JP2006044573A - ステアリングロック装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アクチュエータに要求される駆動力を小さなものとしながらにして、盗難防止機能を好適に発揮させることができるステアリングロック装置を提供することにある。
【解決手段】モータ12の駆動に伴い回転体31が回転する。この回転体31の回転に伴い、ピン16が回転体31のカム溝33に沿って移動する。そして、このピン16の移動に連動してロックストッパ51が移動する。前記ロックバー21がアンロック位置からロック位置へ移動した状態において、前記ロックストッパ51の第1係止面57,57はロックバー21の第1被係止面23に係合する。これにより、ロックバー21のロック位置からアンロック位置の方向へ移動が規制されており、ステアリングシャフト13の過剰な回転力に対してのロックバー21の移動が規制される。
【選択図】 図1
【解決手段】モータ12の駆動に伴い回転体31が回転する。この回転体31の回転に伴い、ピン16が回転体31のカム溝33に沿って移動する。そして、このピン16の移動に連動してロックストッパ51が移動する。前記ロックバー21がアンロック位置からロック位置へ移動した状態において、前記ロックストッパ51の第1係止面57,57はロックバー21の第1被係止面23に係合する。これにより、ロックバー21のロック位置からアンロック位置の方向へ移動が規制されており、ステアリングシャフト13の過剰な回転力に対してのロックバー21の移動が規制される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ステアリングシャフトに対してロックバーを嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にするステアリングロック装置に関する。
近年、自動車においては、モータ等のアクチュエータの駆動力に基づきステアリングシャフトに対してロックバーを嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にする電子式のステアリングロック装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。この種の電子式のステアリングロック装置は、車内に設けられたステアリングポストに取付けられている。この電子式のステアリングロック装置は、ステアリングシャフトに対して係脱可能なロックバー、そのロックバーをステアリングシャフトに対して係脱させるための駆動源となるモータ、そのモータの駆動力をロックバーに伝達するための伝達機構を備えている。
伝達機構は、モータの駆動軸上に取付けられたウォーム、そのウォームと噛合するウォームホイール、そのウォームホイールに固定されるシャフト、そのシャフトの回転運動を直線運動に変換する連結部、その連結部と前記ロックバーとの間に配置されるコイルばねを備えている。従って、モータの駆動力はウォーム、ウォームホイール、シャフト、連結部、コイルばねを介してロックバーに伝達される。
このようなステアリングロック装置を備えた自動車では、例えばエンジン始動操作が行われると、ステアリング操舵が不可能なロック状態からモータが回転(例えば、正転)駆動される。すると、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合が解除されてステアリング操舵が可能なアンロック状態となる。一方、エンジン停止後において、例えば降車に伴って車載ドアが開閉されると、ステアリング操舵が可能なアンロック状態からモータが回転(例えば、逆転)駆動される。すると、ステアリングシャフトに対してロックバーが嵌合されてステアリング操舵が不可能なロック状態となる。その結果、盗難防止機能が発揮される。
特開2003−276564号公報
ところで、ステアリング操舵が不可能なロック状態であっても、前記ステアリングシャフトに連結されたステアリングホイールに対して過剰な回転力が付与されると、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合による嵌合力(摩擦力)に抗してコイルばねが収縮してしまい、該ステアリングシャフトが、いわば強制的に回転されてしまう。そして、このように、ステアリング操舵が不可能なロック状態を維持する必要があるにも拘わらず、いわば強制的にステアリング操舵が可能なアンロック状態になってしまうと、ステアリングロック装置の本来の目的である盗難防止機能が発揮されない。
そこで、盗難防止機能を確実に発揮させるための手法として、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合による嵌合力を大きくするための手法を採用すればよいようにも思える。例えば、かかる手法としては、ステアリングシャフトとロックバーとの両者において、該嵌合が密となるような形状を採用する手法、該嵌合が密となるような材料を選択する手法、該嵌合が密となるような表面加工を施す手法等が考えられる。
しかしながら、これらの手法のうち少なくともいずれか1つの手法を採用した場合、ロック状態からアンロック状態へ移行されるアンロック作動時において、ステアリングシャフトに対して嵌合されているロックバーを該ステアリングシャフトから引き抜くために必要な駆動力が大きなものとなる。つまり、モータに大きな駆動力が要求されることとなって、モータが必然的に大型化してしまう。従って、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合による嵌合力を大きくするための手法は、ステアリングロック装置を低コスト化する観点からは必ずしも適切ではないことになる。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、アクチュエータに要求される駆動力を小さなものとしながらにして、盗難防止機能を好適に発揮させることが可能なステアリングロック装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、アクチュエータの駆動力に基づいて、ロックバーを、ステアリングシャフトに嵌合してステアリング操舵を不可能とするロック位置と、ステアリングシャフトに対する嵌合が解除されてステアリング操舵を可能とするアンロック位置との間を移動させるようにしたステアリングロック装置において、前記アクチュエータに駆動連結されたカム溝を有する回転体と、前記回転体の回転に伴いカム溝に沿って移動することによりロックバーをロック位置とアンロック位置との間において移動させる連結体と、前記連結体の動作に連動すると共に前記ロックバーがアンロック位置からロック位置へ移動した状態においてロックバーの一部分に係合することにより当該ロックバーのアンロック方向への移動を規制する規制部材を備えたことを要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のステアリングロック装置において、前記ロックバーがロック位置からアンロック位置へ移動する際、前記連結体の移動に連動して前記規制部材とロックバーとの係合が解除され、その後、ロックバーがロック位置からアンロック位置へ移動した状態において規制部材が当該ロックバーの前記一部分とは異なる他の一部分に係合するように当該規制部材を移動可能に構成し、前記規制部材が前記他の一部分に係合することにより前記ロックバーのロック方向への移動を規制するようにしたことを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載のステアリングロック装置において、前記規制部材を前記ロックバーに押し付ける方向へ常に付勢する付勢手段を備えたことを要旨とする。
請求項4に記載の発明は、請求項2又は請求項3に記載のステアリングロック装置において、前記規制部材には前記ロックバーの一部分に係合可能とした第1係止面及び同じく他の一部分に係合可能とした第2係止面をそれぞれ形成する一方、前記ロックバーの一部分には前記規制部材の第1係止面に係合可能とした第1被係止面を形成すると共に当該ロックバーの他の一部分には前記規制部材の第2係止面に係合可能とした第2被係止面を形成し、前記第1及び第2係止面並びに第1及び第2被係止面はそれぞれ前記ロックバーの移動方向に対して直交し且つ互いに平行をなすように形成したことを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のうちいずれか1項に記載のステアリングロック装置において、前記アクチュエータの駆動軸には駆動歯車を一体回転可能に設ける一方、前記回転体の外周面に複数の歯形を形成することにより当該回転体を前記駆動歯車に噛合する従動歯車として構成し、前記駆動歯車及び従動歯車は、それぞれ互いに平行軸又は交差軸を有する歯車としたことを要旨とする。
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、アクチュエータの駆動に伴い回転体が回転する。この回転体の回転に伴い、連結体が回転体のカム溝に沿って移動する。そして、この連結体の移動に連動して規制部材が移動する。前記ロックバーがアンロック位置からロック位置へ移動した状態において、前記規制部材はロックバーの一部分に係合する。これにより、ロック位置において、ステアリングシャフトの過剰な回転力に対してのロックバーの移動が規制される。このため、盗難防止機能を好適に発揮することができる。
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、アクチュエータの駆動に伴い回転体が回転する。この回転体の回転に伴い、連結体が回転体のカム溝に沿って移動する。そして、この連結体の移動に連動して規制部材が移動する。前記ロックバーがアンロック位置からロック位置へ移動した状態において、前記規制部材はロックバーの一部分に係合する。これにより、ロック位置において、ステアリングシャフトの過剰な回転力に対してのロックバーの移動が規制される。このため、盗難防止機能を好適に発揮することができる。
しかも、前記ステアリングシャフトに対する前記ロックバーの嵌合とは別にロックバーの移動規制が好適に実現されることから、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合による嵌合力を小さくするための手法を採用しても何ら差し支えない。例えば、かかる手法としては、ステアリングシャフトとロックバーとの両者において、該嵌合が疎となるような形状を採用する手法、該嵌合が疎となるような材料を選択する手法、該嵌合が疎となるような表面加工を施す手法等が考えられる。そして、これらの手法のうち少なくともいずれか1つの手法を採用した場合、ロックバーをステアリングシャフトから引き抜くために必要な駆動力が小さなもので済む。つまり、ロック位置において、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合のみに依存してロックバーの移動規制が実現される構成とは異なり、アクチュエータに大きな駆動力が要求されることはない。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加えて、ロックバーがロック位置からアンロック位置へ移動する際、前記連結体の移動に連動して前記規制部材とロックバーとの係合が解除される。その後、連結体の移動に連動してロックバーはロック位置からアンロック位置へ移動し、この状態において規制部材はロックバーの前記一部分とは異なる他の一部分に係合する。これにより、ロックバーのロック方向への移動が規制される。従って、振動等によるロックバーのアンロック位置からロック位置への移動が抑制され、該ロックバーをアンロック位置に好適に保持することができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は請求項2に記載の発明の作用に加えて、規制部材はロックバーに押し付けられる方向へ常に付勢される。規制部材がロックバーに常時押し付けられることにより、当該規制部材とロックバーとの係合状態が良好に保たれる。このため、ロックバーのロック状態及びアンロック状態のそれぞれの状態を一層好適に維持させることができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項2又は請求項3に記載の発明の作用に加えて、ロックバーがアンロック位置からロック位置へ移動した状態において、規制部材の第1係止面とロックバーの第1被係止面とは互いに係合する。また、ロックバーがロック位置からアンロック位置へ移動した状態において、規制部材の第2係止面とロックバーの第2被係止面とは互いに係合する。第1及び第2係止面並びに第1及び第2被係止面はそれぞれ前記ロックバーの移動方向に対して直交し且つ互いに平行をなしているため、それぞれ互いの接触面積が確保される。従って、規制部材は、ロックバーをロック状態及びアンロック状態のそれぞれの状態に一層好適に維持させることができる。
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜請求項4のうちいずれか1項に記載の発明の作用に加えて、駆動歯車の回転力は従動歯車として構成される回転体に伝達される。回転体と駆動歯車とは互いに平行軸又は交差軸を有する歯車(例えば平歯車同士の噛合関係)とされるので、該回転体と駆動歯車とを互いに食い違い軸を有する歯車(例えばウォームギアとウォームホイールとの噛合関係)とした場合に比べて、アクチュエータの駆動力は該回転体に対してより多くの回転を伝えることができる。これは、平行軸及び交差軸を有する歯車は、食い違い軸を有する歯車に比べて、歯車の回転を伝える伝導効率が高いためである。このため、アクチュエータから回転体への駆動力伝達速度が向上し、ロックバーをロック位置とアンロック位置との間においてスムーズに且つ効率的に移動させることができる。従って、ロックバーをより早く移動させることができ、ロックバーの動作時間を短縮することができる。尚、ここでいう平行軸の歯車は、例えば平歯車、はすば歯車、内歯車、ラック、はすばラック等であり、交差軸の歯車は、例えばすぐばかさ歯車、まがりばかさ歯車、ゼロールかさ歯車等である。
本発明によれば、アクチュエータに要求される駆動力を小さなものとしながらにして、盗難防止機能を好適に発揮させることができる。
以下、本発明を自動車のステアリングロック装置に具体化した一実施形態を図1〜図12に従って説明する。
(全体構成)
図1に示すように、ステアリングロック装置11は車内に設けられたステアリングポスト(図示略)に取付けられている。ステアリングロック装置11は、アクチュエータとしてのモータ12の回転駆動力に基づいて前記ステアリングポストに支持されたステアリングシャフト13に対してロックバー21を嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にする電子式のステアリングロック装置である。ステアリングロック装置11を構成するモータ12は駆動軸14を備えている。駆動軸14には駆動歯車15が固定されており、該駆動歯車15には従動歯車としての回転体31が噛合されている。駆動歯車15及び回転体31は互いに平行軸を有する平歯車から構成されている。
(回転体)
図2及び図3に示すように、回転体31はその外周面に複数の歯形32を有しており、該回転体31は各歯形32を介して前記モータ12(図1参照)の駆動歯車15に噛合している。回転体31の一側面(図1における上面)には渦巻き状のカム溝33(図2及び図3参照)が形成されている。回転体31にはカム溝33が形成されることにより、該回転体31の中心部から渦巻き状をなすように渦巻き突条34が形成されている。また、回転体31のカム溝33が形成された側の側面において各歯形32の歯底よりも若干内側には、円環状の内周壁35が突設されている。
(全体構成)
図1に示すように、ステアリングロック装置11は車内に設けられたステアリングポスト(図示略)に取付けられている。ステアリングロック装置11は、アクチュエータとしてのモータ12の回転駆動力に基づいて前記ステアリングポストに支持されたステアリングシャフト13に対してロックバー21を嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にする電子式のステアリングロック装置である。ステアリングロック装置11を構成するモータ12は駆動軸14を備えている。駆動軸14には駆動歯車15が固定されており、該駆動歯車15には従動歯車としての回転体31が噛合されている。駆動歯車15及び回転体31は互いに平行軸を有する平歯車から構成されている。
(回転体)
図2及び図3に示すように、回転体31はその外周面に複数の歯形32を有しており、該回転体31は各歯形32を介して前記モータ12(図1参照)の駆動歯車15に噛合している。回転体31の一側面(図1における上面)には渦巻き状のカム溝33(図2及び図3参照)が形成されている。回転体31にはカム溝33が形成されることにより、該回転体31の中心部から渦巻き状をなすように渦巻き突条34が形成されている。また、回転体31のカム溝33が形成された側の側面において各歯形32の歯底よりも若干内側には、円環状の内周壁35が突設されている。
図2に示すように、カム溝33は、第1最深部36、第1傾斜面37、平面部38、第2傾斜面39、第2最深部40及び第3傾斜面41を備えている。これらがこの順に回転体31の中心部を始点として渦巻き状に配置されることによってカム溝33は構成されている。カム溝33の中心部には、第1最深部36(図2のカム溝33内の中心部を含む斜線部)が該カム溝33内において平坦且つ深さが最深に形成されている。カム溝33内における第1最深部36の外周方向には、該第1最深部36と連続するように第1傾斜面37(図2のカム溝33内における中心付近の網掛け部)が形成されている。該第1傾斜面37は、前記第1最深部36との境を基端として、カム溝33内における外周方向への上り坂となっている。即ち、この第1傾斜面37は、カム溝33が外周方向へ向かって徐々に浅くなるように形成されている。尚、第1最深部36及び第1傾斜面37における渦巻き突条34の内周面の半径は等しく形成されている。
カム溝33内における第1傾斜面37の外周方向には、該第1傾斜面37と連続する平面部38(図2のカム溝33内における網掛け部と網掛け部間の第1最深部36よりも疎の斜線部)が形成されている。該平面部38は、平坦となっている。また、カム溝33内における平面部38の外周方向には、該平面部38と連続する第2傾斜面39(図2のカム溝33内における内周壁35と連続する網掛け部)が形成されている。該第2傾斜面39は、カム溝33内における外周方向への下り坂となっている。即ち、この第2傾斜面39は、カム溝33が外周方向へ徐々に深くなるように形成されている。
カム溝33内における第2傾斜面39の外周方向には、該第2傾斜面39と連続する第2最深部40(図2のカム溝33内における内周壁35と連続する斜線部)が形成されている。該第2最深部40は、前記第1最深部36と同じ深さに形成されている。さらに、カム溝33内における第2最深部40の外周方向には、該第2最深部40と連続する第3傾斜面41(図2のカム溝33内における点々部)が形成されている。該第3傾斜面41は、前記内周壁35に沿って上り坂となっている。即ち、この第3傾斜面41は、カム溝33内における外周方向へ徐々に浅くなるように形成されている。該第3傾斜面41は、外周方向(図2におけるY方向)へ向かうにつれて幅狭に形成され、最終的には前記内周壁35と一体となる。尚、第2傾斜面39及び第2最深部40における内周壁35の内周面の半径は等しく形成されている。
図1に示すように、前述のように構成されたカム溝33には、円筒形のピン16の一端が挿入されている。該ピン16は、回転体31の回転に伴って前記カム溝33内を摺動する。尚、ピン16は連結体を構成する。
(ロックバー)
ロックバー21は、その中心軸に対して直交する方向への移動が図示しないケースにより規制されており、図1に示すロック位置と図5に示すアンロック位置との間を直線的に移動可能とされている。ロック位置はロックバー21の先端がステアリングシャフト13に嵌合してステアリング操舵が不可能となる位置であり、アンロック位置はロックバー21の先端がステアリングシャフト13に対する嵌合が解除されてステアリング操舵が可能となる位置である。
(ロックバー)
ロックバー21は、その中心軸に対して直交する方向への移動が図示しないケースにより規制されており、図1に示すロック位置と図5に示すアンロック位置との間を直線的に移動可能とされている。ロック位置はロックバー21の先端がステアリングシャフト13に嵌合してステアリング操舵が不可能となる位置であり、アンロック位置はロックバー21の先端がステアリングシャフト13に対する嵌合が解除されてステアリング操舵が可能となる位置である。
図1に示すように、ロックバー21は回転体31においてカム溝33が形成されている側の側面に対して所定距離だけ離間して配置されている。図1及び図4に示すように、該ロックバー21の後端面22(図1における右端面)はロックバー21の移動方向に対して直交しており、該ロックバー21の後端面22には、第1被係止面23が形成されている。さらに、後端面22には、第1ばね受け部24が凹設されている。この第1ばね受け部24にはコイルばね17aの一端が係合されており、該コイルばね17aの他端は図示しないケースの内壁に支持されている。従って、ロックバー21はコイルばね17aの弾性力によりロック位置方向(ステアリングシャフト13側)へ常時付勢されている。このため、コイルばね17aは、ロックバー21におけるアンロック位置からロック位置への移動を補助する。
また、ロックバー21において回転体31と反対側の側面には、凹部25が形成されている。該凹部25における後端側の内側面(図1における右側の内側面)には、第2被係止面26が形成されている。第2被係止面26はロックバー21の移動方向に対して直交するように形成されている。
さらに、凹部25の内底面には、ピン挿入孔27が形成されており、該ピン挿入孔27には、ピン16におけるカム溝33挿入側の一端部とは反対側の他端部が嵌入されている。ピン16は、ロックバー21を介してコイルばね17aの弾性力によりステアリングシャフト13側へ常時付勢されている。従って、モータ12の駆動によって前記回転体31が回転されると、この回転体31の回転に伴いピン16は常時ロックバー21先端方向に向かって付勢された状態でカム溝33内における側壁に摺動案内される。ピン16は、前記ロックバー21を介して図示しないケースにより回転運動が規制されており、ピン16の挿入方向(図1における上下方向)及びロックバー21の長手方向(図1及び図2における左右方向)にのみ移動可能となっている。このため、ロックバー21は、前記カム溝33に対して相対移動するピン16の移動に連動して、図1に示すロック位置と、図5に示すアンロック位置との間を移動する。
ロックバー21を図1に示すロック位置から図5に示すアンロック位置へ移動させる際、モータ12を逆回転させると回転体31は逆回転する。すると、図2に示すように、カム溝33は回転体31の中心付近から始まって徐々に径が大きくなる渦巻き状に形成されているので、回転体31の逆回転に伴ってピン16は、第2最深部40→第2傾斜面39(上り)→平面部38→第1傾斜面37(下り)→第1最深部36の順に案内される。このピン16と一体的にロックバー21は移動するので、該ロックバー21は、ピン16の移動に伴って徐々に回転体31の中心方向へ移動し、前記ピン16が第1最深部36に至ったとき、アンロック位置へ至る。また、前記ピン16は、該ロックバー21を直線的に移動させると共に、第1傾斜面37において上り斜面を上昇し、第2傾斜面39において下り斜面を下降する。
一方、ロックバー21を図5に示すアンロック位置から図1に示すロック位置へ移動させる際、モータ12を正回転させると回転体31は正回転する。すると、図6に示すように、回転体31の正回転に伴ってピン16は、第1最深部36→第1傾斜面37(上り)→平面部38→第2傾斜面39(下り)→第2最深部40の順に案内される。このピン16と一体的にロックバー21は移動するので、該ロックバー21は、ピン16の移動に伴って徐々に回転体31の外周方向へ移動し、前記ピン16が第2最深部40に至ったとき、ロック位置へ至る。前記ピン16は、該ロックバー21を直線的に移動させると共に、前記ピン16は、第2傾斜面39において上り斜面を上昇し、第1傾斜面37において下り斜面を下降する。
(ロックストッパ)
図1及び図4に示すように、ケース内において、ロックバー21の凹部25が形成されている側の側面には案内部18が形成されている。案内部18は回転体31の軸線方向に延びるように形成されており、該案内部18内にはロックストッパ51が該案内部18の内面に沿って移動可能に配置されている。ロックストッパ51は、略直方体に形成されている。ロックストッパ51においてロックバー21と反対側には上面部52が形成されており、該上面部52には第2ばね受け部53が凹設されている。この第2ばね受け部53の内底面には、付勢手段としてのコイルばね17bの一端が支持されており、該コイルばね17bの他端はケースの内壁に固定されている。このため、ロックストッパ51はコイルばね17bの弾性力により常にロックバー21側へ付勢されている。ロックストッパ51において、ロックバー21側の側面には、前記ピン16と摺接する摺接面54が設けられている。該ピン16には、この摺接面54を介して前記コイルばね17bの弾性力が常に付与されている。このピン16の一端が、前記カム溝33の内底面に係合することにより、ロックストッパ51の下方への移動は規制されている。即ち、ロックストッパ51の摺接面54とピン16とは常に密着している。該ピン16は、前記回転体31の回転に伴ってロックストッパ51を介してコイルばね17bの弾性力が付与された状態でカム溝33内を摺動する。カム溝33には、第1傾斜面37及び第2傾斜面39が形成されているため、前記ピン16は、この傾斜面に案内されながら上下にも移動する。このとき、ロックストッパ51は、該ピン16と密着しているため、このピン16の上下動に伴ってロックストッパ51も上下動する。
(ロックストッパ)
図1及び図4に示すように、ケース内において、ロックバー21の凹部25が形成されている側の側面には案内部18が形成されている。案内部18は回転体31の軸線方向に延びるように形成されており、該案内部18内にはロックストッパ51が該案内部18の内面に沿って移動可能に配置されている。ロックストッパ51は、略直方体に形成されている。ロックストッパ51においてロックバー21と反対側には上面部52が形成されており、該上面部52には第2ばね受け部53が凹設されている。この第2ばね受け部53の内底面には、付勢手段としてのコイルばね17bの一端が支持されており、該コイルばね17bの他端はケースの内壁に固定されている。このため、ロックストッパ51はコイルばね17bの弾性力により常にロックバー21側へ付勢されている。ロックストッパ51において、ロックバー21側の側面には、前記ピン16と摺接する摺接面54が設けられている。該ピン16には、この摺接面54を介して前記コイルばね17bの弾性力が常に付与されている。このピン16の一端が、前記カム溝33の内底面に係合することにより、ロックストッパ51の下方への移動は規制されている。即ち、ロックストッパ51の摺接面54とピン16とは常に密着している。該ピン16は、前記回転体31の回転に伴ってロックストッパ51を介してコイルばね17bの弾性力が付与された状態でカム溝33内を摺動する。カム溝33には、第1傾斜面37及び第2傾斜面39が形成されているため、前記ピン16は、この傾斜面に案内されながら上下にも移動する。このとき、ロックストッパ51は、該ピン16と密着しているため、このピン16の上下動に伴ってロックストッパ51も上下動する。
図1及び図4に示すように、ロックストッパ51の摺接面54には一対の凸部55,55が形成されている。凸部55,55におけるステアリングシャフト13と反対側の側面は、前記後端面22と連続するように面一に形成されている。また、ロックストッパ51における両凸部55,55の間には、ピン16の移動を許容する逃げ部56が形成されている。即ち、逃げ部56の長さ(凸部55と凸部55との間の長さ)は、ピン16の直径よりも長く、ロックバー21の短手方向の長さよりも短くなっている(図4及び図7参照)。
図1に示すように、凸部55,55において、ステアリングシャフト13側の側面がそれぞれ第1係止面57,57となっており、モータ12側の側面がそれぞれ第2係止面58,58となっている。第1係止面57,57及び第2係止面58,58とは互いに平行をなしている。第1係止面57,57は、ロックバー21のロック位置において該ロックバー21の後端面22(正確には第1被係止面23)と係合可能とされている。第2係止面58,58は、ロックバー21のアンロック位置において該ロックバー21の第2被係止面26と係合可能とされている。尚、回転体31が正回転及び逆回転することにより前記ピン16の一端がカム溝33内における平面部38に至ったとき、ロックストッパ51は移動可能範囲内における一番高い位置に至る。このとき、凸部55,55と凹部25との係合が解除されるように、又は凸部55,55と後端面22との係合が解除されるように、凹部25の深さ、凸部55,55の摺接面54からの突出長さ、及び平面部38のカム溝33内における最深部に対する高さ等が設定されている。
(スプリング)
図1及び図8に示すように、回転体31において、カム溝33が形成された側面とは反対側の側面には、偏心軸61が回転体31の中心からモータ12の駆動歯車15の中心方向へ偏奇した偏心位置に突設されている。偏心軸61は回転体31の中心を中心として該回転体31と一体に回転する。この偏心軸61には、スプリング62が掛止されている。スプリング62は弾性を有するゴム材等により線状に形成されている。スプリング62の両端は、ステアリングロック装置11の前記ケースの内面に設けられた固定部A及び固定部Bにそれぞれ固定されている。スプリング62は、偏心軸61に掛止されることにより略くの字状に屈曲した状態で保持されている。即ち、スプリング62には、偏心軸61に掛止されることにより略くの字状に屈曲した掛止部63が形成されている。
図1及び図8に示すように、回転体31において、カム溝33が形成された側面とは反対側の側面には、偏心軸61が回転体31の中心からモータ12の駆動歯車15の中心方向へ偏奇した偏心位置に突設されている。偏心軸61は回転体31の中心を中心として該回転体31と一体に回転する。この偏心軸61には、スプリング62が掛止されている。スプリング62は弾性を有するゴム材等により線状に形成されている。スプリング62の両端は、ステアリングロック装置11の前記ケースの内面に設けられた固定部A及び固定部Bにそれぞれ固定されている。スプリング62は、偏心軸61に掛止されることにより略くの字状に屈曲した状態で保持されている。即ち、スプリング62には、偏心軸61に掛止されることにより略くの字状に屈曲した掛止部63が形成されている。
ロックバー21が図1に示すロック位置及び図5に示すアンロック位置にあるとき、偏心軸61は図8に実線で示す位置にある。この位置は、偏心軸61の回転範囲内において該偏心軸61が最も駆動歯車15に近づく位置である。このとき、掛止部63は前記ケースの固定部Aと同じく固定部Bとの中間位置に形成されている。スプリング62は固定部Aと固定部Bとを結ぶ直線に一致する位置に弾性復帰しようとしており、このスプリング62の弾性力により偏心軸61は駆動歯車15の中心方向へ付勢されている。
モータ12を駆動してロックバー21を図1に示すロック位置から図5に示すアンロック位置へ移動させる際、回転体31はスプリング62の弾性力に抗して図8における反時計方向へ回転する。即ち、スプリング62の弾性力は回転体31の回転負荷として該回転体31に作用する。詳述すると、回転体31が反時計方向へ180度回転するまでの間、この回転体31の回転に伴って偏心軸61は反時計方向へ偏心回転する。偏心軸61は図8に実線で示す位置から離れる方向へ移動するので該偏心軸61の反時計方向への回転に伴ってスプリング62は伸長する。
その後、偏心軸61がさらに反時計方向へ180度回転するまでの間、この回転体31の回転に伴って偏心軸61は反時計方向へさらに偏心回転する。偏心軸61は図8に実線で示す位置へ近づく方向へ移動するので該偏心軸61の反時計方向への回転に伴ってスプリング62は縮む。そして、偏心軸61が反時計方向へ360度だけ回転(一回転)して図8に実線で示す位置に復帰したとき、ロックバー21は図5に示すアンロック位置に至る。
モータ12を駆動してロックバー21を図5に示すアンロック位置から図1に示すロック位置へ移動させる際、回転体31はスプリング62の弾性力に抗して図8における時計方向へ回転する。即ち、スプリング62の弾性力は回転体31の回転負荷として該回転体31に作用する。詳述すると、回転体31が時計方向へ180度回転するまでの間、この回転体31の回転に伴って偏心軸61は時計方向へ偏心回転する。偏心軸61は図8に実線で示す位置から離れる方向へ移動するので該偏心軸61の時計方向への回転に伴ってスプリング62は伸長する。
その後、偏心軸61がさらに時計方向へ180度回転するまでの間、この回転体31の回転に伴って偏心軸61は時計方向へさらに偏心回転する。偏心軸61は図8に実線で示す位置へ近づく方向へ移動するので該偏心軸61の時計方向への回転に伴ってスプリング62は縮む。そして、偏心軸61が時計方向へ360度だけ回転(一回転)して図8に実線で示す位置に復帰したとき、ロックバー21は図1に示すロック位置に至る。尚、スプリング62、偏心軸61、固定部A及び固定部Bから回転負荷付与手段が構成されている。
(実施形態の作用)
次に、前述のように構成されたステアリングロック装置11の作用について説明する。
(ロック位置)
図1及び図4に示すように、ロックバー21がロック位置に保持された状態において、ロックバー21の先端はステアリングシャフト13に嵌合されている。一方、ロックバー21の第1被係止面23と、ロックストッパ51の凸部55,55の第1係止面57,57とは、互いにロックバー21の移動方向に対して直交し且つ平行に形成された面同士で係合されている。この状態において、ロックストッパ51は、コイルばね17bによってロックバー21方向に付勢されている。即ち、ロックストッパ51とロックバー21とは互いに密着している。このため、ロックバー21とロックストッパ51との間の滑り等も少なく、係合状態が良好に保たれている。例えば、ステアリングシャフト13の過剰な回転力に対してロックバー21がアンロック方向に力を受けた場合、ロックストッパ51の第1係止面57,57がロックバー21の第1被係止面23を係止することによりアンロック方向への移動が規制されている。
次に、前述のように構成されたステアリングロック装置11の作用について説明する。
(ロック位置)
図1及び図4に示すように、ロックバー21がロック位置に保持された状態において、ロックバー21の先端はステアリングシャフト13に嵌合されている。一方、ロックバー21の第1被係止面23と、ロックストッパ51の凸部55,55の第1係止面57,57とは、互いにロックバー21の移動方向に対して直交し且つ平行に形成された面同士で係合されている。この状態において、ロックストッパ51は、コイルばね17bによってロックバー21方向に付勢されている。即ち、ロックストッパ51とロックバー21とは互いに密着している。このため、ロックバー21とロックストッパ51との間の滑り等も少なく、係合状態が良好に保たれている。例えば、ステアリングシャフト13の過剰な回転力に対してロックバー21がアンロック方向に力を受けた場合、ロックストッパ51の第1係止面57,57がロックバー21の第1被係止面23を係止することによりアンロック方向への移動が規制されている。
さらに、カム溝33内におけるピン16は、図2に示すように、カム溝33内における第2最深部40に保持されている。即ち、ピン16は第2傾斜面39及び第3傾斜面41との間に配置されており、カム溝33がピン16に対して矢印X及びY方向に向かってそれぞれ上り坂となっている。このため、振動等におけるピン16の移動が規制され、モータ12が駆動している状態においてのみ、駆動歯車15及び回転体31は回転可能となっている。こうすることにより、前記ロックストッパ51とロックバー21との係合と共にロックバー21をロック位置に保持することに貢献している。
(ロック→アンロック)
ロックバー21を図1に示すロック位置から図5に示すアンロック位置へ移動させる際、モータ12を逆回転させると、該モータ12の駆動力は、駆動歯車15を介して回転体31に伝達され、回転体31はスプリング62(図8参照)の弾性力に抗して逆回転する。図1及び図2に示すように、カム溝33に挿入されたピン16は、回転体31の逆回転に伴って図2に示す矢印X方向に第2最深部40→第2傾斜面39(上り)→平面部38→第1傾斜面37(下り)→第1最深部36の順に案内される。
ロックバー21を図1に示すロック位置から図5に示すアンロック位置へ移動させる際、モータ12を逆回転させると、該モータ12の駆動力は、駆動歯車15を介して回転体31に伝達され、回転体31はスプリング62(図8参照)の弾性力に抗して逆回転する。図1及び図2に示すように、カム溝33に挿入されたピン16は、回転体31の逆回転に伴って図2に示す矢印X方向に第2最深部40→第2傾斜面39(上り)→平面部38→第1傾斜面37(下り)→第1最深部36の順に案内される。
図1及び図2に示すように、ロックバー21のロック位置において、ピン16の一端は第2最深部40に保持されている。この状態から、回転体31を逆回転させると、ピン16は第2最深部40内を矢印X方向へ移動する。このとき、ピン16は、ロックバー21を介してコイルばね17aの弾性力によりステアリングシャフト13側へ常時付勢されているため、該ピン16は回転体31の内周壁35の内周面に沿って移動する。尚、第2最深部40では、ピン16の移動軌跡に対する回転半径は変わらないため、回転体31に対して中心方向への移動はない。また第2最深部40は平坦となっているため、ピン16は上下方向へも移動しない。従って、ピン16が第2最深部40内を移動する間、ロックバー21及びロックストッパ51は移動しない。
次に、回転体31の逆回転によってピン16の一端が第2傾斜面39を移動するとき、ピン16は回転体31の内周壁35の内周面に沿って移動すると共に、該第2傾斜面39に沿って上昇する。ロックバー21の移動方向に対しては、前記第2最深部40内を移動するときと同様、ピン16の移動軌跡に対する回転半径は変わらないため、回転体31に対して中心方向への移動はない。このため、ロックバー21は直線的に回転体31の中心方向へ移動しない。一方、ロックストッパ51の移動方向に対しては、ピン16が第2傾斜面39に沿って徐々に上昇するため、該ロックストッパ51も前記コイルばね17bの付勢力に抗して上昇(図1における上方へ移動)する。このとき、ロックバー21の第1被係止面23におけるロックストッパ51の第1係止面57,57の係合は徐々に解除され、ピン16が第2傾斜面39における最上部(平面部38との境)に到達したとき、ロックストッパ51の上昇も最高となり、ロックバー21との係合も完全に解除される(図9参照)。
次に、回転体31の逆回転によってピン16が平面部38を移動するとき、ピン16はカム溝33に沿って回転体31の中心方向へ移動される。このため、ロックバー21は、ロックストッパ51との係合が解除された状態で、直線的に回転体31の中心方向(図1及び図2における右方向)へ移動する。そして、ピン16が、前記第1傾斜面37に到達したとき、ロックバー21の凹部25(第2被係止面26)が、前記ロックストッパ51の凸部55,55(第2係止面58,58)の真下に到達する(図10参照)。ピン16が平面部38を移動する間は、ロックストッパ51は、該ピン16の一端に摺接され、この状態において該ロックストッパ51の高さが維持される。
次に、回転体31の逆回転によってピン16が第1傾斜面37を移動するとき、ピン16は渦巻き突条34の内周面を摺動しながら下降する。第1傾斜面37における渦巻き突条34の内周面の半径は等しく形成されているため、ピン16の移動軌跡に対する回転半径は変わらない。このため、回転体31に対して中心方向への移動はない。従って、ロックバー21は直線的に回転体31の中心方向へ移動しない。一方、ロックストッパ51の移動方向(図1における上下方向)に対しては、ピン16が第1傾斜面37に沿って徐々に下降するため、該ロックストッパ51も徐々に下降する。そして、ロックバー21の第2被係止面26におけるロックストッパ51の第2係止面58,58の係合が開始され、ピン16が第1傾斜面37における最深部(第1最深部36との境)に到達したとき、ロックストッパ51は該ロックストッパ51の移動可能範囲内における最も低い位置となり、ロックバー21と完全に係合される(図5参照)。
次に、回転体31の逆回転によってピン16が第1最深部36を移動するとき、ピン16は回転体31の渦巻き突条34の内周面に沿って移動するため、ピン16の移動軌跡に対する回転半径は変わらない。このため、回転体31に対して中心方向への移動はない。また第1最深部36は平坦となっているため、ピン16は上下方向へも移動しない。従って、ピン16が第1最深部36内を移動する間、ロックバー21及びロックストッパ51は移動しない。
また、図6及び図8に示すように、ロックバー21をロック位置からアンロック位置に移動させる際、モータ12の慣性力によって、例えば図8に二点鎖線で示す回転超過位置Cまで到達する場合がある。このとき、例えばピン16の一端がカム溝33における第1最深部36のさらに中心方向へと移動しようとする。このような場合においても、スプリング62は固定部Aと固定部Bとを結ぶ直線に一致する位置に弾性復帰しようとしており、スプリング62の弾性力により回転超過位置Cにある偏心軸61は図8に示す実線の位置に復帰する。このため、モータ12の慣性力によって回転体31が360度(一回転)以上逆回転方向に回転した場合においても所定の位置(回転角度)に回転体31を復帰させることができる。このようにしてロックバー21は図5に示すアンロック位置に保持される。
(アンロック→ロック)
ロックバー21を図5に示すアンロック位置から図1に示すロック位置へ移動させる際、モータ12を正回転させると、該モータ12の駆動力は、駆動歯車15を介して回転体31に伝達され、回転体31はスプリング62の弾性力に抗して正回転する。カム溝33に挿入されたピン16は、回転体31の正回転に伴って図6に示す矢印Y方向に→第1最深部36→第1傾斜面37(上り)→平面部38→第2傾斜面39(下り)→第2最深部40の順に案内される。
ロックバー21を図5に示すアンロック位置から図1に示すロック位置へ移動させる際、モータ12を正回転させると、該モータ12の駆動力は、駆動歯車15を介して回転体31に伝達され、回転体31はスプリング62の弾性力に抗して正回転する。カム溝33に挿入されたピン16は、回転体31の正回転に伴って図6に示す矢印Y方向に→第1最深部36→第1傾斜面37(上り)→平面部38→第2傾斜面39(下り)→第2最深部40の順に案内される。
図5及び図6に示すように、アンロック位置において、ピン16は第1最深部36に保持されている。このような状態から、回転体31を正回転させると、ピン16は第1最深部36内を矢印Y方向へ移動する。このとき、ピン16は、ロックバー21を介してコイルばね17aの弾性力によりステアリングシャフト13側へ常時付勢されており、該ピン16は回転体31の渦巻き突条34の内周面に沿って移動する。このとき、ピン16の移動軌跡に対する回転半径は変わらないため、回転体31に対して中心方向への移動はない。また第1最深部36は平坦となっているため、ピン16は上下方向へも移動しない。従って、ピン16が第1最深部36内を移動する間、ロックバー21及びロックストッパ51は移動しない。
次に、回転体31の正回転によってピン16の一端が第1傾斜面37を移動するとき、ピン16は渦巻き突条34の内周面を摺動しながら上昇する。第1傾斜面37における渦巻き突条34の内周面の半径は等しく形成されているため、ピン16の移動軌跡に対する回転半径は変わらない。このため、回転体31に対して中心方向への移動はない。従って、ロックバー21は直線的に回転体31の中心方向へ移動しない。一方、ロックストッパ51の移動方向(図1における上下方向)に対しては、ピン16が第1傾斜面37に沿って徐々に上昇するため、該ロックストッパ51も徐々に上昇する。そして、ロックバー21の第2被係止面26とロックストッパ51の第2係止面58,58との係合が解除され、ピン16が第1傾斜面37と平面部38との境に到達したとき、ロックストッパ51は該ロックストッパ51の移動可能範囲内における最も高い高さとなり、ロックバー21と完全に解除される(図10参照)。
次に、回転体31の正回転によってピン16の一端が平面部38を移動するとき、ピン16はカム溝33に沿ってカム溝33における外周方向へ移動される。このため、ロックバー21は、ロックストッパ51との係合が解除された状態で、直線的に回転体31の外周方向(図1及び図2における左方向)へ移動する。そして、ピン16が、前記第2傾斜面39に到達したとき、ロックバー21の第1被係止面23がロックストッパ51の第1係止面57,57の真下に到達する(図9参照)。ピン16が平面部38を移動する間は、ロックストッパ51は、該ピン16の他端に摺接され、該ロックストッパ51の高さが維持される。
次に、回転体31の正回転によってピン16の一端が第2傾斜面39を移動するとき、ピン16は回転体31の内周壁35の内周面に沿って移動すると共に、該第2傾斜面39に沿って下降する。ロックバー21の移動方向に対しては、前記第2最深部40内を移動するときと同様、ピン16の移動軌跡に対する回転半径は変わらないため、カム溝33内における外周方向への移動はない。このため、ロックバー21は直線的に回転体31の外周方向へ移動しない。一方、ロックストッパ51の移動方向に対しては、ピン16が第2傾斜面39に沿って徐々に下降するため、該ロックストッパ51は前記コイルばね17bの弾性力によりピン16に連動するように下降(図1における下方へ移動)する。このとき、ロックバー21の第1被係止面23とロックストッパ51の第1係止面57,57とは徐々に係合され、ピン16が第2傾斜面39における最下部(第2最深部40との境)に到達したとき、ロックストッパ51は、該ロックストッパ51の移動可能範囲内における最も低い高さとなり、ロックバー21と完全に係合される(図1参照)。
次に、回転体31の正回転によってピン16の一端が第2最深部40を移動するとき、ピン16は回転体31の内周壁35の内周面に沿って移動する。尚、第2最深部40では、ピン16の移動軌跡に対する回転半径は変わらないため、回転体31における外周方向への移動はない。また第2最深部40は平坦となっているため、ピン16は上下方向へも移動しない。従って、ピン16が第2最深部40内を移動する間、ロックバー21及びロックストッパ51は移動しない。このようにしてロックバー21は図1に示すロック位置に保持される。
また、図2及び図8に示すように、モータ12の慣性力によって回転体31が360度(一回転)以上正回転方向に回転してしまい、例えば図8に二点鎖線で示す回転超過位置Dまで到達する場合がある。このとき、例えばピン16の一端がカム溝33の第3傾斜面41まで到達してしまうと、ピン16が第3傾斜面41に沿って上昇し、それに伴いロックストッパ51も上昇しようとする。このような場合においても、スプリング62の弾性力により回転超過位置Dにある偏心軸61は図8に示す実線の位置に復帰する。このため、モータ12の慣性力によって回転体31が360度(一回転)以上正回転方向に回転した場合においても所定の位置(回転角度)に回転体31を復帰させることができる。即ち、ロックバー21はロック位置に正確に位置決めされる。このようにして、ロックバー21は図1に示すロック位置に保持される。
このように、モータ12が駆動したときだけ回転体31は回転する。また、ロックバー21がロック位置とアンロック位置との間を移動する間、即ち回転体31が360度正逆回転する間においても偏心軸61はスプリング62の弾性力により常にモータ12の駆動歯車15の中心方向へ付勢されている。即ち、回転体31の側面に形成された歯形32は、常に駆動歯車15の歯形を押し付けている。このため、駆動歯車15と回転体31との噛合い率が向上し、モータ12の駆動に伴う両歯車(回転体31及び駆動歯車15)からの振動及び騒音が抑制される。
(異常時)
図11に示すように、図5に示すアンロック位置から図1に示すロック位置にロックバー21を移動させる際、ステアリングシャフト13の停止位置により、ロックバー21の先端が該ステアリングシャフト13の突部に乗り上げることがある。即ち、ロックバー21の先端が、ステアリングシャフト13に対して嵌合しないことがある。このような状態では、ピン16は第2最深部40において渦巻き突条34側(回転体31における中心側)に位置している。このとき、ロックストッパ51はロックバー21の係合を解除した状態にあり、コイルばね17bの弾性力によりロックバー21において回転体31と反対側の側面に押し付けられている。ちなみに、このような状態になったときは、ハンドル等のステアリング(図示略)を回転させることにより、ロックバー21の先端が該ステアリングシャフト13に嵌合可能な位置までステアリングシャフト13を回転させる。この結果、ロックバー21は、コイルばね17aの弾性力によりロック位置方向へ移動する。このとき、ピン16も前記ロックバー21の移動に伴い、回転体31における外周方向(図12に示す二点鎖線の位置から点線の位置)へ移動する。そして、ロックバー21がロック位置に至ったとき、ロックストッパ51はコイルばね17bの弾性力により下降し、ロックバー21と係合する。このようにして、ロックバー21はロック位置に保持される(図1参照)。
図11に示すように、図5に示すアンロック位置から図1に示すロック位置にロックバー21を移動させる際、ステアリングシャフト13の停止位置により、ロックバー21の先端が該ステアリングシャフト13の突部に乗り上げることがある。即ち、ロックバー21の先端が、ステアリングシャフト13に対して嵌合しないことがある。このような状態では、ピン16は第2最深部40において渦巻き突条34側(回転体31における中心側)に位置している。このとき、ロックストッパ51はロックバー21の係合を解除した状態にあり、コイルばね17bの弾性力によりロックバー21において回転体31と反対側の側面に押し付けられている。ちなみに、このような状態になったときは、ハンドル等のステアリング(図示略)を回転させることにより、ロックバー21の先端が該ステアリングシャフト13に嵌合可能な位置までステアリングシャフト13を回転させる。この結果、ロックバー21は、コイルばね17aの弾性力によりロック位置方向へ移動する。このとき、ピン16も前記ロックバー21の移動に伴い、回転体31における外周方向(図12に示す二点鎖線の位置から点線の位置)へ移動する。そして、ロックバー21がロック位置に至ったとき、ロックストッパ51はコイルばね17bの弾性力により下降し、ロックバー21と係合する。このようにして、ロックバー21はロック位置に保持される(図1参照)。
尚、モータ12の駆動を停止するタイミングは、通常時及び異常時にかかわらず、ピン16が第2最深部40(ロックバー21におけるロック位置)または、第1最深部36(ロックバー21におけるアンロック位置)に至ったときである。
上記実施形態のステアリングロック装置11によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)モータ12の駆動に伴い回転体31が回転する。この回転体31の回転に伴い、ピン16が回転体31のカム溝33に沿って移動する。そして、このピン16の移動に連動してロックストッパ51が移動する。前記ロックバー21がアンロック位置からロック位置へ移動した状態において、前記ロックストッパ51の第1係止面57,57はロックバー21の第1被係止面23に係合する。これにより、ロックバー21のロック位置からアンロック位置の方向へ移動が規制されており、ステアリングシャフト13の過剰な回転力に対してのロックバー21の移動が規制される。このため、盗難防止機能を好適に発揮することができる。しかも、前記ステアリングシャフト13に対する前記ロックバー21の嵌合とは別にロックバー21の移動規制が好適に実現されることから、ステアリングシャフト13に対するロックバー21の嵌合による嵌合力を小さくするための手法を採用しても何ら差し支えない。例えば、かかる手法としては、ステアリングシャフト13とロックバー21との両者において、該嵌合が疎となるような形状を採用する手法、該嵌合が疎となるような材料を選択する手法、該嵌合が疎となるような表面加工を施す手法等が考えられる。そして、これらの手法のうち少なくともいずれか1つの手法を採用した場合、ロックバー21をステアリングシャフト13から引き抜くために必要な駆動力が小さなもので済む。つまり、ロック位置において、ステアリングシャフト13に対するロックバー21の嵌合のみに依存してロックバー21の移動規制が実現される構成とは異なり、モータ12に大きな駆動力が要求されることはない。
(1)モータ12の駆動に伴い回転体31が回転する。この回転体31の回転に伴い、ピン16が回転体31のカム溝33に沿って移動する。そして、このピン16の移動に連動してロックストッパ51が移動する。前記ロックバー21がアンロック位置からロック位置へ移動した状態において、前記ロックストッパ51の第1係止面57,57はロックバー21の第1被係止面23に係合する。これにより、ロックバー21のロック位置からアンロック位置の方向へ移動が規制されており、ステアリングシャフト13の過剰な回転力に対してのロックバー21の移動が規制される。このため、盗難防止機能を好適に発揮することができる。しかも、前記ステアリングシャフト13に対する前記ロックバー21の嵌合とは別にロックバー21の移動規制が好適に実現されることから、ステアリングシャフト13に対するロックバー21の嵌合による嵌合力を小さくするための手法を採用しても何ら差し支えない。例えば、かかる手法としては、ステアリングシャフト13とロックバー21との両者において、該嵌合が疎となるような形状を採用する手法、該嵌合が疎となるような材料を選択する手法、該嵌合が疎となるような表面加工を施す手法等が考えられる。そして、これらの手法のうち少なくともいずれか1つの手法を採用した場合、ロックバー21をステアリングシャフト13から引き抜くために必要な駆動力が小さなもので済む。つまり、ロック位置において、ステアリングシャフト13に対するロックバー21の嵌合のみに依存してロックバー21の移動規制が実現される構成とは異なり、モータ12に大きな駆動力が要求されることはない。
(2)ステアリングシャフト13に対して前記ロックバー21が解除されているアンロック状態において、ロックストッパ51は前記ステアリングシャフト13に対して前記ロックバー21が嵌合する方向への移動を規制する。これにより、アンロック位置からロック位置へのロックバー21の移動が規制される。このため、ロックバー21をアンロック状態に維持させることができ、ロックバー21が振動等によりアンロック位置からロック位置へ移動することを抑制することができる。
(3)ロックストッパ51はロック状態及びアンロック状態それぞれの状態において、ロックバー21を常に押圧する。このため、ロックバー21とロックストッパ51とは、互いの係合部にて密着する。従って、ロックバー21のロック状態及びアンロック状態のそれぞれの状態を一層好適に維持させることができる。
(4)ロックバー21がアンロック位置からロック位置へ移動した状態において、ロックストッパ51の第1係止面57,57とロックバー21の第1被係止面23とは互いに係合する。また、ロックバー21がロック位置からアンロック位置へ移動した状態において、ロックストッパ51の第2係止面58,58とロックバー21の第2被係止面26とは互いに係合する。これらの状態にあるとき、第1係止面57,57及び第2係止面58,58並びに第1被係止面23及び第2被係止面26はそれぞれ前記ロックバー21の移動方向に対して直交し且つ互いに平行をなしているため、それぞれ互いの接触面積が確保される。従って、ロックストッパ51は、ロックバー21をロック状態及びアンロック状態のそれぞれの状態に一層好適に維持させることができる。
(5)回転体31の外周面とモータ12の駆動歯車15とを平行軸又は交差軸を有する歯車(平歯車等)により形成した。例えば食い違い軸を有する歯車(ウォームギア等)にした場合に比べて、モータ12の駆動力は該回転体31に対してより多くの回転を伝えることができる。これは、平行軸及び交差軸を有する歯車は、歯車の回転を伝える伝導効率が高く、食い違い軸を有する歯車は伝導効率が平行軸及び交差軸を有する歯車に比べて低いためである。このため、モータ12から回転体31への伝達速度が向上し、ピン16をロック位置とアンロック位置との間においてスムーズに(効率よく)移動させることができる。従って、ロックバー21をより早く移動させることができ、ロックバー21の動作時間を短縮することができる。尚、ここでいう平行軸の歯車は、例えば平歯車、はすば歯車、内歯車、ラック、はすばラック等であり、交差軸の歯車は、例えばすぐばかさ歯車、まがりばかさ歯車、ゼロールかさ歯車等である。
(6)ロック位置において、ピン16はカム溝33内において第2最深部40に保持される。この第2最深部40から両矢印X,Yの方向に向かってカム溝33は浅くなるように第2傾斜面39及び第3傾斜面41が設けられている。即ち、ロック位置におけるピン16から見ると、両側が上り坂になっている。このため、ピン16はモータ12の駆動力にのみ移動可動となっている。従って、平歯車同士で駆動歯車15及び回転体31を構成した歯車機構についても、振動等から好適に駆動歯車15及び回転体31の回転を抑制することができる。
(7)ロック位置においてはアンロック位置方向へ、アンロック位置においてはロック位置方向へのロックバー21の移動が、それぞれロックストッパ51によって好適に規制されている。このため、モータ12内の磁力によりモータ12の駆動軸14の回転を抑制するコギングトルクが不要となる。従って、コギングトルクを有しないモータを選定可能となる。例えば、ロックストッパ51なしの構成とした場合、モータのコギングトルクが必要であると共に、ウォームギア等の低い伝導効率の歯車を利用して振動等による回転体31の回転を抑制する必要がある。
(8)回転体31の一側面には、偏心軸61が偏心位置に突設されており、この偏心軸61にはスプリング62が掛止部63に掛止されることにより略くの字状に屈曲した状態で保持されている。このスプリング62の弾性力により、回転体31は偏心軸61を介して常に駆動歯車15側へ付勢されている。即ち、ロックバー21がアンロック位置及びロック位置にあり且つモータ12の駆動が停止している状態において、回転体31にはロックバー21をアンロック位置及びロック位置に保持しようとする回転負荷が常にかかっている。従って、その回転負荷が付与されている回転体31は回転しにくくなる。回転体31はスプリング62の弾性力に抗して回転しなければならないからである。駆動歯車15及び回転体31は互いに回転力を伝達するため、回転体31の回転が抑制されると駆動歯車15の回転も抑制される。このため、振動等による駆動歯車15及び回転体31の回転はそれぞれ好適に抑制され、該駆動歯車15及び回転体31は所定の位置(回転角度)に保持される。
(9)モータ12が駆動している状態においても、回転体31は駆動歯車15側へ付勢される。このため、駆動歯車15と回転体31との噛合い率を向上させることができる。従って、駆動歯車15及び回転体31の間の振動及び騒音を抑制することができる。
(10)スプリング62は固定部Aと固定部Bとを結ぶ直線に一致する位置に常に弾性復帰するように配置されている。このため、ロックバー21をアンロック位置からロック位置、またはロック位置からアンロック位置に移動させる際、モータ12の駆動力によって回転体31が360度(一回転)以上回転した場合においても、スプリング62の弾性力により偏心軸61を図8に示す実線の位置に容易に復帰させることができる。従って、ロックバー21をアンロック位置からロック位置に移動させる際、回転体31が360度(一回転)以上正回転方向に回転した場合においても所定の位置(回転角度)に回転体31は復帰する。また、ロックバー21をロック位置からアンロック位置に移動させる際、回転体31が360度(一回転)以上逆回転方向に回転した場合においても所定の位置(回転角度)に回転体31は復帰する。このように、回転体31、ひいてはロックバー21をロック位置及びアンロック位置に正確に位置決めできる。
(別の実施形態)
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では駆動歯車15及び回転体31に平歯車を採用したが、以下のようにしてもよい。即ち、伝導効率の高い平行軸を有する歯車(はすば歯車、内歯車、ラック、はすばラック等)同士及び交差軸を有する歯車(すぐばかさ歯車、まがりばかさ歯車、ゼロールかさ歯車等)同士を採用してもよい。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では駆動歯車15及び回転体31に平歯車を採用したが、以下のようにしてもよい。即ち、伝導効率の高い平行軸を有する歯車(はすば歯車、内歯車、ラック、はすばラック等)同士及び交差軸を有する歯車(すぐばかさ歯車、まがりばかさ歯車、ゼロールかさ歯車等)同士を採用してもよい。
・本実施形態では付勢手段として、コイルばね17bを用いたが、ロックストッパ51の一部におもりを備えてもよい。このような構成にした場合、ロックストッパ51は、おもりの重力によって常に上面部52から摺接面54の方向に付勢する。尚、上記のような構成にした場合、ロックストッパ51の移動方向が重力に対して平行となるように、該ロックストッパ51を配置させる。
(付記)
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)請求項1〜請求項5のうちいずれか1項に記載のステアリングロック装置において、前記回転体のカム溝は、ロックバーのロック位置における前記連結体の両方向に対して浅くなるような傾斜面を設けたことを特徴とするステアリングロック装置。このような構成にした場合、ロック状態において、カム溝が連結体に対して上り坂になっているため、アクチュエータの駆動力により連結体が移動することはできるが、振動等により誤ってアクチュエータの駆動軸が回転しようとするときの連結体の移動は抑制される。したがって、規制部材の移動が抑制され、規制部材がロックバーから外れてしまうことを抑制することができる。
(ロ)請求項5に記載のステアリングロック装置において、前記従動歯車に、回転負荷を付与する回転負荷付与手段を備え、該回転負荷付与手段は、前記駆動歯車に噛合する従動歯車における偏心位置に設けられた偏心軸を前記駆動歯車に向かって常に付勢することを特徴とするステアリングロック装置。このような構成にした場合、従動歯車は回転負荷付与手段の付勢力により回転が抑制される。このため、アクチュエータの駆動が停止した状態においては、従動歯車の回転が好適に抑制され、従動歯車を常に所定の位置(回転角度)に保持させることができる。また、アクチュエータが駆動している状態においても従動歯車は駆動歯車側へ付勢される。このため、駆動歯車と従動歯車との噛合い率が向上する。従って、両歯車の振動及び騒音を抑制することができる。
(付記)
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)請求項1〜請求項5のうちいずれか1項に記載のステアリングロック装置において、前記回転体のカム溝は、ロックバーのロック位置における前記連結体の両方向に対して浅くなるような傾斜面を設けたことを特徴とするステアリングロック装置。このような構成にした場合、ロック状態において、カム溝が連結体に対して上り坂になっているため、アクチュエータの駆動力により連結体が移動することはできるが、振動等により誤ってアクチュエータの駆動軸が回転しようとするときの連結体の移動は抑制される。したがって、規制部材の移動が抑制され、規制部材がロックバーから外れてしまうことを抑制することができる。
(ロ)請求項5に記載のステアリングロック装置において、前記従動歯車に、回転負荷を付与する回転負荷付与手段を備え、該回転負荷付与手段は、前記駆動歯車に噛合する従動歯車における偏心位置に設けられた偏心軸を前記駆動歯車に向かって常に付勢することを特徴とするステアリングロック装置。このような構成にした場合、従動歯車は回転負荷付与手段の付勢力により回転が抑制される。このため、アクチュエータの駆動が停止した状態においては、従動歯車の回転が好適に抑制され、従動歯車を常に所定の位置(回転角度)に保持させることができる。また、アクチュエータが駆動している状態においても従動歯車は駆動歯車側へ付勢される。このため、駆動歯車と従動歯車との噛合い率が向上する。従って、両歯車の振動及び騒音を抑制することができる。
11…ステアリングロック装置、12…アクチュエータとしてのモータ、13…ステアリングシャフト、14…駆動軸、15…駆動歯車、16…ピン、17b…付勢手段を構成するコイルばね、21…ロックバー、23…第1被係止面、26…第2被係止面、31…回転体、32…歯形、33…カム溝、51…規制部材としてのロックストッパ、57…第1係止面、58…第2係止面。
Claims (5)
- アクチュエータの駆動力に基づいて、ロックバーを、ステアリングシャフトに嵌合してステアリング操舵を不可能とするロック位置と、ステアリングシャフトに対する嵌合が解除されてステアリング操舵を可能とするアンロック位置との間を移動させるようにしたステアリングロック装置において、
前記アクチュエータに駆動連結されたカム溝を有する回転体と、
前記回転体の回転に伴いカム溝に沿って移動することによりロックバーをロック位置とアンロック位置との間において移動させる連結体と、
前記連結体の動作に連動すると共に前記ロックバーがアンロック位置からロック位置へ移動した状態においてロックバーの一部分に係合することにより当該ロックバーのアンロック方向への移動を規制する規制部材を備えたことを特徴とするステアリングロック装置。 - 請求項1に記載のステアリングロック装置において、
前記ロックバーがロック位置からアンロック位置へ移動する際、前記連結体の移動に連動して前記規制部材とロックバーとの係合が解除され、その後、ロックバーがロック位置からアンロック位置へ移動した状態において規制部材が当該ロックバーの前記一部分とは異なる他の一部分に係合するように当該規制部材を移動可能に構成し、
前記規制部材が前記他の一部分に係合することにより前記ロックバーのロック方向への移動を規制するようにしたステアリングロック装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のステアリングロック装置において、
前記規制部材を前記ロックバーに押し付ける方向へ常に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とするステアリングロック装置。 - 請求項2又は請求項3に記載のステアリングロック装置において、
前記規制部材には前記ロックバーの一部分に係合可能とした第1係止面及び同じく他の一部分に係合可能とした第2係止面をそれぞれ形成する一方、
前記ロックバーの一部分には前記規制部材の第1係止面に係合可能とした第1被係止面を形成すると共に当該ロックバーの他の一部分には前記規制部材の第2係止面に係合可能とした第2被係止面を形成し、
前記第1及び第2係止面並びに第1及び第2被係止面はそれぞれ前記ロックバーの移動方向に対して直交し且つ互いに平行をなすように形成したステアリングロック装置。 - 請求項1〜請求項4のうちいずれか1項に記載のステアリングロック装置において、
前記アクチュエータの駆動軸には駆動歯車を一体回転可能に設ける一方、
前記回転体の外周面に複数の歯形を形成することにより当該回転体を前記駆動歯車に噛合する従動歯車として構成し、
前記駆動歯車及び従動歯車は、それぞれ互いに平行軸又は交差軸を有する歯車としたステアリングロック装置。
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- 2004-08-06 JP JP2004231124A patent/JP2006044573A/ja not_active Withdrawn
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