JP4824029B2 - ステアリングロック - Google Patents

Description

本発明は、自動車のステアリング装置におけるステアリングシャフトをロックするためのステアリングロックに関する。

この種のステアリングロックについては、例えば特許文献１に記載されている。この特許文献に記載されているステアリングロックは、長手方向軸線に沿って移動しうる電気機械式駆動部により、ロック位置からアンロック位置へ作動させることができ、かつ固定部材でアンロック位置に固定しうる阻止部材を備えている。電気機械式駆動部は、スピンドルドライブ式のものである。

阻止部材を解除し、アンロック位置からロック位置へ移動させるために、固定部材は、ねじ切りされた軸の制御用外郭体上に保持された制御カムによって作動させられるが、制御用外郭体は、ねじ切りされた軸の、阻止部材とは反対の面に位置している。

このように、制御用外郭体と阻止部材とは大きく離れているため、この公知のステアリングロックには、場所を取るレバー式の機構が必要であった。

特許文献２には、電気機械式駆動部として、ウォームドライブを採用したステアリングロックが開示されている。ウォームホイールの軸線と阻止部材の軸線とが一致するよう、ドライブ用のウォームホイールは、阻止部材と軸方向に接続された押上げ部材と同軸上に、これを囲むよう配置されている。

しかし、阻止部材のボルトをアンロック位置に固定することについては考慮されておらず、従って、例えばウォームホイールが損傷した場合に、安全性に疑問が生じるような事態（走行中に阻止部材が移動し、ロック位置に入ってしまう）が発生する危険性がある。

ドイツ国特許第１９９６４１７３号公報 ドイツ国特許公開第１９９２９４３５号公報 ドイツ国特許公開第１００４１０１８号公報

本発明は、阻止部材を移動させる電気機械式駆動部が、ウォームドライブで構成されていても、固定部材によって、簡単な方法で阻止部材をアンロック位置に固定しうるようになっている、自動車のステアリング装置におけるステアリングシャフトをロックするためのステアリングロックを提供することを目的としている。

この目的は、請求項１の特徴を備える本発明により達成される。また、従属請求項には、特に好ましい本発明の態様が開示されている。

本発明の要点は、第１の制御用外郭体を備える好ましくはウォームドライブのウォームホイールを備える駆動輪を使用し、第１の制御用外郭体上に、阻止部材をアンロック位置へ移動させるための第１のカムが配置されていることにある。

また、前記第１の制御用外郭体に支えられるように、または同様に、駆動輪上に設けられた別の第２の制御用外郭体に支えられるように、固定部材を作動させる第２のカムを設けることがある。この第２のカムは、電気機械式駆動部を駆動させてから、阻止部材がアンロック位置からロック位置へ移動するまでの間に、固定部材をその固定位置から解除位置へ旋回または移動させてからでないと、前記第１のカムと、それに連係した阻止部材が、第１の制御用外郭体によって、ロック位置へ移動しないよう、固定部材を働かせるようにして設けられている。

本発明の一つの実施形態によると、固定部材の旋回軸は、駆動輪の回転軸と平行に設けられ、阻止部材をアンロック位置に固定するために、固定部材の一端に、阻止部材の階段状の突起の下で旋回して、固定子として機能するほぼＬ字型の突出部が設けられている。

本発明の別の態様によると、阻止部材は、ボルト型の下部と、この下部に隣接するほぼ弓形の上部とから構成され、ボルト型の下部の反対側に設けられた、上部のアームの少なくとも一部の領域が、第１の制御カムを形成している。

なお、駆動輪の第１の制御用外郭体に、２つの曲線部を設け、このうち第１の曲線部には、駆動輪の回転軸から一定の半径を持たせ、第２の曲線部は、第１の曲線部分から遠ざかり、駆動輪の回転軸に向かって傾斜する外形をもたせるのが好ましいことが分かっている。この場合、第１の曲線部と駆動輪の回転軸の間の半径方向距離は、当該曲線部が第１のカムを支えつつ、阻止部材がアンロック位置に到達するよう設定される。さらに、この、外周方向に立ち上った曲線部の長さは、ロック動作がおこなわれる間、第２のカムによって固定部材が固定位置から解除位置へと旋回するまで、第１のカムが第１の曲線部上に維持されるように設定される。

駆動輪（歯付きのホイールドライブ）の端に力が加えられる駆動輪を使用する場合、アンロック動作の始めに阻止部材を取り外すために必要な力を可能な限り大とするには、第２の曲線部は、駆動輪の回転軸のすぐそばまで伸びているほうが、効果的であることも、明らかになっている。

次に、本発明の実施形態の詳細および効果を、図面を参照して説明する。

図１において、１は、自動車のステアリングシャフト２をロックする、本発明のステアリングロックを示す。ステアリングロック１は、ハウジング１００（点線で示す）と、阻止部材５を備えている。阻止部材５は、スプリング４によって長手方向軸３に沿って移動可能であり、電気機械式ウォームドライブ６によって、ロック位置からアンロック位置へ作動可能であり、さらに、スプリングで作動する、レバーの形状の固定部材により、アンロック位置に固定させられる。

ウォームドライブ６は、主として、開始地点に位置するウォームホイール１０の歯と係合するウォーム９が設けられた出力シャフトを備える電気モータ８から構成されている。

阻止部材５は、ボルト型の下部５０と、下部５０に隣接する弓形の上部５１を備えており、ボルト型の下部５０の反対側に位置する、当該上部５１のアーム５２の少なくとも一部が、第１のカム１１を形成している。阻止部材５は、第１のカム１１を介して、ウォームホイール１０の第１の制御用外郭体１２上に支えられ、ウォームホイール１０の回転軸１３は、阻止部材５の長手軸方向３と直角に交わるように配置されている。

図１において、阻止部材５はアンロック位置にあり、従って第１のカム１１は、第１の制御用外郭体１２の、ウォームホイール１０の回転軸１３から最大の半径距離をもつ第１の曲線部１４上で支えられている。さらに、阻止部材５は、固定位置にある固定部材７によって、この位置に固定されている。

固定部材７は、ウォームホイール１０の回転軸１３と並行する、旋回軸１５を中心にして旋回しうるレバーとして形成されている。この場合、固定部材７の下端１６は、Ｌ字型をしており、阻止部材５の階段状の突起１８の下を旋回し、固定子を形成する水平の突出部１７を備えている（図２）。

また、固定部材７は、図示しないスプリングによって、この固定位置に保持されている。

さらに、固定部材７には、第２のカム１９が設けられている。このカム１９は、図１に示すように、阻止部材５がアンロック位置にあるときには、ウォームホイール１０の第１の制御用外郭体１２上に支えられていない。

阻止部材５を、ロック位置、すなわちステアリングシャフト２の溝状の窪み２０中へ移動させるには、電気モータ８を作動させる。すると、ウォーム９の駆動によって、ウォームホイール１０は、図１に示した開始地点から逆時計回りに回転する。ただし、このプロセスにおいて、制御用外郭体１２の第１の曲線部１４が第２のカム１９に到達し、固定部材７が外向きに旋回することにより、固定部材７の固定子１７が阻止部材５から外れるまで（図３）は、阻止部材５は開始位置に留まる。

ウォームホイール１０がさらに回転すると、第２のカム１９は、まず制御用外郭体１２の曲線部１４に支えられた状態のまま留まり、阻止部材５の第１のカム１１は、ウォームホイール１０の回転軸１３の近くに向かって曲線を描く、第１の制御用外郭体１２の第２の曲線部２１上で支えられ、それと同時に、スプリング４によって、ステアリングシャフト２の溝状の窪み２０の方向に押圧される。

阻止部材５がロック位置に達した後も、ウォームホイール１０は、その開始地点に再び戻るまで回転し続ける。その時点で、はじめて、電気モータ８のスイッチが、例えばそれに対応する接触スイッチ（図示せず）によってオフ状態に切り替わる。この時、第１のカム１１は、第１の制御用外郭体１２の支持領域２２上に支えられる。なお、この支持領域は、ウォームホイール１０の回転軸１３のすぐ近くに位置している（図４）。この場合、固定部材７は、旋回したこの解除位置には、第２のカム１９によってではなく、阻止部材５の側端部２３によって支えられている。

ステアリングシャフト軸２をアンロックするには、例えば、イグニッションキー（図示せず）を挿入して、電気モータ８を作動させ、ウォームホイール１０を時計回りに回転させる。ウォーム９によって力が加えられ、かつ第１のカム１１の支持領域２２との距離が比較的離れているため、始めは、カム１１に比較的大きな力が加えられ、これにより、阻止部材５をロック位置に締め付けている力に高い信頼性で打ち勝つことができる。

第１のカム１１は、その後、第２の曲線部２１に沿って外側にスライドし、そのプロセスにおいて、阻止部材５を上向きに移動させる。ついで、第１のカム１１が第１の曲線部１４に達した後、ウォームホイール１０は、図１に示した開始地点に再び戻るまで回転し続ける。その後、電気モータ８は、自動的にオフ状態に切り換えられる。

もちろん、本発明は、図１〜図４に示した例示的な実施例に制限されるものではない。例えば、ウォームホイールの代わりに、電気モータに接続した、別のギア機構の歯付きホイールを使用することもできる。

また、阻止部材を移動させるために、第１のカムに作用するスプリングの代わりに、阻止部材に接続された別のカムまたはドライブを設け、これを介して、対応して設けられた制御用外郭体が阻止部材を、ロック位置に押圧することも考えられる。（これに関しては、例えば、特許文献３を参照されたい。）

上記に加え、第２のカムを、旋回動作の代わりに、阻止部材の長手方向軸に対して直角移動するように、設けられた制御用外郭体と作用し合うようにすることも可能である。

さらに、第１のカム１１および第２のカム１９は、駆動輪１０に設けた別々の制御用外郭体上で支えるようにすることもできる。図５および図６は、この種のステアリングロック１’の実施例を示している。この図では、図１〜図４に示された実施例が示している部分と同等の機能を持つ部分には、同じ番号を付して示されている。さらに、図１、図３、図４において点線で示した部分を省き簡略化してある。

図５および図６から理解されるように、制御用外郭体１２および６２は、ウォームホイール１０の両側面６０および６１上に配置されている。この実施例では、阻止部材５の第１のカム１１のみが、側面６０上に設けられた制御用外郭体１２上に設けられている（図５）。この制御用外郭体１２は、第１の実施例において説明した曲線部１４および２１に対応する２つの曲線部１４および２１を有している。

固定部材７の第２のカム１９は、ウォームホイール１０の反対側の側面６１上に設けられた、制御用外郭体６２上で支えられている（図６）。この制御用外郭体６２も、主として、２つの曲線部６３および６４から構成される。

この図において、第２のカム１９は、ウォームホイール１０の回転軸１３から、一定の半径をもつ第１の曲線部６３上の、固定部材７の固定位置（阻止部材５がアンロックされ固定されている状態）に支えられている。

ウォームホイール１０が回転すると、とがった形状をした第２の曲線部６４によって固定部材７が旋回し、阻止部材５のロック動作の間に、固定子１７が、阻止部材５の階段状の突起１８から再び離れる方向に旋回して、阻止部材５を解除する。

図１は、同一の制御用外郭体上で支えられる第１および第２のカムを備え、アンロック位置に固定されている状態のステアリングロックの第１の実施例を概略的に示す側面図である。 図２は、ステアリングロックの図１のＩＩ部分を拡大した側面図である。 図３は、ロック動作期間の、図１のステアリングロックを示す図である。 図４は、ロック位置にある、図１のステアリングロックを示す図である。 図５は、別々の制御用外郭体上で支えられる第１および第２のカムを備え、アンロック位置に固定されている状態の本発明のステアリングロックの第２の実施例を概略的に示す斜視図である。 図６は、別々の制御用外郭体上で支えられる第１および第２のカムを備え、アンロック位置に固定されている状態の本発明のステアリングロックの第２の実施例を概略的に示す斜視図である。

符号の説明

１、１’ ステアリングロック
２ ステアリングシャフト
３ 長手方向軸
４ スプリング
５ 阻止部材
６ ウォームドライブ
７ 固定部材
８ 電気モータ
９ ウォーム
１０ ウォームホイール
１１ 第１のカム
１２ 制御用外郭体
１３ 回転軸
１４ 第１の曲線部
１５ 旋回軸
１６ 下端
１７ 突出部
１８ 突起
１９ 第２のカム
２０ 窪み
２１ （第２の）曲線部
２２ 支持領域
２３ 例端部
５０ 下部
５１ 上部
５２ アーム
６０、６１ 側面
６２ （第２の）制御用外郭体
６３ （第１の）曲線部
６４ （第２の）曲線部
１００ ハウジング

Claims (12)

1. 自動車用ステアリングシステムのステアリングシャフト（２）をロックするためのステアリングロックであって、
   （ａ）ステアリングロックは、長手方向軸（３）に沿って移動可能である阻止部材（５）を備え、阻止部材（５）は、電気機械式駆動部（６）の手段によってロック位置からアンロック位置へと作動可能であり、アンロック位置では、固定部材（７）により固定可能であり、固定部材（７）は、レバーの形状であり、静止位置から解除位置に移動すること、すなわちハウジングに固定された旋回軸（１５）の周りに旋回することが可能であり、
   （ｂ）阻止部材（５）の移動のために、阻止部材（５）は、電気機械式駆動部（６）の駆動輪（１０）の第１の制御用外郭体（１２）上に、少なくとも第１のカム（１１）によって支持され、駆動輪（１０）の回転軸（１３）は、阻止部材（５）の長手方向軸（３）に対して直角に交わるよう配置され、
   （ｃ）固定部材（７）は、第２のカム（１９）に接続され、前記第２のカム（１９）は、駆動輪（１０）に接続された制御用外郭体（１２）（６２）上に、支持されるように同様に配置され、固定部材（７）に当てられる制御用外郭体（１２）（６２）は、電気機械式駆動部（６）が阻止部材（５）をアンロック位置からロック位置へ移動させるように駆動された後、固定部材（７）が最初に静止位置から解除位置に旋回し、その後に続く場合のみ、阻止部材（５）がロック位置へ移動可能であるように、選択された形状を有する、ステアリングロック。
2. 固定部材（７）の旋回軸（１５）は、駆動輪（１０）の回転軸（１３）と平行に配置されていることを特徴とする、請求項１記載のステアリングロック。
3. 固定部材（７）の第２のカム（１９）は、駆動輪（１０）の第１の制御用外郭体（１２）上に支持されるように配置され、制御用外郭体（１２）は、阻止部材（５）に当てられることを特徴とする、請求項１または２記載のステアリングロック。
4. 固定部材（７）の第２のカム（１９）は、第１の制御用外郭体（１２）とは別に設けられた、第２の制御用外郭体（６２）上に支持されるように配置されていることを特徴とする、請求項１または２記載のステアリングロック。
5. 第１の制御用外郭体（１２）および第２の制御用外郭体（６２）は、駆動輪（１０）の反対の側面（６０）（６１）に設けられていることを特徴とする、請求項４記載のステアリングロック。
6. 駆動輪（１０）の第１の制御用外郭体（１２）は、２つの曲線部（１４）（２１）を有し、第１の曲線部（１４）は、駆動輪（１０）の回転軸（１３）から一定の半径方向の距離を有し、第２の曲線部（２１）は、第１の曲線部（１４）から駆動輪（１０）の回転軸（１３）に向かって傾斜する形状を有し、第１の曲線部（１４）の半径方向の距離は、第１のカム（１１）が曲線部（１４）上に支持されているときに阻止部材（５）がそのアンロック位置に達するように、設定され、曲線部（１４）の長さは、ロック動作の間に、第２のカム（１９）が固定部材（７）をその静止位置から解除位置へ旋回させるまで、第１のカム（１１）が曲線部（１４）上で支えられるように、設定されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のステアリングロック。
7. 第２の曲線部（２１）は、駆動輪（１０）の回転軸（１３）の近傍まで伸びていることを特徴とする、請求項６記載のステアリングロック。
8. 駆動輪（１０）の第２の制御用外郭体（６２）は、第２の曲線部（６４）を有し、第２の曲線部（６４）は、第２のカム（１９）が第２の曲線部（６４）上に支えられるときに、固定部材（７）がその静止位置から解除位置へと旋回するように、設計されていることを特徴とする、請求項４に従属する請求項６記載のステアリングロック。
9. 固定部材（７）は、その一端に、略Ｌ字型の突出部から形成された固定部（１７）を有し、固定部（１７）は、阻止部材（５）をアンロック位置に固定するために、阻止部材（５）の階段状の突起（１８）の下で旋回しうるようになっていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のステアリングロック。
10. 阻止部材（５）は、ボルト型の下部（５０）と、下部（５０）に隣接する略弓型の上部（５１）を有し、ボルト型の下部（５０）の反対側に位置する上部（５１）のアーム（５２）の少なくとも一部が、第１のカム（１１）として設計されていることを特徴とする、
    請求項１〜９のいずれかに記載のステアリングロック。
11. 駆動輪（１０）は、電気機械式駆動部（６）の歯付きホイールから構成されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載のステアリングロック。
12. 歯付きホイールは、ウォームホイール駆動部のウォームホイールから構成されていることを特徴とする、請求項１１記載のステアリングロック。

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