JP2006525170A - 自動車のステアリングシャフトをロックする装置 - Google Patents

Abstract

正逆回転できるコントロール部材（１４）を使ってコントロール部材（１４）の回転軸に対しラジアル方向にロック位置とフリー位置の間で前後移動でき、ロックバー（２）に隣接するコントロール部材（１４）の側面上でその回転軸を中心に渦巻くコントロール部材（１４）の螺旋溝（１８）と側面に突き出たピン（１９）により噛み合い、ステアリングシャフト（１）のロック用切り欠き部（３）と一緒で機能するロックバー（２）を使って、自動車のステアリングシャフト（１）の回転をロックするための装置。
本発明によれば、装置には、ロックバー（２）に対向するステアリングシャフト（１）のロック用切り欠き部（３）がなくロック位置に嵌れないときに、ロックバー（２）のピン（１９）がバネ負荷（２１）の作用に抗してコントロール部材（１４）の螺旋溝（１８）を離れそしてコントロール部材（１４）もロックバー（２）のロック位置に相当する位置まで回転できるように、コントロール部材（１４）が、ピン（１９）と一緒で機能し螺旋溝（１８）の底面（２２）からロックバー（２）に対向する平坦な面（２３）に向かって上がる斜面（２４）を有しており、ロックバー（２）内にピン（１９）を移動可能なように支持しコントロール部材の方向にバネ負荷している１個体のロックバー（２）を設けている。

Description

本発明は、正逆回転可能なコントロール部材を使ってコントロール部材の回転軸に対してラジアル方向にロック位置とフリー位置の間で前後運動でき、側面に設けたピンがロックバーに隣接するコントロール部材の側面でその回転軸の周りで渦巻くコントロール部材の螺旋溝に噛み合う、ステアリングシャフトのロック用切り欠き部と一緒で機能するロックバーを使って、自動車のステアリングシャフトの回転をロックするための装置に関するものである。

自動車のステアリングシャフトを回転しないようにロックするための、この種の装置は公知である。そこでは、ロックバーはコイルバネを備えた２個体で構成されており、ロックバーのロック位置に相当する位置にコントロール部材が回転すると、バネの作用に抗してステアリングシャフトのロック用切り欠き部と一緒で機能するロックバー部品およびコントロール部材と一緒で機能するロックバー部品が、共に動くことができるが、ロック用切り欠き部の一つがこのロックバー部品と対向するような位置にコントロール部材がないので、ステアリングシャフトと一緒で機能するロックバー部品が嵌り込めるステアリングシャフトのロック用切り欠き部がない。別のロックバー部品に設けてあってコントロール部材の螺旋溝と噛み合うピンが、このロックバー部品の動かない側面突起の役割をしている。コントロール部材は円形のディスクで構成しており、ロックシリンダーにより正逆回転できる。コイルバネのついた２個体のロックバー構成は、比較的コストがかかり故障しやすい（ドイツ特許公開第５０６ ７８１号）。

自動車のステアリングシャフトを回転しないようにロックするための公知である類似の装置では、１個体のロックバーを設けており、その側面に突き出たピンがロックバーと固定結合しており、ロックシリンダーにより正逆回転できる円形のコントロールディスクの螺旋形状スリットを通じて延伸している。そしてコントロールディスクは、ステアリングシャフトの一つのロック用切り欠き部がロックバーに対向して、ロック位置に嵌るためにロックバーがロック用切り欠き部に噛み合うことができる時にのみ、ロックバーのロック位置に相当する位置に回転することができる（米国特許第１ ７８６ １８６号）。

ドイツ特許公開第５０６ ７８１号 米国特許第１ ７８６ １８６号

本発明の課題は、いずれの観点でもシンプルでありコスト的に有利で故障の可能性の少ないロックバーを特徴とする最初に述べた種類の装置を提供することであり、そのときコントロール部材は、ステアリングシャフトの各回転位置とは関係なく、ロックバーのロック位置に相当する位置に常に回転できるものである。

本発明では、特許請求項１の特徴部分に記載の特徴により、この課題を解決する。本発明による利点ある装置の構成については、残りの特許請求項に記載している。

以下において、自動車のステアリングシャフトの回転をロックする本発明による装置の好ましい実施形態を、例示的に図を使って記述する。

自動車のステアリングシャフト１の回転をロックする図示の装置には、ステアリングシャフト１に固定したロックブッシュ４にある溝形状のロック用切り欠き部３と一緒で機能するロックバー２がある。ステアリングシャフト１とロックブッシュ４は、ロックバー２のための貫通開口部のついた再掲しない外装パイプにより囲まれている。

ロックバー２は四角の断面をしており、経路５に相当するケース６の断面内で軸方向に動けるように支持されている。経路５の幅広側の両側面７、８はそれぞれ、ステアリングシャフト１およびそれと同軸の外装パイプに共通の長手軸９に直角な面において延伸している。ケース６は、経路５から離れた側でカバー１０により閉じられた組立用開口部１１が設けられており、外装パイプに固定されている。

ロックバー２は、図１、２、３で分かるように、ステアリングシャフト１に対向した終端１２でロックロックブッシュ４の切り欠き部３で噛み合っておりステアリングシャフト１が回転できないロック位置、および図４、５、６で分かるように、ロックバー２の終端１２がロックブッシュ４のロック用切り欠き部３で噛み合わずステアリングシャフト１をフリーにすることによりステアリングシャフトが回転できるフリー位置の間を、前後運動することができる。

ロックバー２をフリー位置、そして反対方向でロック位置に軸方向移動するための役割をしているのは、正逆回転できる電動モーター１３を使って正逆回転可能な円形のコントロール部材１４である。コントロール部材１４は、ケースカバー１０に対向したロックバー２の側面でステアリングシャフト１から離れたロックバー２の終端１５に配置されており、コントロール部材１４の中央にある軸受け穴１７に嵌りロックバー２の幅広側の両側面７、８を案内するケース６の経路５に直角に延伸するケース６の円筒状突起１６に、ケース６内で回転できるように支持されている。

ロックバー２に隣接するコントロール部材１４の側面に、コントロール部材１４の軸受け穴１７を中心として渦巻いておりロックバー２から側方に突き出たピン１９に噛み合う螺旋溝１８を設けているので、ケースの突起１６が決めるコントロール部材１４の回転軸を中心にラジアル方向にコントロール部材１４が一方向または反対方向に回転する時に、ロックバー２は一方向または反対方向にアキシャル方向で動く。

円筒状ピン１９は、ステアリングシャフトから離れたロックバー２の終端１５に設けた円筒穴２０の中で、アキシャル方向に移動可能なように支持され、穴２０内に配置したコイル圧縮バネ２１により、コントロール部材１４の方向に荷重を受けている。コントロール部材１４には、以下に記述するように、ピン１９と一緒で機能し螺旋溝１８の底面２２からロックバー２に対向するコントロール部材１４の平坦な面２３に向かって上る斜面２４があり、その面は螺旋溝１８の底面２２の以下に説明する位置２５で始まり、螺旋溝１８に沿って延伸している。ロックバー２は、一方でロックバー２の肩２７により、他方でケース６の肩２８により支持されているコイル圧縮バネ２６により、ステアリングシャフト１の方向に支えられている。

コントロール部材１４は外歯２９のついた円形のディスクで構成しており、その歯に電動モーター１３の出力軸３１を固定している駆動ウォームギア３０が噛み合う。電動モーター１３は、その出力軸３１はロックバー２の幅狭側の両側面３２、３３に平行に延伸するように、ケース６内でロックバー２の傍に配置している。

コントロール部材１４は、ケースカバー１０にある径の大きい方の円筒状突起３４によりケース６の円筒状突起１６に軸方向に固定されており、そしてロックバー２とは反対側の側面に突き出た螺旋鍔３５を有しており、その鍔はコントロール部材１４の軸受け穴１７を中心に渦巻いており、ケース６内でケース突起１６に平行な軸３６を中心に揺動可能でバネ負荷を受けている２アームの揺動レバー３７がその鍔と一緒で機能して、ロックバー２のロック位置に相当するコントロール部材１４の回転位置だけでなく、ロックバー２のフリー位置に相当するコントロール部材１４の回転位置でも電気スイッチ３８を作動する。ロックバー２がフリー位置に嵌ると、ロックバー２の側面にあるピン形状の突起４０により別の電気スイッチ３９が作動する。両方の電気スイッチ３８、３９は、ケースカバー１０に平行でケース６に固定したラックプレート４１に配置している。

ステアリングシャフト１を回転しないようにロックするための記述している装置の機能方法は、図３、６、９から特に明らかである。

図３で示すロック位置から矢印Ａの方向で軸方向に図６で示すフリー位置に１個体のロックバー２を移動するために、電動モーター１３のスイッチをいれると、その出力軸３１はウォームギア３０を通じてコントロール部材１４を矢印Ｂの方向に回転し、ロックバー２のピン１９がコントロール部材１４の螺旋溝１８内で、コントロール部材１４の回転軸（軸受け穴１７）に近づくように移動する。

図６で示すフリー位置から矢印Ｃの方向で軸方向に図３のロック位置に１個体のロックバー２を移動するために、電動モーター１３のスイッチをいれると、その出力軸３１は駆動ウォームギア３０を通じてコントロール部材１４を矢印Ｄの方向に回転し、ロックバー２のピン１９がコントロール部材１４の螺旋溝１８内で、コントロール部材１４の回転軸（軸受け穴１７）から離れるように移動する。

コントロール部材１４が矢印Ｄの方向に回転時に、ステアリングシャフト１ないしそのロックブッシュ４のロック用切り欠き部３が、一個体のロックバー２ないしそのステアリングシャフト側の終端１２に対向しないときには、ロックバー２ないしその終端１２がロック用切り欠き部３に噛み込めず、ロックバー２はロック位置に至らないで図９で示すロック前位置に至るのみである。ロックバー２が矢印Ｃの方向に軸方向移動するときに、このロック前位置に達すると、ロックバー２のピン１９はその自由端で、コントロール部材１４にある螺旋溝１８の底面２２の位置２５と接する。更に矢印Ｄの方向にコントロール部材１４を回転すると、ピン１９の自由端はコントロール部材１４の斜面２４に沿ってロックバー２に対向するコントロール部材１４の平坦な面２３をスライドし、コイル圧縮バネ２１に逆らってロックバー２の穴２０内に戻り、コントロール部材１４の螺旋溝１８を離れるので、図９で示すように、コントロール部材１４を矢印Ｄの方向にロックバー２のロック位置に相当する位置まで更に回転できる。

ロックブッシュ４の付いたステアリングシャフト１を、図９で示す位置からロックブッシュ４のロック用切り欠き部３が隣接するロックバー２の終端１２に向いている図３で示す位置に回転すると、一個体のロックバー２は渦巻き圧縮バネ２６の作用の下で、問題なく図９で示すロック前位置から図３の位置に達する。そのときロックバー２のピン１９は、その自由端でコントロール部材１４の平坦な面２３をスライドして、最終的にコイル圧縮バネ２１により再びコントロール部材１４の螺旋溝１８と噛み合うようにロックバー２の穴２０から前に押される。

図２のＩ-Ｉ線に沿った長手方向断面で、ロックバーはロック位置にある状態を示す図である。 図１の矢印IIから見た外観図で、ケース、ケースカバー、ラックプレートがなく、ステアリングシャフトもない状態を示す図である。 図２の外観図に相当する遠視外観図で、ロックバーは長手方向に切断されている状態を示す図である。 図５のIV-IV線に沿った長手方向断面で、ロックバーはフリー位置にある状態を示す図である。 図４の矢印Ｖから見た外観図で、ケース、ケースカバー、ラックプレートがなくステアリングシャフトもない状態を示す図である。 図５の外観図に相当する遠視外観図で、ロックバーは長手方向に切断されている状態を示す図である。 図８のVII-VII線に沿った長手方向断面で、ロックバーはロック前位置にある状態を示す図である。 図７の矢印VIIIから見た外観図で、ケース、ケースカバー、ラックプレートがなく、ステアリングシャフトもない状態を示す図である。 図８の外観図に相当する遠視外観図で、ロックバーは長手方向に切断されている状態を示す図である。 螺旋溝を設けたコントロール部材側面の上方外観図である。 図１０のXI-XI線に沿った断面図である。

Claims (6)

1. コントロール部材（１４）の回転軸に対しラジアル方向にロック位置とフリー位置との間で正逆回転できるコントロール部材（１４）を使うことにより前後移動でき、ロックバー（２）に隣接するコントロール部材（１４）の側面上でその回転軸を中心に渦巻き状に形成されたコントロール部材（１４）の螺旋溝（１８）が、側面に突き出たピン（１９）と噛み合い、且つステアリングシャフト（１）のロック用切り欠き部（３）と協働するロックバー（２）を使って、自動車のステアリングシャフト（１）の回転をロックするための装置であって、
   コントロール部材（１４）が、ピン（１９）と一緒で機能し螺旋溝（１８）の底面（２２）からロックバー（２）に対向する平坦な面（２３）に向かって上がる斜面（２４）を有しており、ロックバー（２）内にピン（１９）を移動可能なように支持しコントロール部材の方向にバネ負荷している１個体のロックバー（２）を備え、ロックバー（２）に対向するステアリングシャフト（１）のロック用切り欠き部（３）がなくロック位置に嵌れないときに、ロックバー（２）のピン（１９）がバネ負荷（２１）の作用に抗してコントロール部材（１４）の螺旋溝（１８）を離れそしてコントロール部材（１４）もロックバー（２）のロック位置に相当する位置まで回転できるように構成したことを特徴とする装置。
2. コントロール部材（１４）の斜面（２４）が、ロックバー（２）に対向するステアリングシャフト（１）のロック用切り欠き部（３）がなくロック位置に嵌れないときにロックバー（２）をフリー位置からロック位置に移動するためのコントロール部材（１４）の回転時にロックバー（２）のピン（１９）がそれに接するような螺旋溝（１８）の底面（２２）の位置（２５）で始まり、その螺旋溝（１８）に沿って延伸していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ロックバー（２）をステアリングシャフト（１）の方向にバネ負荷していることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. コントロール部材（１４）を、駆動小歯車または駆動ウォームギア（３０）と噛み合うための外歯（２９）を有する円形ディスクで構成していることを特徴とする請求項１、２または３に記載の装置。
5. 回転方向変換できる電動モーター（１３）が駆動小歯車または駆動ウォームギア（３０）と一緒で機能することを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 電動モーター（１３）が、駆動ウォームギア（３０）と同軸でロックバー（２）の傍に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。

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