JP4698019B2 - ロック装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機械的ドライブによって、ロック位置からロック解除位置へ、或いは、その逆へと軸心方向に変位することが可能な、少なくとも１つの阻止要素を備えるロック装置に関する。
【０００２】
この種の装置は、乗り物の操舵ユニットの操舵軸を、ロックおよびロック解除するために用いられるが、ドア等をロックおよびロック解除するためにも用いられる。
【０００３】
【従来の技術】
これに対応する装置としては、例えば、ドイツ国特許第４４３６３２６号が知られている。この公知の装置は、電気機械的ドライブによって回転させられる制御要素を備え、かつ、この制御要素の回転軸心回りに延びる２つの螺旋状傾斜部材を有する。そして、前記制御要素の回転に応じて、阻止要素内に横断方向に変位可能に配置されたバネ付勢された２つの制御ボルトが、これらの２つの螺旋状傾斜部材に沿って摺動して、前記阻止要素をロック位置からロック解除位置へ変位させる。
【０００４】
前記螺旋状傾斜部材の２つの端部領域では、もしも、一旦阻止要素がロック位置またはロック解除位置に達しており、前記制御要素が対応する方向に回転を続ければ、バネ付勢された制御ボルトが、これらの領域内で前記制御要素に対して自由回転を起こすように、前記制御装置のベアリングと内壁領域が設計されている。
【０００５】
前記阻止要素は、圧縮バネによって、そのロック解除位置に軸心方向に押し付けられており、そのため、もしも、前記制御要素が回転の自由回転方向と反対向きに移動させられると、２つの制御ボルトは確実に前記傾斜部材内に押し込められ、前記阻止要素はそのロック位置に変位させられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この公知の装置の欠点は、バネによって離間している２つの制御ボルトのために、比較的に大きな空間を占めることにある。さらに、この公知の制御ボルトの構成は、比較的大きな摩擦半径を持つために、阻止要素に働く力が小さい。
【０００７】
ドイツ国特許第４４３６３２６号を出発点として、本発明の目的は、より簡明な制御ボルトの構成を持ったロック装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明によると請求項１の特徴によって達成される。さらに、本発明の特に好適な構成は、従属請求項中に開示されている。
【０００９】
本発明は、基本的に、阻止要素内に唯一の制御ボルトを横断方向に変位可能に配置し、その制御ボルトの軸心方向の各位置は制御要素の内壁の形状によって決定されるというアイデアに基づいている。
【００１０】
阻止要素を変位させるために、制御ボルトの第１端は、阻止要素内に構成されたネジのネジ溝のターン内に係止され、同じく、第２端は、このネジ溝と反対側に位置する制御要素の内壁上に支持されている。ネジ溝の２つの端部の領域では、前記制御ボルトが、ベアリング面と接当し、もしも、一旦前記阻止要素のロック位置またはロック解除位置が達成されており、前記制御要素が対応する方向に回転を続ければ、前記制御要素が、軸心方向にバネ付勢された阻止要素に対して自由回転動作を行うように、前記制御ボルトが、前記制御要素の対応した形状を備える内壁によって、積極的に制御される。
【００１１】
本発明のある好適な実施形態では、前記制御要素は、電気機械的ドライブによって回転操作することが可能なドライブ要素と、回転可能に固定される状態で前記ドライブ要素に連結され、かつ、ネジ溝を備えた作動要素とからなり、前記作動要素は、前記制御要素内に配置され、これに対して軸心方向に変位することが可能となっている。
【００１２】
前記作動要素は、前記阻止要素と反対側に、軸心方向に変位することが可能なカバーを有し、前記作動要素と前記ドライブ要素の間に配置された圧縮バネが、このカバーの上に支持されている。前記ネジ溝の長さは、一旦、前記阻止要素の前記ロック位置または前記ロック解除位置へ達すると、前記制御ボルトは、未だ前記ネジ溝内に位置しているように定められている。その結果、前記作動要素の継続した回転に際して、前記阻止要素が前記ロック位置にあれば、前記作動要素は、前記圧縮バネの方向に変位させられ、前記圧縮バネに予応力を与える。
【００１３】
そして、前記作動要素の継続した回転に際して、前記阻止要素が前記ロック解除位置にあれば、前記圧縮バネは、前記阻止要素によって予応力を与えられ、前記カバーは前記バネの方向に変位させられる。
【００１４】
この実施形態は、積極的に制御された制御ボルトを用いながら、単一の圧縮バネしか必要としないという利点を有する。他方では、この圧縮バネは、同時に、阻止要素にいわゆるレディ・トゥ・ロック（ロック態勢）機能を与える。何故ならば、ロック位置への移動に際して、操作軸の位置によっては、各阻止要素は、例えば歯付きリングの２つの歯によって形成された阻止溝内に入るよりも、これらの歯の一方の歯先に接触するので、もしも、阻止要素のこの位置で電気機械的ドライブの電源が切られたら、ロック軸はロックされないからである。
【００１５】
続く操作輪の回転によっても、前記制御ボルトは阻止溝内に押し込まれることはない。その理由は、阻止要素は、そのような変位を邪魔するからである。そのため、阻止要素は、各操作軸側に向くその領域で、２つの部材とされ、かつこれらの２つの部材は、バネによって互いに連結されているのが通例である（例えば、トイツ国特許第４４３６３２６号の場合、このことが必要である）。
【００１６】
この場合、もしも、前記阻止要素の前部が歯の先と接触したら、後部の続く変位が”レディ・トゥ・ロック”バネに予応力を掛け、その結果、前記操舵軸の続く回転に際して、前記阻止要素の前部は、阻止溝内に押し込まれる。
【００１７】
上記の本発明の好適な実施形態では、いずれにしろ、阻止要素の支持のために必要な圧縮バネが、前記“レディ・トゥ・ロック”バネの機能を果たす。何故ならば、前記阻止要素が歯の先と接触した時、前記作動要素は圧縮バネの方に変位し、これに予応力を加えるからである。
【００１８】
操舵軸の回転に続いて、前記圧縮バネは、前記作動要素および前記作動要素に連結された阻止要素の双方を、阻止溝の方向に変位させる。
【００１９】
本発明のさらなる詳細と利点は、図と共に行う以下の例示的な実施形態の説明から理解しうると思う。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１において、１は、自動車の操舵ユニットの操舵軸２をロックするためのロック装置を示す。このロック装置１は、ハウジング３を有し、このハウジング３内に、正逆両方向に回転することが可能な電動機４０を備える電気機械的ドライブ４が配置されている。
【００２１】
この電気機械的ドライブ４は、ロック位置からロック解除位置へ、そしてその反対向きに変位することが可能な阻止要素６を、制御要素５を介して軸心方向で変位させる。阻止要素６は、その操舵軸２に向かう領域７では、矩形の断面形状を有し、ハウジング３の矩形凹部８を介して誘導されているので、阻止要素６の長手方向軸心回りでの回転は不可能である。
【００２２】
制御要素５は、ドライブ要素９と、回転可能に固定されるべくドライブ要素９に連結され、ドライブ要素９内に配置され、かつ、ドライブ要素９に対して軸心方向に変位することが可能な作動要素１０とからなっている。
【００２３】
作動要素１０は、その阻止要素６に向かう側にネジ溝１１を備え、この中に、阻止要素６の横断孔１３内で変位可能に配置された制御ボルト１４の第１端１２が係入している。制御ボルト１４の第２端１５は、ネジ溝のターン１６の反対側に位置する作動要素１０の内壁１７によって、径方向に積極的に誘導されている。
【００２４】
ネジ溝の２つの端部１８，１９の各領域（図２）では、作動要素１０の内壁１７は、もしも、阻止要素がロック位置またはロック解除位置に達しており、作動要素１０が対応する方向に回転を続ければ、内壁１７によって積極的に誘導されている制御ボルト１４が、これらの領域で自由回転するようにする形状（図３）を備えている。この場合、制御ボルト１４は、その長手方向の軸心２０に沿って、前後に変位させられる（図３から図６をも参照されたい。これらの図では、制御ボルト１４は破線で示されている）。
【００２５】
作動要素１０は、その操舵軸２と反対側に、軸心方向に変位することが可能なカバー２１（図１）を有し、作動要素１０とドライブ要素９の間に介装された圧縮バネ２２が、このカバー２１の上に支持されている。
【００２６】
ネジ溝１１の長さは、一旦阻止要素６のロック位置が達成されると、制御ボルト１４は未だネジ溝１１内に位置しており、また、一旦ロック位置が達成されると、作動要素１０または阻止要素６またはそれらの双方が、圧縮バネ２２の予応力を生成するために、軸心方向に変位し続けられるように選択されている。
【００２７】
これと対照的に、もしも、阻止要素６がロック解除位置に変位させられると、ロック解除位置に達した時に、圧縮バネ２２に予応力が与えられるように、カバー２１は、阻止要素６によって、圧縮バネ２２に向かって変位させられる。
【００２８】
つぎに、本発明によるロック装置１の機能について下記に述べる。図１のように、阻止要素６がロック位置にあると仮定する。従って、その前端７は、隣接する２つの歯２３によって形成され、操作軸２上に固定された歯付きリング２５に属する阻止溝２４内に係止されており、作動要素１０は、圧縮バネ２２の方向に変位されて、圧縮バネ２２に予応力を与えている。
【００２９】
もし、阻止要素６をロック解除位置に変位させるために電動機４０を作動させると、電動機４０は、駆動ピニオン２６を介してドライブ要素９を回転させる。この目的のために、ドライブ要素９の周囲には、外歯配列２７が形成されている。
【００３０】
ドライブ要素９の回転運動は、作動要素１０上に形成され、ドライブ要素９の対応する軸心長手方向の溝２９内に係入される突起２８を介して、作動要素１０に伝えられる。その結果、作動要素１０は、その前端側３０がハウジング上の第１ストップ３１と衝突するまで、阻止要素６に沿って螺旋状に変位させられる。
【００３１】
継続した作動要素１０の回転に際して、作動要素１０は、操舵軸２の方向にそれ以上は変位できなくなり、阻止要素６は、歯付きリング２５の阻止溝２４から引き出される。この場合、操舵軸２と反対側を向く阻止要素６の端部３２が、カバー２１と衝突し、これを変位させて、圧縮バネ２２に予応力を掛ける。このことは、制御ボルト１４がネジ溝の端部１８に達し、そこで、作動要素１０が自由回転運動を実行するまで続く。
【００３２】
阻止要素６が、そのロック解除位置に達すると、簡略化のために図示していないコンタクトスイッチ等を介して、電動機４０のスイッチを切るようにしても良い。
【００３３】
操作軸２をロックするために、電動機４０を再び作動させ、駆動ピニオン２６と制御要素５は反対向きに回転させられる。予応力を掛けられた圧縮バネ２２のために、制御ボルト１４は、回転している作動要素１０のネジ溝１１内に押し込まれ、その結果、阻止要素６は、阻止された位置に変位させられる。この場合、作動要素１０は当初は未だ第１ストップ３１上に位置している。
【００３４】
もしも、阻止要素６の前部突起３４が、ハウジングの第２ストップ３３に達して（或いは、もしも、阻止要素が阻止溝２４のベースに押し付けられて）、最早ロック方向に変位不能となったら、その時、作動要素１０は、制御ボルト１４がネジ溝端部に達するまで、圧縮バネ２２の方向に変位し、作動要素１０が再び自由回転運動を実行する（制御ボルトの運動の順番は図３から図６に示すシークエンスに従う）。電動機のスイッチは、別のコンタクトスイッチ（不図示）等により切られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の、阻止要素がロック位置にある状態における長手方向の断面図。
【図２】阻止要素を作動する作動要素の長手方向の断面図。
【図３】図２に示す作動要素のＩＩＩ側からの側面図。
【図４】図３に対応し、作動要素の回転角度が異なっている別の側面図。
【図５】図３に対応し、作動要素の回転角度がさらに異なっている別の側面図。
【図６】図３に対応し、作動要素の回転角度がさらに異なっている側面図。
【符号の説明】
１ ロック装置
２ 操舵軸
３ ハウジング
４ 電気機械的ドライブ、ドライブ
４０ 電動機
５ 制御要素
６ 阻止要素
７ 領域、前端（阻止要素）
８ 凹部（ハウジング）
９ ドライブ要素
１０ 作動要素
１１ ネジ溝
１２ 第１端（制御ボルト）
１３ 横断孔
１４ 制御ボルト
１５ 第２端（制御ボルト）
１６ ネジ溝のターン
１７ 内壁
１８，１９ ネジ溝端部
２０ 長手方向の軸心
２１ カバー
２２ 圧縮バネ
２３ 歯
２４ 阻止溝
２５ 歯付きリング
２６ 駆動ピニオン
２７ 外歯配列
２８ 突起
２９ 長手方向の溝
３０ 端部側
３１ 第１ストップ
３２ 端部（阻止要素）
３３ 第２ストップ
３４ 突起（阻止要素）

Claims (6)

1. 電気機械的ドライブ（４）によって、ロック位置からロック解除位置へ、或いはその逆へと軸心方向に変位することができる、少なくとも１つの阻止要素（６）を備えるロック装置であって、
   ａ）前記ロック装置（１）は、前記電気機械的ドライブ（４）によって回転操作することが可能な制御要素（５）を備え、前記制御要素（５）は、その前記阻止要素（６）に向く側に、制御ボルト（１４）の第１端（１２）が係入するネジ溝（１１）を有し、この制御ボルト（１４）は、横断方向に変位することが可能な状態で前記阻止要素（６）内に配置されており、前記制御ボルト（１４）の第２端（１５）は、前記ネジ溝の各ターン（１６）の反対側に位置する前記制御要素（５）の内壁（１７）によって、径方向に積極的に誘導されており、
   ｂ）前記ネジ溝の２つの端部（１８）（１９）の各領域では、前記制御要素（５）の内壁（１７）は、もしも、一旦前記阻止要素（６）がロック位置またはロック解除位置に達しており、前記制御要素（５）が対応する方向に回転を続ければ、内壁（１７）によって積極的に誘導されている前記制御ボルト（１４）が、前記制御要素（５）に対して、これらの領域で自由回転するように構成されており、
   ｃ）前記阻止要素（６）は、前記制御要素（５）が前記自由回転の方向と反対向きに回転すれば、前記制御ボルト（１４）が、前記ネジ溝（１１）内に軸心方向に押し込まれるように、ロック位置とロック解除位置の双方において軸心方向にバネ付勢されていることを特徴とするロック装置。
2. 前記制御要素（５）は、前記電気機械的ドライブ（４）によって回転操作することが可能なドライブ要素（９）と、回転可能に固定される状態で前記ドライブ要素（９）に連結され、かつ、ネジ溝（１１）を備えた作動要素（１０）とからなり、前記作動要素（１０）は、前記ドライブ要素（９）内に配置され、かつ、前記ドライブ要素（９）に対して軸心方向に変位することが可能であり、
   前記作動要素（１０）は、前記阻止要素（６）と反対側に、軸心方向に変位することが可能なカバー（２１）を有し、このカバー（２１）に圧縮バネ（２２）が支持されており、この圧縮バネ（２２）の他端は、前記ドライブ要素（９）に支持されており、
   前記ネジ溝（１１）の長さは、前記阻止要素（６）が一旦ロック位置に達すると、前記制御ボルト（１４）は未だ前記ネジ溝（１１）内に位置しているように定められており、その結果、前記作動要素（１０）の継続した回転に際して、前記阻止要素（６）が前記ロック位置にある状態で、前記作動要素（１０）は、前記圧縮バネ（２２）の方向に変位され、前記圧縮バネに予応力を与えるようになっている、請求項１に記載のロック装置。
3. 前記制御要素（５）は、前記電気機械的ドライブ（４）によって回転操作することが可能なドライブ要素（９）と、回転可能に固定される状態で前記ドライブ要素（９）に連結され、かつ、ネジ溝（１１）を備えた作動要素（１０）とからなり、前記作動要素（１０）は、前記ドライブ要素（９）内に配置され、かつ、前記ドライブ要素（９）に対して軸心方向に変位することが可能であり、
   前記作動要素（１０）は、前記阻止要素（６）と反対側に、軸心方向に変位することが可能なカバー（２１）を有し、このカバー（２１）に圧縮バネ（２２）が支持されており、この圧縮バネ（２２）の他端は、前記ドライブ要素（９）に支持されており、
   前記阻止要素（６）の前記ロック解除位置への移動に際して、前記ロック解除位置に達した時に、前記圧縮バネ（２２）に予応力が与えられるように、前記カバー（２１）は、前記阻止要素（６）によって前記圧縮バネ（２２）の圧力に抗して変位するようになっている、請求項１に記載のロック装置。
4. 前記阻止要素（６）は、阻止要素（６）が前記ロック位置へ出た時に、前記装置を少なくとも部分的に閉鎖するハウジング（３）のストップ（３３）に押し付けられる前部突起（３４）を有することを特徴とする請求項１記載のロック装置。
5. 前記電気機械的ドライブ（４）は、正逆両方向に回転可能な電動機（４０）を有する、請求項１記載のロック装置。
6. 前記電気機械的ドライブ（４）は、前記制御要素（５）の外歯配列（２７）と係合する駆動ピニオン（２６）を有する、請求項１記載のロック装置。

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