JP4532555B2 - 自動車用ステアリングスピンドルロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケーシングの中で往復回転可能な駆動部材を介して、ロック位置とフリー位置間で軸方向に往復動が可能なロック部材を使って、自動車のステアリングスピンドルを回転に対してロックするための装置であって、そのロック部材はロックバーと作動部材で出来ており、そのとき駆動部材は作動部材を取り巻き、そして螺旋形状で延伸する二つの内側溝および二つの内側溝に繋がり平坦で駆動部材の回転軸に直角な二つの終端面部分を有しており、それと一緒で作動部材の横方向穴の中で軸方向に移動可能な横方向ピンが機能し、そしてその時にロックバーをコイル圧縮バネの作用に抗して作動部材の中に押し込める自動車用ステアリングスピンドルロック装置に関するものである。

そのような装置は既に公知である（ドイツ特許第１００３０６８８Ｃ１号公報）。そこではロック部材の作動部材と駆動部材が、次のように一緒に機能する、即ち、作動部材の横方向穴から突出している横方向ピンの両端部が駆動部材の溝の中で、間隔を有して別の溝を通り過ぎ作動部材に向かって延伸する側面で境界となっている終端面に向かう方向に駆動部材が回転する時に、作動部材が対応して軸方向に移動し、そして横方向ピンの端部が溝から終端面に移行すると静止して到達した軸方向位置に留まり、その後駆動部材が反対方向に回転され、溝にある横方向ピンの端部は終端面から遠ざかるので、作動部材は反対方向で軸方向に動く。前記反対方向への駆動部材の回転時に問題なく溝内に入り込めるように、ロック部材のロックバーとは反対側の作動部材の端部と装置のケーシングにある組立開口部の封鎖カバーに設けた皿バネまたはコイルバネにより、横方向ピンの端部が終端面に対して押さえられる。
ドイツ特許第１００３０６８８Ｃ１号公報

本発明の課題は、公知の装置を更に改善すること、そして特にバネの数を減少しそして組み立てを容易にすることである。

この課題を本発明に従い、特許請求項１の特徴部分に記載の特徴により解決する。本発明による装置の利点ある構成は、残りの特許請求項に記載されている。

本発明がもたらす利点は特に、ロック部材のロックバーと作動部材をお互いに押し広げるコイル圧縮バネが、作動部材の横方向ピンをロック部材のフリー位置で駆動部材の終端面に対して押さえ、駆動部材の内側溝の中に横方向ピンを導き入れる助けをするという追加としての役割をするので、この目的のための特別なバネを必要とせず、それが付属するケーシングにロック部材を簡単に組み立てるための役に立つことである。

以下において本発明による装置の実施例を、図を使って例示的に説明する。

自動車のステアリングスピンドル１を回転しないようにロックするための図示の装置は、ステアリングスピンドル１に固定されておりロック溝４が付いたロックスリーブ３と一緒で機能するロック部材２を有している。ステアリングスピンドル１とロックスリーブ３は、カバーパイプ５により取り巻かれている。

ロック部材２はロックバー６と作動部材７で出来ており、それらはお互いに同軸で配置され、そしてコイル圧縮バネ８の作用に抗して反対方向に伸縮できるようになっている。

ロックバー６は方形断面を有しており、ケーシング１０にある対応する断面の穴９の中で軸方向移動できるように支持されており、その長手方向軸１１は、ステアリングスピンドル１およびそれと同軸のカバーパイプ５の共通長手方向軸１２と直角に交差している。ケーシング１０は、ステアリングスピンドル１とカバーパイプ５の反対側に、カバー１３により封鎖される組立開口部１４を備えており、そしてカバーパイプ５の外側に設けた取り付け部１５の中に固定されている。

作動部材７は円筒状スリーブとして構成されており、そしてロックバー６を収容する穴９と同軸で延伸したケーシング１０の円筒状穴１６の中を軸方向移動できるように支持されている。ロックバー６にある二つの幅狭側面１７，１８に向き合って、ケーシング１０に構成した二つの長溝１９，２０が穴１６に繋がっている。両方の長溝１９，２０の中に、作動部材７にあるラジアル方向外向きの突起２１，２２が突出している。

ステアリングスピンドル１とは反対側にあるロックバー６の端部２３は、ロックバー６の方形断面に対応する作動部材７の断面を有する袋穴２４の中に収容され、そしてロックバー６の両幅広側面２６，２７に直角に延伸する止めピン２５を備えており、ロックバー６から突出するその両端部２８，２９が、作動部材７にある二つの側方長穴３０，３１に噛み合っている。作動部材７の袋穴２４の中にコイル圧縮バネ８が配置されており、そのバネは一方ではロックバー６の端部２３で、反対側では作動部材７に支持され、ロックバー６の止めピン２５の両突出端部２８，２９を、作動部材７にある両長穴３０，３１のステアリングスピンドル１に近い端部に対して押し付けている。

ロック部材２はケーシング１０の中において、図２と３で分かるロック位置と図５と６で分かるフリー位置間を往復動でき、ロック位置では、それがロックバー６のステアリングスピンドル１に近い端部３２でロックスリーブ３のロック溝４に噛み合って、ステアリングスピンドル１が回転できないようにし、そしてフリー位置では、ロックバー２がロックバー６の端部３２でロックスリーブ３のロック溝４とは噛み合わずステアリングスピンドル１をフリーにするので、ステアリングスピンドルは回転できる。ロック部材２がロック位置に動く時に、フリーな端部３２を受け入れるためにロックスリーブ３のロック溝４がロックバー６に向いていない場合には、ロックバー６がコイル圧縮バネ８の作用に抗して作動部材７の袋穴２４の中に入り込むことになる。

ロック部材２をフリー位置にそして反対方向でロック位置に、あるいはロックバー６を伴って作動部材７を図５と６による位置でフリー位置に、そして反対方向でロックバー６を伴って図２と３による位置でロック位置に軸方向移動させる役割をするのは、回転方向を変換できる電動モーター３３を使って往復回転可能な駆動部材３４である。駆動部材３４は、作動部材７と同軸で配置されそして作動部材７を取り巻いており、ケーシング１０内においてロックバーの穴９と作動部材の穴１６との共通な長手軸１１を中心に、長手軸１１に同軸であるケーシング１０のリング面３５とケーシング１０の組立開口部１４の封鎖カバー１３にあり長手軸１１に同軸である内側突起３６のリブ間に回転可能状態で支持されており、電動モーター３３の出力軸３８に固定された駆動ウォーム軸３９が噛み合う外歯３７を有するウォームホイルとして構成されている。

外側にある駆動部材３４は、内側にある作動部材７の円筒状横方向ピン４０と一緒で機能し、そのピンは作動部材７にある円筒状横方向穴４１の中で、軸方向移動可能な状態で支持されている。それに加えて駆動部材３４は、二条の螺旋形状で延伸する内側溝４２，４３および一つの平坦な終端面を備えており、その終端面は駆動部材３４の回転軸１１に直角な方向を向き、それぞれ溝４２ないし別の溝４３に繋がる二つの部分４４ａと４４ｂから出来ており、その溝は中間面４５ないし４６および斜面４７ないし４８を介して終端面部分４４ａないし４４ｂに移行している。両方の中間面４５と４６は駆動部材３４の回転軸１１に直角な同じ面内にあり、そして両方の斜面４７と４８はそれぞれ、作動部材７を収容する役割をしている駆動部材３４の円筒状穴４９に沿って延伸する両方の溝４２，４３と同じ傾斜を有している。

駆動部材３４の一つの溝４２にある中間面４５、接続する斜面４７、そして続く終端面部分４４ａは直角な第一側面５０が境界となっており、その面はこの溝４２の底部５１から外側に駆動部材３４の別の溝４３と一定の間隔を有して通り過ぎて、斜面４７とは離れた終端面部分４４ａの端部５２まで延伸している。駆動部材３４の別の溝４３にある中間面４６、接続する斜面４８、そして続く終端面部分４４ｂは、直角な第二側面５３が境界となっており、その面はこの溝４３の底部５４から外側に向かってそして続いて内側に向かい、作動部材７を収容する役割をする駆動部材３４の穴４９に向かって延伸して、中間面４５に溝４２が合流する部分５５で穴４９に移行している。

コイル圧縮バネ８は、その作用に抗してロック部材２のロックバー６がその作動部材７の中で押し込み可能であるが、当接部材５６を介して作動部材７に当たって支持されている。当接部材５６は、中を作動部材７の横方向ピン４０が延伸する長穴５７を有しており、ケーシングに固定のストッパー５８により作動部材７の中で軸方向に移動可能であるので、コイル圧縮バネ８はロック部材２のフリー位置で作動部材７の横方向ピン４０を、駆動部材３４の端面（終端面部分４４ａ，４４ｂ）に対して押し付けている。

当接部材５６は、コイル圧縮バネ８の力を作動部材７に伝達するために、作動部材７に当接している二つの側方突起５９と６０を備えている。当接部材５６がケーシングに固定されたストッパー５８に当接しないかぎり、当接部材５６はその横方向ピン４０に当たることなく突起５９と６０により作動部材７に支持されるので、ピンはコイル圧縮バネ８により負荷を受けることなく、それなりに軽く作動部材７の横方向穴４１の中および当接部材５６の長穴５７の中で軸方向に動くことができる。

当接部材５６は円筒状に構成され、作動部材７の円筒状穴６１内で軸方向に移動可能状態で支持されており、その穴はロックバー６を収容するために作動部材７の中に設けられている袋穴２４に繋がっている。当接部材５６の両方の突起５９と６０は、お互いに直径方向で対向するそれぞれの側からラジアル方向に袋穴２４の幅狭の両側面６２と６３に向かって突き出ており、当接部材５６と共に袋穴２４の方形断面に相当する方形の輪郭を有している。それにより突起５９と６０が作動部材７の横方向ピン４０の組付けを容易にしている。というのは、当接部材５６の長穴５７が作動部材７の横方向穴４１の方を向いているので、横方向ピン４０を問題なく長穴５７を貫通して横方向穴４１に挿入できることを確実にするからである。

当接部材５６は、ケーシングに固定されたストッパー５８に当接部材５６が当たる時に、全く騒音を発しない又はごく僅かしか発しないような材料で出来ている。当接部材５６が、それに適した合成樹脂で作られていると好ましい。しかしながら、ケーシングに固定されたストッパー５８用に、または当接部材５６とケーシングに固定されたストッパー５８用に、そのような材料を装備することも可能である。

ケーシングに固定されたストッパー５８は、ロック部材２の作動部材７にある当接部材５６に対向した位置にあり、ケーシング１０にある組立開口部１４の封鎖カバー１３の内側に配置されている。ストッパー５８と当接部材５６の共通長手軸６４は、ロックバー穴９と作動部材穴１６の共通長手軸１１と重なっており、それを中心に駆動部材３４が回転する。

記述の装置は以下のように機能する。ロックバー６がロック位置にある時には、作動部材７はロックバー６を取り囲む側面で、作動部材７が配置されているケーシング１０の穴１６の底部に当接しており、そのとき作動部材７の横方向ピン４０ないし作動部材７の横方向穴４１から突出する横方向ピン４０の両端部６５と６６は、駆動部材３４が当接するケーシング１０のリング面３５の傍を延伸している。コイル圧縮バネ８は、ロックバー６から突出している止めピン２５の両端部２８，２９が作動部材７の長穴３０，３１のステアリングスピンドル１に近い端部に接触しないように、片側でロックバー６の自由端部３２をステアリングスピンドル１のロックスリーブ３にあるロック溝４の中に押し付け、そして反対側で当接部材５６と作動部材７を介してその横方向ピン４０をコントロール部材３４に対して押し付ける。

ロックバー６をロック位置から、そして作動部材７を図２と３において図示の軸方向位置から矢印６７の方向でフリー位置に、あるいは図５と６における対応する軸方向位置に移動するために、電動モーター３３のスイッチを入れると、図１において駆動ウォーム軸３９が矢印６８の方向に、そして駆動部材３４が矢印６９の方向に回転する。その結果、作動部材７にある横方向ピン４０の横方向穴４１から突出している両端部６５と６６が、螺旋形状で延伸する駆動部材３４の両方の溝４２と４３に入り込み、溝４２と３の中をその中間面４５と４６に向かって走り、そして中間面４５と４６および接続する斜面４７と４８に沿って、溝４２と４３の終端面部分４４ａと４４ｂに向かってスライドする。そのとき当接部材５６はケーシングに固定されているストッパー５８に当接すると直ぐに、作動部材７の穴６１の中に押し込まれて、コイル圧縮バネ８とバランスする。横方向ピン４０の端部６５と６６が終端面部分４４ａと４４ｂに乗り移る駆動部材３４の回転位置で、作動部材７はロックバー６がフリー位置となる軸方向位置に到達する。そして特に図５で明らかに示しているように、ケーシングに固定されているストッパー５８に当接部材５６を介して支持されているコイル圧縮バネ８が、ロックバー６、その止めピン２５、作動部材７を介して、その横方向ピン４０を駆動部材３４の終端面部分４４ａと４４ｂに押し付ける。

ロックバー６をフリー位置から、そして作動部材７を図５と６において前述の軸方向位置から矢印７０の方向でロック位置に、あるいは図２と３における対応する軸方向位置に移動するために、電動モーター３３のスイッチを入れると、図４において駆動ウォーム軸３９が矢印７１の方向に、そしてコントロール部材３４を矢印７２の方向に回転する。その結果、作動部材７の横方向穴４１から突出している作動部材７の横方向ピン４０の両端部６５，６６が、コイル圧縮バネ８の作用のもとで、両方の終端面部分４４ａと４４ｂから両方の斜面４７，４８および両方の中間面４５，４６を通って、螺旋形状で延伸する駆動部材３４の両方の溝４２，４３に導かれ、溝４２と４３の中をケーシング１０のリング面３５に向かって移動する。

図７と８では、図２と３によるロック位置と図５と６によるフリー位置の間を示す中間位置にあるロック部材２の状態が分かり、外方向に突出する作動部材７の横方向ピン４０の両端部６５と６６が、螺旋形状で延伸する駆動部材３４の両内側溝４２と４３内に収容されている。

図２の矢印Iの方向から見た上部外観図であり、ここではケーシングにある組立開口部の封鎖カバーを外しており、ロック部材はロック位置にある。 図１のII−II線に沿った縦断面図であり、ここでは付属する自動車ステアリングスピンドルとそのカバーパイプも図示している。 図１のIII−III線に沿った縦断面図である。 図１と同じ上部外観図であり、ここではロック部材がフリー位置にある。 図４のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図であり、ここでも付属する自動車ステアリングスピンドルとそのカバーパイプも図示している。 図４のVI−VI線に沿った縦断面図である。 図２と５による縦断面図であり、ここではロック部材が中間位置にある。 尺度を大きくしケーシングなしも駆動部材もない図３と６による縦断面図であり、ここではロック部材が図７による中間位置にある。

符号の説明

１ ステアリングスピンドル ２ ロック部材
６ ロックバー ７ 作動部材
８ コイル圧縮バネ １０ ケーシング
１１ 長手方向軸 １３ カバー
１４ 組立開口部 ２４ 袋穴
３４ 駆動部材 ４０ 円筒状横方向ピン
４１ 円筒状横方向穴 ４２，４３ 内側溝
４４ａ，４４ｂ 終端面部分 ５６ 当接部材
５７ 長穴 ５８ ストッパー
５９，６０ 側方突起

Claims (5)

1. ケーシング（１０）の中で往復回転可能な駆動部材（３４）を介して、ロックバー（６）と作動部材（７）で出来ておりロック位置とフリー位置間で軸方向に往復動が可能なロック部材（２）を使って、自動車のステアリングスピンドル（１）を回転に対してロックするための装置であって、そのとき駆動部材（３４）は作動部材（７）を取り巻き、そして螺旋形状で延伸する二つの内側溝（４２，４３）および前記二つの内側溝に繋がり平坦で駆動部材（３４）の回転軸（１１）に直角な二つの終端面部分（４４ａ，４４ｂ）を有しており、それと一緒で作動部材（７）の横方向穴（４１）の中で軸方向に移動可能な横方向ピン（４０）が機能し、そしてその時にロックバー（６）をコイル圧縮バネ（８）の作用に抗して作動部材（７）の中に押し込める自動車用ステアリングスピンドルロック装置において、
   コイル圧縮バネ（８）が作動部材（７）に当接部材（５６）を介して支持されており、その当接部材は作動部材（７）の横方向ピン（４０）が貫通する長穴（５７）を有し、そしてケーシングに固定されたストッパー（５８）により作動部材（７）の中で軸方向に移動可能であるので、コイル圧縮バネ（８）がロック部材（２）のフリー位置でロックバー（６）と作動部材（７）を介して、その横方向ピン（４０）を駆動部材（３４）の終端面部分（４４ａ，４４ｂ）に向かって押さえることを特徴とする装置。
2. 当接部材（５６）が、コイル圧縮バネ（８）の力を作動部材（７）に伝達するために、作動部材（７）に当接する側方突起（５９，６０）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 当接部材（５６）が円筒状に構成され、そして作動部材（７）の円筒状穴（６１）の中で軸方向に移動できるように支持されており、その穴は、方形断面を備えたロックバー（６）および当接部材（５６）からラジアル方向に突出しており当接部材（５６）と一緒で対応する方形の輪郭を有する二つの側方突起（５９，６０）を収容するために、作動部材（７）の中に設けられている対応する方形断面の袋穴（２４）に繋がっていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 当接部材（５６）またはケーシングに固定されたストッパー（５８）または当接部材（５６）だけでなくケーシングに固定されたストッパー（５８）も、当接部材（５６）がストッパー（５８）に当たるときに騒音を出さないように合成樹脂で出来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. ケーシングに固定されたストッパー（５８）が、ケーシング（１０）にある組立開口部（１４）の封鎖カバー（１３）に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。

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