面(38A)，是所述旋转方向的一侧的端面，且与所述旋转方向正交；及第一支撑面(39A)，是外周侧的面，且第一支撑面(39A)至所述中心轴的距离随着从所述一侧朝向所述旋转方向的另一侧而逐渐减小，所述各第二齿部具有：第二止动面(38B)，是所述旋转方向的所述另一侧的端面，且与所述旋转方向正交；及第二支撑面(39B)，是外周侧的面，且第二支撑面(39B)至所述中心轴的距离随着从所述另一侧朝向所述一侧而逐渐减小，所述第一棘爪具有：第一滑动部(48)，在第一棘爪位于所述非锁定位置时第一滑动部位于比所述第一棘轮靠外周侧的位置，且在第一棘爪位于所述锁定位置的情况下所述转向轴旋转时第一滑动部能够在任一个所述第一齿部的所述第一支撑面上滑动；及第一卡合分离面(47)，能够与任一个所述第一齿部的所述第一止动面卡合分离，所述第二棘爪具有：第二滑动部(53)，在第二棘爪位于所述非锁定位置时第二滑动部位于比所述第二棘轮靠外周侧的位置，且在第二棘爪位于所述锁定位置的情况下所述转向轴旋转时第二滑动部能够在任一个所述第二齿部的所述第二支撑面上滑动；及第二卡合分离面(52)，能够与任一个所述第二齿部的所述第二止动面卡合分离。

在本发明的转向锁定装置中，通过使位于锁定位置的第一棘爪的第一卡合分离面与第一棘轮的第一齿部的第一止动面卡合而限制方向盘(转向轴)朝向一侧的旋转。同样地，通过使位于锁定位置的第二棘爪的第二卡合分离面与第二棘轮的第二齿部的第二止动面卡合而限制方向盘朝向另一侧的旋转。换言之，位于锁定位置的第一棘爪及第一齿部不限制方向盘朝向另一侧的旋转。同样地，位于锁定位置的第二棘爪及第二齿部不限制方向盘朝向一侧的旋转。

因此，能够使第一棘爪的方向盘的旋转方向上的尺寸大于第一齿部的旋转方向上的尺寸。同样地，能够使第二棘爪的旋转方向上的尺寸大于第二齿部的旋转方向上的尺寸。即，第一棘爪及第二棘爪的旋转方向上的尺寸并未被第一齿部及第二齿部的旋转方向上的尺寸限制。

由此，能够通过增大第一棘爪的旋转方向上的尺寸来提高第一棘爪的机械强度，且能够通过增大第二棘爪的旋转方向上的尺寸来提高第二棘爪的机械强度。即，能够使第一棘爪及第二棘爪的机械强度不受第一棘轮及第二棘轮的形状的影响地变大。

上述正交包含“完全正交”及“大致正交”。

在本发明的一技术方案中，与以下述方式设定所述第一卡合分离面的位置时相比，使所述第一卡合分离面位于所述另一侧，该方式是，在所述第一棘爪及所述第二棘爪位于所述锁定位置的情况下使所述第一止动面与所述第一卡合分离面卡合且使所述第二止动面与所述第二卡合分离面卡合。

在以该技术方案实施本发明的情况下，假定以下状态：位于锁定位置的第一棘爪的第一卡合分离面不与第一止动面卡合而第一滑动部与第一支撑面接触、且位于锁定位置的第二棘爪的第二卡合分离面不与第二止动面卡合而第二滑动部与第二支撑面接触。当转向轴以该状态向另一侧旋转时，通过第二棘爪的第二卡合分离面及第二棘轮的第二止动面来抑制从第一棘爪的第一滑动部所接触的第一支撑面分离而与和具有该第一支撑面的第一齿部相邻的其它第一齿部的第一支撑面接触。同样地，当转向轴以该状态向一侧旋转时，通过第一棘爪的第一卡合分离面及第一棘轮的第一止动面来抑制从第二棘爪的第二滑动部所接触的第二支撑面分离而与和具有该第二支撑面的第二齿部相邻的其它第二齿部的第二支撑面接触。

此外，例如，当从第一棘爪的第一滑动部所接触的第一支撑面分离而与和具有该第一支撑面的第一齿部相邻的其它第一齿部的第一支撑面接触时，有可能由于从车轮向转向轴传递的力而导致第一棘爪的第一卡合分离面以较强的力与该其它第一齿部的第一止动面接触。当第一卡合分离面与第一止动面以较强的力接触时，之后为了使第一棘爪朝向非锁定位置移动而需要较强的力。

在上述说明中，为了有助于理解本发明，对于与后述实施方式对应的发明的结构，对该实施方式所使用的名称和/或附图标记添加了括号。然而，本发明的各结构要素并不局限于由所述名称和/或附图标记所规定的实施方式。本发明的其它目的、其它特征及随附的优点能够根据参照以下的附图所记述的本发明的实施方式的说明而容易地理解。

附图说明

图1是具备本发明的一实施方式的转向锁定装置的车辆的示意性的俯视图。

图2是第一棘爪及第二棘爪位于非锁定位置时的转向锁定装置的立体图。

图3是第一棘爪及第二棘爪位于非锁定位置时的从不同于图2的方向观察的转向锁定装置的立体图。

图4是相互一体化后的支撑轴及弹簧的立体图。

图5是表示沿转向轴的中心轴从前方观察时的第一棘爪及第二棘爪位于非锁定位置的转向锁定装置的图。

图6是第一棘爪及第二棘爪位于锁定位置且第一棘爪的第一卡合部与第一相向齿部的顺时针方向上的端部接触时的与图5相同的图。

图7是第一棘爪及第二棘爪位于锁定位置且第一棘爪的第一卡合部与第一止动面卡合时的与图5相同的图。

图8是表示沿转向轴的中心轴从前方观察时的第一棘爪与第一棘轮的相对旋转方向位置及第二棘爪与第二棘轮的相对旋转方向位置的图。

图9是将用于说明第一棘轮、第二棘轮、第一棘爪及第二棘爪的位置关系的第一棘轮及第二棘轮呈直线状地展开而表示的示意图。

图10是在锁定初始状态下第一滑动部与第一支撑面接触且第二滑动部与第二支撑面接触时的与图9相同的示意图。

图11是在图10的状态下方向盘向顺时针方向旋转时的与图9相同的示意图。

图12是在图10的状态下方向盘向逆时针方向旋转时的与图9相同的示意图。

图13是在图9的状态下方向盘向逆时针方向旋转时的与图9相同的示意图。

图14是在图9的状态下方向盘向顺时针方向旋转时的与图9相同的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一实施方式。

首先，参照图1简单地说明车辆10的整体构造。

在车辆10的车身11的前部设有悬架(省略图示)。

如公知的那样，在作为悬架的结构要素的左侧的上臂与左侧的下臂的前端部间及右侧的上臂与右侧的下臂的前端部间，轮架(转向节臂)分别被支撑为能够绕转向销轴旋转。左右轮架分别将前轮15L、15R支撑为能够绕水平轴旋转。

在车辆10的车身11的后部也设有悬架(省略图示)，该悬架将左右后轮16L、16R分别支撑为能够绕水平轴旋转。

前轮15L、15R及后轮16L、16R的外周部均由橡胶制的轮胎构成。

车辆10具备用于使作为转向轮的前轮15L、15R的转向角变化的转向装置20。

作为主要的结构要素，转向装置20具备齿条轴21、小齿轮轴28、转向轴29、方向盘30及转向锁定装置35。

金属制的齿条轴21能够沿左右方向滑动且不能绕自身的轴线旋转。在齿条轴21形成有齿条齿部(省略图示)。

齿条轴21的左右两端部经由省略图示的转向横拉杆而分别与左右轮架连接。

金属制的小齿轮轴28不能沿自身的轴线方向移动且能够绕自身的轴线旋转。而且小齿轮轴28与齿条轴21的齿条齿部啮合。

小齿轮轴28经由万向接头而与作为金属制的棒状部件的转向轴29的一端(下端)连接。转向轴29在侧视图中相对于前后方向及上下方向倾斜。而且，在转向轴29的另一端(上端)固定有方向盘30。

由此，当乘坐于车辆10的驾驶员使方向盘30旋转时，该旋转力经由转向轴29及万向接头向小齿轮轴28传递，小齿轮轴28绕自身的轴线旋转。于是，由于与小齿轮轴28啮合的齿条轴21沿左右方向滑动，因此前轮15L、15R的转向角发生变化。

接着，详细地说明转向锁定装置35的构造。

如图2～图14所示，转向锁定装置35具备第一棘轮36A、第二棘轮36B及锁定机构40。

与转向轴29分体的第一棘轮36A及第二棘轮36B均为环状部件。第一棘轮36A及第二棘轮36B以使转向轴29的中心轴29C方向上的位置互不相同的方式固定于转向轴29外周部。第一棘轮36A及第二棘轮36B例如能够由金属来制造。如图2、图3及图5所示，第一棘轮36A及第二棘轮36B的外径比转向轴29的外径大。

如图2、图3及图5～图8所示，第一棘轮36A具有沿转向轴29的旋转方向并排地形成的12个第一齿部37A。以下的说明中的“旋转方向”意味着转向轴29的旋转方向。各第一齿部37A的设计上的形状彼此相同。各第一齿部37A的上述旋转方向上的一侧(以下，有时将该“一侧”称作从方向盘30侧观察时的“顺时针方向侧”)的端面是作为与上述旋转方向完全正交或者大致正交的平面的第一止动面38A。而且，各第一齿部37A的外周侧面是作为平面的第一支撑面39A。各第一齿部37A的第一支撑面39A的上述旋转方向上的一侧的端部与第一止动面38A的外周侧端部连续。而且，各第一齿部37A的第一支撑面39A的上述旋转方向上的另一侧(以下，有时将该“另一侧”称作从方向盘30侧观察时的“逆时针方向侧”)的端部与相对于各第一齿部37A从另一侧(逆时针方向侧)相邻的第一齿部37A(37Acc)的第一止动面38A的内周侧端部连续。从各第一支撑面39A至中心轴29C的距离随着从一侧朝向另一侧而逐渐减小。

各第一齿部37A跨越第一棘轮36A的中心轴29C方向上的全长而形成。

如图8所示，通过第一齿部37A的宽度方向上的一端即第一止动面38A与中心轴29C的直线和通过第一齿部37A的宽度方向上的另一端与中心轴29C的直线所形成的设计中心角θgA的基准值为30.0度。在本实施方式中，“宽度”意味着“转向轴29的旋转方向上的长度”。而且，在以下的说明中，对象部位(例如，第一齿部37A)的“中心角”意味着以与对象部位的整体宽度对应的中心轴29C为中心的中心角。

如图2、图3及图5～图8所示，第二棘轮36B具有沿上述旋转方向并排地形成的12个第二齿部37B。各第二齿部37B的设计上的形状彼此相同，且第二齿部37B的设计上的形状与第一齿部37A相同。各第二齿部37B的另一侧的端面是作为与上述旋转方向完全正交或者大致正交的平面的第二止动面38B。而且，各第二齿部37B的外周侧面是作为平面的第二支撑面39B。各第二齿部37B的第二支撑面39B的另一侧的端部与第二止动面38B的外周侧端部连续。而且，各第二齿部37B的第二支撑面39B的一侧的端部与相对于各第二齿部37B从一侧(顺时针方向侧)相邻的第二齿部37B(37Bc)的第二止动面38B的内周侧端部连续。从各第二支撑面39B至中心轴29C的距离随着从另一侧朝向一侧而逐渐地减小。

各第二齿部37B的旋转方向上的相位分别与相对应的各第一齿部37A相同。即，各第一止动面38A的旋转方向上的相位分别与相对应的各第二止动面38B相同。

各第二齿部37B跨越第二棘轮36B的中心轴29C方向上的全长而形成。

如图8所示，通过第二齿部37B的宽度方向上的一端即第二止动面38B与中心轴29C的直线和通过第二齿部37B的宽度方向上的另一端与中心轴29C的直线所形成的设计中心角θgB的基准值为30.0度。

如图2～图7所示，作为主要的结构要素，锁定机构40具备支撑轴41、摆动杆42、第一棘爪45、第二棘爪50、滑块55、螺杆58、螺旋齿轮59及锁定用马达60。

金属制且圆柱状的支撑轴41与转向轴29平行，且位于转向轴29的上方。而且，支撑轴41被固定于车身11的支撑部件(省略图示)支撑为无法移动。

支撑轴41贯通金属制的摆动杆42的左侧端部，摆动杆42被支撑轴41支撑为能够绕支撑轴41的轴线旋转。

在摆动杆42的前后两面的长边方向上的中央部分别固定有相互形成为同轴的止动器销43。

而且，在摆动杆42的右端部形成有卡合凹部44。

如图2、图3及图5～图8等所示，金属制的第一棘爪45位于摆动杆42之前。

支撑轴41能够相对旋转地贯通形成于第一棘爪45的左端部的贯通孔。由此，第一棘爪45能够以支撑轴41的轴线为中心相对于支撑轴41相对旋转。

在第一棘爪45的右端部附近设有朝向下方突出的第一卡合部46。第一卡合部46的左端面是作为平面的第一卡合分离面47。第一卡合部46的下端部是第一滑动部48。

而且，在第一棘爪45的右端部形成有第一被支撑突起49。第一被支撑突起49位于前方的止动器销43的正上方。

如图2、图3及图8等所示，金属制的第二棘爪50位于摆动杆42之后。

支撑轴41能够相对旋转地贯通形成于第二棘爪50的左端部的贯通孔。由此，第二棘爪50能够以支撑轴41的轴线为中心相对于支撑轴41相对旋转。

在第二棘爪50的右端部附近设有朝向下方突出的第二卡合部51。第二卡合部51的右端面是作为平面的第二卡合分离面52。第二卡合部51的下端部是第二滑动部53。

而且，在第二棘爪50的右端部形成有第二被支撑突起54。第二被支撑突起54位于后方的止动器销43的正上方。

如图4所示，在支撑轴41的外周面装配有弹簧SP。弹簧SP具有按压部SP1、按压部SP2及按压部SP3。

并且，在弹簧SP发生了弹性变形的状态下，按压部SP1与摆动杆42的下表面接触，按压部SP2与第一棘爪45的上表面接触，且按压部SP3与第二棘爪50的上表面接触。因此，弹簧SP推压摆动杆42而使其绕支撑轴41的轴线向图5的箭头A1方向旋转，且推压第一棘爪45及第二棘爪50而使它们向图5的箭头A2方向旋转。

因此，当未对第一棘爪45赋予弹簧SP的作用力以外的力时，第一棘爪45相对于摆动杆42位于从上方与第一被支撑突起49所对应的止动器销43卡合的卡合位置(图2、图3及图5的位置)。另一方面，当对第一棘爪45赋予箭头A1方向且比弹簧SP的作用力大的外力时，第一棘爪45相对于摆动杆42位于从第一被支撑突起49所对应的止动器销43向上方分离的分离位置(图6及图9的位置)。另外，当未对第二棘爪50赋予弹簧SP的作用力以外的力时，第二棘爪50相对于摆动杆42位于从上方与第二被支撑突起54所对应的止动器销43卡合的卡合位置(图2及图3的位置)。另一方面，当对第二棘爪50赋予箭头A1方向且比弹簧SP的作用力大的外力时，第二棘爪50相对于摆动杆42位于从第二被支撑突起54所对应的止动器销43向上方分离的分离位置(图9的位置)。

如图2、图3及图5至图7所示，在摆动杆42的右侧配设有金属制的滑块55。在滑块55的左侧面设有卡合突起56。该卡合突起56与摆动杆42的卡合凹部44嵌合为能够相对移动。而且，在滑块55形成有沿上下方向贯通滑块55的内螺纹孔(省略图示)。

滑块55被旋转限制单元(省略图示)限制了绕内螺纹孔的轴线的旋转。但是，滑块55的上下方向上的移动未被限制。

金属制且其轴线沿上下方向延伸的螺杆58贯通滑块55的内螺纹孔。而且，形成于螺杆58的外周面的外螺纹槽与内螺纹孔螺合。而且，螺杆58被轴承(省略图示)支撑为能够绕螺杆58的轴线旋转且不能沿轴线方向移动。

螺杆58的上端附近部贯通树脂制的螺旋齿轮59的中心部，且螺杆58与螺旋齿轮59相互固定。

而且，在上述支撑部件固定有电动式的锁定用马达60的主体部。

在锁定用马达60的输出轴61固定有蜗杆62。蜗杆62与螺旋齿轮59啮合。

该锁定用马达60与图1所示的控制装置26连接。如后所述，每当车辆10通过点火开关(省略图示)的操作而在能够行驶的状态与停车保管状态之间切换时，控制装置26向锁定用马达60发送工作信号(电信号)。

接着，参照图5～图14说明转向锁定装置35的动作。

首先，说明车辆10被从能够行驶的状态切换为停车保管状态的情况。

此外，在车辆10处于能够行驶的状态的情况下，摆动杆42、第一棘爪45及第二棘爪50位于图2、图3及图5所示的非锁定位置。此时，第一棘爪45及第二棘爪50相对于摆动杆42位于卡合位置，第一棘爪45的第一卡合部46及第二棘爪50的第二卡合部51分别从第一棘轮36A及第二棘轮36B向上方分离。

由此，由于第一棘爪45及第二棘爪50不阻碍转向轴29(第一棘轮36A及第二棘轮36B)的旋转动作，因此车辆10的驾驶员能够自由地旋转操作方向盘30。

当车辆10形成为停车保管状态时，控制装置26向锁定用马达60发送锁定信号，因此锁定用马达60的输出轴61正转。于是，当从上方观察时，螺旋齿轮59及螺杆58向逆时针方向旋转。其结果是，绕内螺纹孔的旋转被限制的滑块55沿螺杆58朝向下方移动预定量。于是，经由卡合凹部44及卡合突起56与滑块55连接的摆动杆42向图5的箭头A2方向旋转。并且，当与控制装置26连接的传感器(省略图示)检测到摆动杆42、第一棘爪45及第二棘爪50到达图6～图14所示的锁定位置时，锁定用马达60结束正转动作。这样，有时将摆动杆42、第一棘爪45及第二棘爪50从非锁定位置移动到锁定位置时的转向锁定装置35的状态称作“锁定初始状态”。

其中，转向锁定装置35处于锁定初始状态时的第一棘爪45及第二棘爪50相对于摆动杆42的相对位置根据转向轴29的旋转方向位置而不同。换言之，转向锁定装置35处于锁定初始状态时的第一棘爪45及第二棘爪50的锁定位置根据转向轴29的旋转方向位置而变化。

例如，在转向轴29的旋转方向位置处于图7的位置时，当转向锁定装置35形成为锁定初始状态时，第一棘爪45的第一卡合部46与一个第一齿部37A相向。以下，将与第一卡合部46相向的第一齿部37A称作第一相向齿部37Af。并且，此时，第一卡合部46的第一卡合分离面47与相对于第一相向齿部37Af而从逆时针方向侧相邻的第一齿部37A(37Acc)的第一止动面38A接触。此时，第一卡合部46的第一滑动部48与第一相向齿部37Af的第一支撑面39A接触。因此，通过第一棘爪45从第一相向齿部37Af的第一支撑面39A受到的反作用力，第一棘爪45克服弹簧SP的作用力而向图5的箭头A1方向旋转，而从第一被支撑突起49所对应的止动器销43向上方稍微分离。并且，转向轴29的顺时针方向上的旋转被第一棘爪45(第一卡合分离面47)限制。

当转向轴29从图7的位置起向逆时针方向侧旋转并在靠近图6及图8的位置侧时摆动杆42位于锁定位置时，自第一被支撑突起49所对应的止动器销43起的朝向上方的分离量增大(省略图示)。摆动杆42位于锁定位置时的第一滑动部48相对于第一支撑面39A的接触位置越靠近第一相向齿部37Af的第一止动面38A，则第一被支撑突起49自止动器销43起的朝向上方的分离量越大。

并且，在转向轴29的旋转方向位置形成为图6及图8的位置时，第一棘爪45因从第一相向齿部37Af的第一支撑面39A的顺时针方向侧的端部受到的反作用力而位于分离位置。换言之，此时，第一被支撑突起49自止动器销43起的朝向上方的分离量形成为最大。

另外，例如，在转向轴29的旋转方向位置位于图6及图8的位置时，当转向锁定装置35处于锁定初始状态时，第二棘爪50的第二卡合部51与一个第二齿部37B相向。以下，将与第二卡合部51相向的第二齿部37B称作第二相向齿部37Bf。此时，如图8所示，第二卡合部51的第二卡合分离面52与相对于第二相向齿部37Bf从顺时针方向侧相邻的第二齿部37B(37Bc)的第二止动面38B接触。此时，第二卡合部51的第二滑动部53与第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B接触。因此，通过第二棘爪50从第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B受到的反作用力，第二棘爪50克服弹簧SP的作用力而向图5的箭头A1方向旋转，从第二被支撑突起54所对应的止动器销43向上方稍微分离(省略图示)。并且，转向轴29的逆时针方向上的旋转被第二棘爪50(第二卡合分离面52)限制。

在转向轴29从图6及图8的位置向顺时针方向侧旋转而靠近图7的位置侧时，当摆动杆42位于锁定位置时，第二被支撑突起54自所对应的止动器销43起的朝向上方的分离量增大(省略图示)。摆动杆42位于锁定位置时的第二滑动部53相对于第二支撑面39B的接触位置越靠近第二相向齿部37Bf的第二止动面38B，则第二被支撑突起54自止动器销43起的朝向上方的分离量越大。

并且，在转向轴29的旋转方向位置处于图7的位置时，第二棘爪50因从第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B的逆时针方向侧的端部受到的反作用力而位于分离位置。换言之，此时，第二被支撑突起54自止动器销43起的朝向上方的分离量形成为最大。

这样，在本实施方式中，通过使位于锁定位置的第一棘爪45的第一卡合分离面47与第一棘轮36A的第一齿部37A的第一止动面38A卡合而限制方向盘30(转向轴29)朝向顺时针方向侧的旋转。同样地，通过使位于锁定位置的第二棘爪50的第二卡合分离面52与第二棘轮36B的第二齿部37B的第二止动面38B卡合而限制方向盘30朝向逆时针方向侧的旋转。换言之，第一棘爪45及第一齿部37A不限制方向盘30朝向逆时针方向侧的旋转，且第二棘爪50及第二齿部37B不限制方向盘30朝向顺时针方向侧的旋转。

因此，能够使第一棘爪45的旋转方向上的尺寸比第一齿部37A的旋转方向上的尺寸大。同样地，能够使第二棘爪50的旋转方向上的尺寸比第二齿部37B的旋转方向上的尺寸大。即，第一棘爪45及第二棘爪50的旋转方向上的尺寸未被第一齿部37A及第二齿部37B的旋转方向上的尺寸限制。

由此，例如，能够通过增大第一棘爪45的旋转方向上的尺寸来提高第一棘爪45的机械强度，且能够通过增大第二棘爪50的旋转方向上的尺寸来提高第二棘爪50的机械强度。例如，能够增大第一棘爪45的第一卡合部46及第二棘爪50的第二卡合部51的旋转方向上的尺寸。换言之，能够不受第一棘轮36A及第二棘轮36B的形状的影响而增大第一卡合部46及第二卡合部51的机械强度。因此，能够通过第一棘爪45的第一卡合部46(第一卡合分离面47)可靠地限制转向轴29的顺时针方向上的旋转，且能够通过第二棘爪50的第二卡合部51(第二卡合分离面52)可靠地限制转向轴29的逆时针方向上的旋转。

另外，第一棘爪45及第二棘爪50被共用的部件(支撑轴41)支撑为能够旋转。因此，第一棘爪45的第一卡合部46的旋转方向上的位置与第二棘爪50的第二卡合部51的旋转方向上的位置相互形成为预定的相对位置关系。

即，在转向轴29的旋转方向位置位于图9的位置时，当转向锁定装置35处于锁定初始状态时，第一棘爪45的第一卡合部46的第一滑动部48与第一齿部37A(第一相向齿部37Af)的第一支撑面39A的顺时针方向侧的端部接触，且第二棘爪50的第二滑动部53与第二齿部37B(第二相向齿部37Bf)的第二支撑面39B的逆时针方向侧的端部接触。换言之，与以使第一相向齿部37Af的第一止动面38A与第一卡合分离面47卡合且使旋转相位不同于该第一相向齿部37Af的第二相向齿部37Bf的第二止动面38B与第二卡合分离面52卡合的方式设定第一卡合分离面47的位置(制造出第一棘爪45及第二棘爪50)时相比，以使第一卡合分离面47位于向逆时针方向侧(另一侧)移动预定距离的位置的方式设定第一棘爪45及第二棘爪50的设计相对位置。

这样，第一棘爪45及第二棘爪50被支撑轴41支撑为，在锁定初始状态能够产生第一滑动部48与第一齿部37A(第一相向齿部37Af)的第一支撑面39A的顺时针方向侧的端部接触且第二滑动部53与第二齿部37B(第二相向齿部37Bf)的第二支撑面39B的逆时针方向侧的端部接触的状态。此外，存在有将图9所示的锁定初始状态称作“两棘爪端部接触状态”的情况。

并且，在本实施方式中，设定锁定机构40的各结构部件(例如，第一棘轮36A、第二棘轮36B、支撑轴41、第一棘爪45及第二棘爪50)的设计尺寸的基准值及公差，使得在锁定初始状态下能够产生图9所示的两棘爪端部接触状态。更加详细地说，设定锁定机构40的各结构部件的设计尺寸的基准值及公差，使得通过第一卡合部46所接触的第一齿部37A(第一相向齿部37Af)的第一止动面38A与中心轴29C的直线和通过第一卡合分离面47与中心轴29C的直线所形成的中心角θrc1形成为0.0度以上且3.0度以下，且通过第二卡合部51所接触的第二齿部37B(第二相向齿部37Bf)的第二支撑面39B的第二止动面38B与中心轴29C的直线和通过第二卡合分离面52与中心轴29C的直线所形成的中心角θrc2形成为0.0度以上且3.0度以下。

在此，如图10所示，假定在锁定初始状态下第一棘爪45的第一滑动部48与第一相向齿部37Af的第一支撑面39A接触且第二棘爪50的第二滑动部53与旋转相位与该第一相向齿部37Af相同的第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B接触的情况。

在该状态下，在驾驶员使车辆10处于停车保管状态之后，当向车辆10的外侧移动时或者返回到车内且使车辆10处于能够行驶的状态时，存在驾驶员的身体的一部分意外地与方向盘30接触而导致方向盘30旋转的情况。

此时，例如，当方向盘30向顺时针方向旋转时，在方向盘30(转向轴29)旋转了预定角度时，如图11所示，第一棘爪45的第一卡合分离面47与相对于第一相向齿部37Af从逆时针方向侧相邻的第一齿部37A(37Acc)的第一止动面38A接触。因此，转向轴29的顺时针方向上的旋转被第一棘爪45(第一卡合分离面47)限制。而且此时，第二棘爪50的第二卡合部51的第二滑动部53与第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B的逆时针方向侧的端部接触。换言之，第二棘爪50的第二卡合部51不会从第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B离开而朝向相对于第二相向齿部37Bf从逆时针方向侧相邻的第二齿部37B(37Bcc)侧移动。

此外，假设在该情况下，当第二卡合部51移动到第二齿部37Bcc侧时，会产生后述问题。即，当之后将车辆10切换为能够行驶的状态时，在锁定用马达60的输出轴61所产生的旋转力不大的情况下，存在有第一棘爪45及第二棘爪50无法朝向非锁定位置移动复原的隐患。

另一方面，在方向盘30意外地向逆时针方向旋转的情况下，在方向盘30旋转了预定角度时，如图12所示，第二棘爪50的第二卡合分离面52与相对于第二相向齿部37Bf从顺时针方向侧相邻的第二齿部37B(37Bc)的第二止动面38B接触。因此，转向轴29的逆时针方向上的旋转被第二棘爪50(第二卡合分离面52)限制。而且此时，第一棘爪45的第一卡合部46的第一滑动部48与第一相向齿部37Af的第一支撑面39A的顺时针方向侧的端部接触。换言之，第一棘爪45的第一卡合部46不会从第一相向齿部37Af的第一支撑面39A离开而朝向相对于第一相向齿部37Af从顺时针方向侧相邻的第一齿部37A(37Ac)侧移动。

此外，假设在该情况下，在第一卡合部46移动到第一齿部37A(37Ac)侧的情况下也会产生上述问题。

与此相对，第一棘爪45的第一卡合部46的旋转方向上的位置与第二棘爪50的第二卡合部51的旋转方向上的位置不存在图9所示的相对位置关系的比较例的转向锁定装置的动作与本实施方式不同。在该比较例中，与第一相向齿部37Af的第一止动面38A与第一卡合分离面47卡合且第二相向齿部37Bf的第二止动面38B与第二卡合分离面52卡合时相比，第一卡合分离面47位于相对于第二卡合分离面52向顺时针方向侧(一侧)移动了预定距离的位置。换言之，在该比较例中，第一棘爪45位于图9的实线所示的位置且第二棘爪50位于图9的假想线所示的位置(换言之，第一棘爪45位于图9的假想线所示的位置且第二棘爪50位于图9的实线所示的位置)。

例如，假定在锁定初始状态下比较例的转向锁定装置的第一棘爪45的第一卡合部46的第一滑动部48与第一相向齿部37Af的第一支撑面39A接触且第二棘爪50的第二卡合部51的第二滑动部53与第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B接触的情况。换言之，假定比较例的转向锁定装置形成为与图10类似的状态的情况。

此时，例如，当方向盘30意外地向顺时针方向旋转时，在方向盘30(转向轴29)旋转了预定角度时，如图11所示，第一棘爪45的第一卡合分离面47与相对于第一相向齿部37Af从逆时针方向侧相邻的第一齿部37A(37Acc)的第一止动面38A接触。因此，转向轴29的顺时针方向上的旋转被第一棘爪45(第一卡合分离面47)限制。另一方面，此时，如图11中假想线所示，第二棘爪50的第二卡合部51从第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B离开而朝向相对于第二相向齿部37Bf从逆时针方向侧相邻的第二齿部37B(37Bcc)侧移动。由此，在之后身体的一部分从方向盘30离开时，方向盘30因产生于前轮15L、15R的轮胎的扭转反力而向逆时针方向旋转，存在第二相向齿部37Bf的第二止动面38B以较强的力与第二棘爪50的第二卡合部51的第二卡合分离面52接触的情况。在该情况下，在之后将车辆10切换为能够行驶的状态时，在锁定用马达60的输出轴61所产生的旋转力不大的情况下，存在有第一棘爪45及第二棘爪50无法朝向非锁定位置移动复原的隐患。

同样地，此时(即，比较例的转向锁定装置处于与图10类似的状态时)，当方向盘30意外地向逆时针方向旋转时，在方向盘30旋转了预定角度时，如图12所示，第二棘爪50的第二卡合分离面52与相对于第二相向齿部37Bf从顺时针方向侧相邻的第二齿部37B(37Bc)的第二止动面38B接触。因此，转向轴29的逆时针方向上的旋转被第二棘爪50(第二卡合分离面52)限制。另一方面，此时，如图12中假想线所示，第一棘爪45的第一卡合部46的第一滑动部48从第一相向齿部37Af的第一支撑面39A离开而朝向相对于第一相向齿部37Af从顺时针方向侧相邻的第一齿部37A(37Ac)侧移动。由此，在之后身体的一部分从方向盘30离开时，方向盘30因产生于前轮15L、15R的轮胎的扭转反力而向顺时针方向旋转，存在第一相向齿部37Af的第一止动面38A以较强的力与第一棘爪45的第一卡合分离面47接触的情况。在该情况下，在之后将车辆10切换为能够行驶的状态时，在锁定用马达60的输出轴61所产生的旋转力不大的情况下，存在有第一棘爪45及第二棘爪50无法朝向非锁定位置移动复原的隐患。

而且，假定在本实施方式的转向锁定装置35处于图9所示的两棘爪端部接触状态时驾驶员使车辆10处于停车保管状态的情况。

此时，例如，当方向盘30因与身体的一部分意外地接触而向逆时针方向旋转时，当方向盘30(转向轴29)旋转了预定角度以上时，如图13所示，第一棘爪45的第一卡合部46从第一相向齿部37Af的第一支撑面39A分离而向相对于第一相向齿部37Af从顺时针方向侧相邻的第一齿部37A(37Ac)侧移动。因此，在之后身体的一部分从方向盘30离开时，方向盘30因产生于前轮15L、15R的轮胎的扭转反力而向顺时针方向旋转，存在第一相向齿部37Af的第一止动面38A与第一棘爪45的第一卡合分离面47接触的情况。

另外，此时，产生于轮胎的扭转反力的大小与第一卡合部46(第一滑动部48)在第一相向齿部37Af的第一支撑面39A上的滑动量大致成比例。

但是，此时的第一卡合部46(第一滑动部48)在第一相向齿部37Af的第一支撑面39A上的滑动量较小。此外，此时的第一卡合部46(第一滑动部48)在第一相向齿部37Af的第一支撑面39A上的滑动量的最大值是与中心角θrc1对应的距离和与中心角θrc2对应的距离之和。

由此，在该情况下，产生于第一棘爪45的第一卡合分离面47与第一相向齿部37Af的第一止动面38A之间的力并不会太大。

由此，只要锁定用马达60的输出轴61所产生的旋转力具有某种程度的大小，则在之后将车辆10切换为能够行驶的状态时，第一棘爪45及第二棘爪50可靠地朝向非锁定位置移动复原。

另外，此时(即，在本实施方式的转向锁定装置35处于图9所示的两棘爪端部接触状态时驾驶员使车辆10处于停车保管状态时)，当方向盘30因与身体的一部分意外地接触而向顺时针方向旋转时，在方向盘30旋转了预定角度以上时，如图14所示，第二棘爪50的第二卡合部51从第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B分离而向相对于第二相向齿部37Bf从逆时针方向侧相邻的第二齿部37B(37Bcc)侧移动。因此，在之后身体的一部分从方向盘30离开时，方向盘30因产生于前轮15L、15R的轮胎的扭转反力而向逆时针方向旋转，存在第二相向齿部37Bf的第二止动面38B与第二棘爪50的第二卡合分离面52接触的情况。

但是，此时的第二棘爪50(第二卡合分离面52)在第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B上的滑动量较小。此外，此时的第二棘爪50(第二滑动部53)在第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B上的滑动量的最大值是与中心角θrc1对应的距离和与中心角θrc2对应的距离之和。

由此，在该情况下，产生于第二棘爪50的第二卡合分离面52与第二相向齿部37Bf的第二止动面38B之间的力并不会太大。

由此，只要锁定用马达60的输出轴61所产生的旋转力具有某种程度的大小，则在之后将车辆10切换为能够行驶的状态时，第一棘爪45及第二棘爪50可靠地朝向非锁定位置移动复原。

另外，在像这样地在锁定初始状态下产生了图9所示的两棘爪端部接触状态的情况下，在之后方向盘30被旋转操作时，存在第一止动面38A因产生于前轮15L、15R的轮胎的扭转反力而与第一棘爪45的第一卡合分离面47接触、或者第二止动面38B因产生于前轮15L、15R的轮胎的扭转反力而与第二棘爪50的第二卡合分离面52接触的情况。

并且，在锁定机构40的各结构部件的设计尺寸的基准值与实际的尺寸之差(误差)处于各自的公差的范围内的情况下，在使第一棘爪45及第二棘爪50从非锁定位置朝向锁定位置多次移动时，在锁定初始状态下产生两棘爪端部接触状态的概率是中心角θrc1/设计中心角θgA+中心角θrc2/设计中心角θgB。并且，例如，当实际的中心角θrc1及中心角θrc2均为3.0度且第一齿部37A及第二齿部37B的实际的中心角均为30.0度时，在锁定初始状态下产生两棘爪端部接触状态的概率为6.0/30.0＝0.2(20％)。

换言之，在锁定初始状态下不产生两棘爪端部接触状态的概率是80％。

即，在本实施方式中，在使锁定机构40的第一棘爪45及第二棘爪50从非锁定位置移动到锁定位置时，之后以大致80％的概率使第一棘爪45及第二棘爪50以非常小的力朝向非锁定位置移动。另外，当使第一棘爪45及第二棘爪50从锁定位置朝向非锁定位置移动时，以大致20％的概率需要某种程度的力，但是该力的最大值是与上述6.0度对应的较小的力。

以上，基于上述各实施方式说明了本发明，但是本发明并不局限于上述实施方式，只要不脱离本发明的目的，就能够进行各种变更。

第一棘轮36A的第一齿部37A的数量也可以是12以外的多个。同样地，第二棘轮36B的第二齿部37B的数量也可以是12以外的多个。但是，在该情况下，使第一齿部37A的数量与第二齿部37B的数量一致。

也可以使第一棘爪45的第一卡合部46和/或第二棘爪50的第二卡合部51的形状区别于上述实施方式。

例如，也可以将第一卡合部46和/或第二卡合部51形成为圆柱形状或者与上述旋转方向正交的平板形状。

也可以以在非锁定位置与比非锁定位置靠近转向轴29侧的锁定位置之间能够沿与转向轴29的中心轴29C正交的方向移动的方式将第一棘爪45和/或第二棘爪50配设于转向轴29的外周侧。

也可以使摆动杆42位于锁定位置且第一棘爪45位于卡合位置时的第一卡合分离面47的旋转方向位置与摆动杆42位于锁定位置且第二棘爪50位于卡合位置时的第二卡合分离面52的上述旋转方向位置一致，且使各第一齿部37A与各第二齿部37B的上述旋转方向上的相位错开。但是，在该情况下，优选能够产生图9所示的两棘爪端部接触状态。

也可以使构成第一棘轮36A的各第一齿部37A的设计中心角的基准值互不相同。同样地，也可以使构成第二棘轮36B的各第二齿部37B的设计中心角的基准值互不相同。但是，在该情况下，优选能够产生图9所示的两棘爪端部接触状态。

也可以将第一棘轮36A及第二棘轮36B中的至少一方设为不与转向轴29分体而是与转向轴29设为一体。

也可以是，当转向轴29的旋转方向位置位于图7的位置时，当转向锁定装置35处于锁定初始状态时，第一卡合部46的第一滑动部48从第一相向齿部37Af的第一支撑面39A分离且第一棘爪45因弹簧SP的作用力而位于卡合位置。

同样地，也可以是，当转向轴29的旋转方向位置位于图6及图8的位置时，当转向锁定装置35处于锁定初始状态时，第二卡合部51的第二滑动部53从第二相向齿部37Bf的第二支撑面39B分离且第二棘爪50因弹簧SP的作用力而位于卡合位置。

附图标记说明

20…转向装置、29…转向轴、29C…中心轴、30…方向盘、35…转向锁定装置、36A…第一棘轮、36B…第二棘轮、37A…第一齿部、37Af…第一相向齿部、37B…第二齿部、37Bf…第二相向齿部、38A…第一止动面、38B…第二止动面、39A…第一支撑面、39B…第二支撑面、40…锁定机构、42…摆动杆、43…止动器销、45…第一棘爪、46…第一卡合部、47…第一卡合分离面、48…第一滑动部、49…第一被支撑突起、50…第二棘爪、51…第二卡合部、52…第二卡合分离面、53…第二滑动部、54…第二被支撑突起、60…锁定用马达。

Claims (2)

1.一种转向锁定装置，其特征在于，具备：

第一棘轮及第二棘轮，与转向轴的外周部一体化，所述转向轴通过与方向盘一起沿以自身的中心轴为中心的旋转方向旋转而使转向轮的转向角变化，且所述第一棘轮和第二棘轮的所述中心轴方向上的位置互不相同；及

与所述第一棘轮对应的第一棘爪及与所述第二棘轮对应的第二棘爪，配设于所述转向轴的外周侧，且能够在非锁定位置与锁定位置之间相对于所述中心轴相对移动，所述锁定位置是比所述非锁定位置靠所述转向轴一侧的位置，

在所述第一棘轮的外周部沿所述旋转方向并排地形成多个第一齿部，且在所述第二棘轮的外周部沿所述旋转方向并排地形成多个第二齿部，

各所述第一齿部具有：

第一止动面，是所述旋转方向的一侧的端面，且与所述旋转方向正交；及

第一支撑面，是外周侧的面，且第一支撑面至所述中心轴的距离随着从所述一侧朝向所述旋转方向的另一侧而逐渐减小，

各所述第二齿部具有：

第二止动面，是所述旋转方向的所述另一侧的端面，且与所述旋转方向正交；及

第二支撑面，是外周侧的面，且第二支撑面至所述中心轴的距离随着从所述另一侧朝向所述一侧而逐渐减小，

所述第一棘爪具有：

第一滑动部，在该第一棘爪位于所述非锁定位置时该第一滑动部位于比所述第一棘轮靠外周侧的位置，且在该第一棘爪位于所述锁定位置的情况下所述转向轴旋转时该第一滑动部能够在任一个所述第一齿部的所述第一支撑面上滑动；及

第一卡合分离面，能够与任一个所述第一齿部的所述第一止动面卡合分离，

所述第二棘爪具有：

第二滑动部，在该第二棘爪位于所述非锁定位置时该第二滑动部位于比所述第二棘轮靠外周侧的位置，且在该第二棘爪位于所述锁定位置的情况下所述转向轴旋转时该第二滑动部能够在任一个所述第二齿部的所述第二支撑面上滑动；及

第二卡合分离面，能够与任一个所述第二齿部的所述第二止动面卡合分离。

2.根据权利要求1所述的转向锁定装置，其中，

与以下述方式设定所述第一卡合分离面的位置时相比，使所述第一卡合分离面位于所述另一侧，该方式是，在所述第一棘爪及所述第二棘爪位于所述锁定位置的情况下使所述第一止动面与所述第一卡合分离面卡合且使所述第二止动面与所述第二卡合分离面卡合。

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