-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Lenkradsperre (ESL) zum elektrischen Blockieren der Drehung eines Lenkrades, wenn ein Fahrzeug geparkt ist.
-
2. Beschreibung der verwandten Technik
-
Die europäische Patentanmeldung
EP 1 892 506 A1 beschreibt eine Lenkungsverriegelungsvorrichtung zum Verriegeln einer Lenkwelle eines Fahrzeugs. Die Lenkradschloßvorrichtung enthält einen Motor und eine Schloßanordnung, die durch den Motor bewegt wird. Die Verriegelungsanordnung umfasst eine Verriegelungsstange, die sich zwischen einer Verriegelungsposition, in der die Verriegelungsstange in die Lenkwelle eingerastet ist, und einer Entriegelungsposition bewegt, in der die Verriegelungsstange von der Lenkwelle gelöst ist. An der Schloßanordnung ist ein Magnetaufnahmeabschnitt angeordnet. Ein Magnet ist an dem Magnetaufnahmeabschnitt angebracht und wird integral mit der Verriegelungsanordnung bewegt. Ein Magnetfelderfassungselement erfasst eine gegenwärtige Position der Schlossanordnung basierend auf einem Magnetfeld des Magneten. Der Magnet wird magnetisch gehalten und wird in dem Magnetaufnahmeabschnitt durch eine magnetische Anziehungskraft positioniert, die zwischen dem Magneten und einem Teil der Verriegelungsanordnung erzeugt wird.
-
Die Offenlegungsschrift
DE 10 2007 047 595 A1 beschreibt eine Lenkradschlosseinheit, bei der es möglich ist, eine Priorität auf die Betriebsgeschwindigkeit oder die Extraktionskraft des Schlosselements gemäß dem Eingriffszustand des Schlosselementes hinsichtlich des beweglichen Elementes zu legen. Bei einer Lenkradschlosseinheit mit einem Übertragungsmechanismus, der eine Kraft des elektrischen Motors auf die Schlosswelle überträgt, die einen Eingriff mit einer Lenkwelle hält und freigibt, umfasst der Übertragungsmechanismus: einen Wellenbereich, der ausgestaltet ist, in Antwort auf den Betrieb des elektrischen Motors zu rotieren, und einen Spuler, der mit dem Wellenbereich eingreift und den Betrieb des elektrischen Motors auf die Schlosswelle überträgt. Beim Freigeben des Eingriffs der Schlosswelle mit der Lenkwelle rotieren der Wellenbereich und der Spuler integral in einem Normalzustand, während der Spuler sich hinsichtlich des Wellenbereichs in einer axialen Richtung bewegt, im Fall, dass eine Auszugskraft der Schlosswelle nötig ist, die größer als ein vorbestimmtes Maß ist.
-
Neuerdings werden Fahrzeuge mit einer elektrischen Lenkradsperre bzw. einem elektrischen Lenkradschloss zum elektrischen Blockieren der Drehung eines Lenkrades während des Parkens zum Zweck der Diebstahlverhinderung ausgerüstet.
-
Als Beispiel einer derartigen elektrischen Lenkradsperre hat die japanische Offenlegungsschrift
JP 2006 -
36 110 A eine Vorrichtung vorgeschlagen, die Folgendes umfasst: eine Welle, die einen Abschnitt mit Außengewinde umfasst, und die durch einen elektrischen Motor rotatorisch angetrieben wird; einen Riegelstopper, der einen Abschnitt mit Innengewinde umfasst, der mit dem Abschnitt mit Außengewinde der Welle gewindemäßig eingreift und der sich als Reaktion auf die Drehung der Welle vor und zurück bewegt; und eine Riegelstange, die mit dem Riegelstopper über einen Stift gekoppelt ist und die in eine vertiefte Nut einer Lenkwelle einrücken und daraus ausrücken kann.
-
Wenn bei der elektrischen Lenkradsperre, die in der japanischen Offenlegungsschrift
JP 2006 -
36 110 A vorgeschlagen wird, der Stift auf Grund einer Beschädigung im Verlauf der Zeit abbricht, kann die Bewegung der Riegelstange jedoch nicht eingeschränkt werden. Wenn daher irgendeine Last an die Riegelstange angelegt wird und sich die Riegelstange dadurch in eine gesperrte Position bewegt, kann die Lenkwelle unbeabsichtigt gesperrt werden.
-
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des oben beschriebenen Problems gemacht, und es ist eine Aufgabe derselben, eine elektrische Lenkradsperre bereitzustellen, die in der Lage ist, ein Riegelelement in einer entsperrten Position daran zu hindern, sich in eine gesperrte Position zu bewegen, um mit Sicherheit eine unbeabsichtigte Sperrung einer Lenkwelle zu verhindern.
-
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung eine elektrische Lenkradsperre bzw. eine Lenkradsperreinrichtung, die Folgendes umfasst: ein Welle die einen Abschnitt mit Außengewinde umfasst und die durch einen elektrischen Motor rotatorisch angetrieben wird; einen Schieber, der einen Abschnitt mit Innengewinde umfasst, der gewindemäßig in den Abschnitt mit Außengewinde eingreift und der sich als Reaktion auf die Drehung der Welle vor und zurück bewegt; ein Riegelelement, das zwischen einer gesperrten Position und einer entsperrten Position als Reaktion auf die Vor- und Zurückbewegung des Schiebers drehbar ist, wobei die gesperrte Position eine Position ist, in der das Riegelelement mit einer Lenkwelle in Eingriff kommt, und wobei die entsperrte Position eine Position ist, in welcher der Eingriff gelöst ist; einen Stopper, der mit einem Eingriffsabschnitt in Eingriff kommt, der in dem Riegelelement bereitgestellt wird und dadurch das Riegelelement in der entsperrten Position hält, wobei der Stopper in einer Richtung bewegbar ist, die zu einer Drehebene des Riegelelements orthogonal ist; und Vorspannmittel zum Vorspannen des Stoppers in eine Einrückrichtung, wobei der Stopper in den Eingriffsabschnitt des Riegelelements eingerückt und daraus ausgerückt wird, indem er durch einen Betätigungsabschnitt bewegt wird, der in dem Schieber bereitgestellt wird.
-
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Lenkradsperre des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung, wobei: ein Bewegungsverhinderungsabschnitt in dem Riegelelement bereitgestellt wird; und wenn sich das Riegelelement von der gesperrten Position in die entsperrte Position bewegt, der Stopper mit dem Bewegungsverhinderungsabschnitt berührt, und die Bewegung des Stoppers in der Einrückrichtung verhindert wird, während die Drehung des Riegelelements in die entsperrte Position erlaubt ist.
-
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Lenkradsperre des ersten oder zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung, ferner umfassend Vorspannmittel zum Vorspannen des Riegelelements in Richtung auf eine gesperrte Position, wobei: der Schieber und das Riegelelement zusammen gekoppelt sind, indem ein Kopplungsabschnitt des Riegelelements mit dem Innern eines Kopplungslochs, das in dem Schieber bereitgestellt wird, in Eingriff gebracht wird; und das Kopplungsloch ein Langloch ist, das sich derart in einer Vor- und Zurückbewegungsrichtung des Schiebers erstreckt, dass sich der Schieber relativ zum Riegelelement bis zu einem Punkt bewegen kann, an dem der Eingriff zwischen dem Eingriffsabschnitt des Riegelelements und des Stoppers gelöst wird.
-
4. Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Lenkradsperre nach einem des ersten bis dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung, wobei: der Betätigungsabschnitt des Schiebers auf einer Seite der Drehebene des Riegelelements bereitgestellt wird und das Vorspannmittel zum Vorspannen des Stoppers auf der anderen Seite der Drehebene bereitgestellt wird; und der Stopper derart angeordnet ist, dass er sich in der Richtung, die zu der Drehebene des Riegelelements orthogonal ist, in einer Position, in welcher der Stopper mit dem Schieber überlagert ist, vor und zurück bewegt.
-
Wenn sich gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung das Riegelelement in die entsperrte Position bewegt, steht der Stopper in Eingriff mit dem Riegelelement und hindert das Riegelelement daran, sich in die Sperrrichtung zu bewegen. Das Riegelelement wird dadurch in der entsperrten Position gehalten. Demnach wird die unbeabsichtigte Sperrung der Lenkwelle sicher verhindert und hohe Sicherheit ist gewährleistet.
-
Da der Stopper zudem durch den Betätigungsabschnitt, der in dem Schieber bereitgestellt wird, bewegt wird, um in das Riegelelement einzurücken und daraus auszurücken, um das Riegelelement zu drehen, muss kein Stellglied oder dergleichen zusätzlich bereitgestellt werden, um den Stopper zu bewegen. Daher ist es möglich, die Struktur zu vereinfachen und die Kosten zu reduzieren.
-
Während sich gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung das Riegelelement von der gesperrten Position in die entsperrte Position dreht, dient der Betätigungsabschnitt des Schiebers dazu, den Stopper von der Ausrückposition in die Einrückposition zu bewegen. Der Stopper wird jedoch daran gehindert, sich in die Eingriffsposition zu bewegen, indem er mit dem Bewegungsverhinderungsabschnitt des Riegelelements in Berührung gebracht wird. Wenn sich das Riegelelement in die entsperrte Position dreht und der Eingriffsabschnitt des Riegelelements und der Stopper dadurch in einen eingriffsfähigen Zustand versetzt werden, bewegt sich anschließend der Stopper auf Grund der Vorspannkraft des Vorspannmittels in die Eingriffsposition und hält das Riegelelement im entsperrten Zustand. Mit anderen Worten, wenn sich der Schieber soweit bewegt, dass das Riegelelement von der gesperrten Position in die entsperrte Position gedreht wird, bewegt sich auch der Stopper von der Ausrückposition in die Einrückposition. Entsprechend kann der Stopper bewegt werden, ohne den Bewegungsbereich des Schiebers zu vergrößern, und eine Reduzierung der Größe der elektrischen Lenkradsperre wird erreicht.
-
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das Riegelelement und der Schieber zusammen derart gekoppelt, dass sie relativ zueinander bewegbar sind. Selbst wenn das Riegelelement mit dem Stopper in Eingriff steht, kann sich der Schieber entsprechend von der entsperrten Position in die gesperrte Position bewegen. Zudem kann zu diesem Zeitpunkt der Stopper von der Einrückposition in die Ausrückposition bewegt werden. Wenn dann der Eingriff zwischen dem Eingriffsabschnitt des Riegelelements und des Stoppers gelöst wird, dreht sich das Riegelelement auf Grund der Vorspannkraft des Vorspannmittels in die Richtung der gesperrten Position und dessen Kopplungsabschnitt berührt den Rand des Kopplungslochs des Schiebers. Der Schieber bewegt sich dann in die gesperrte Position, und das Riegelelement dreht sich dadurch in die gesperrte Position. Mit anderen Worten, wenn sich der Schieber soweit bewegt, dass das Riegelelement von der entsperrten Position in die gesperrte Position gedreht wird, bewegt sich auch der Stopper von der Einrückposition in die Ausrückposition. Entsprechend kann der Stopper bewegt werden, ohne den Bewegungsbereich des Schiebers zu vergrößern, und die Reduzierung der Größe der elektrischen Lenkradsperre wird dadurch erreicht.
-
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Stopper derart angeordnet, dass er sich in der Richtung, die zur Drehebene des Riegelelements orthogonal ist, in der Position, in welcher der Stopper sich mit dem Schieber überlagert, vor und zurück bewegt. Entsprechend wird die Reduzierung der Größe der elektrischen Lenkradsperre erreicht.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer elektrischen Lenkradsperre gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Draufsicht, die eine elektrische Lenkradsperre gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei eine Abdeckung und eine Leiterplatte von der elektrischen Lenkradsperre abgenommen sind.
- 3 ist eine gebrochene perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts der elektrischen Lenkradsperre gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 4A und 4B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt der elektrischen Lenkradsperre gemäß der vorliegenden Erfindung in einem gesperrten Zustand zeigen.
- 5A und 5B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt der elektrischen Lenkradsperre gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, die von dem gesperrten Zustand in einen entsperrten Zustand übergeht.
- 6A und 6B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt der elektrischen Lenkradsperre gemäß der vorliegenden Erfindung in dem entsperrten Zustand zeigen.
- 7A und 7B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt der elektrischen Lenkradsperre gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, der von dem entsperrten Zustand in den gesperrten Zustand übergeht.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend basierend auf den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer elektrischen Lenkradsperre gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Draufsicht, welche die elektrische Lenkradsperre zeigt, wobei eine Abdeckung und eine Leiterplatte von der elektrischen Lenkradsperre abgenommen sind. 3 ist eine gebrochene perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts der elektrischen Lenkradsperre. 4A und 4B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt der elektrischen Lenkradsperre in einem gesperrten Zustand zeigen. 5A und 5B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt der elektrischen Lenkradsperre zeigen, der von dem gesperrten Zustand in einen entsperrten Zustand übergeht. 6A und 6B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt der elektrischen Lenkradsperre in dem entsperrten Zustand zeigen. 7A und 7B sind jeweils eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt der elektrischen Lenkradsperre zeigen, der von dem entsperrten Zustand in die gesperrten Zustand übergehen.
-
Eine elektrische Lenkradsperre 1 der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, die eine Drehung einer nicht abgebildeten Lenkwelle (Lenkrad) elektrisch sperrt und entsperrt, und ist an einer nicht abgebildeten zylindrischen Lenksäule angebracht. Obwohl sie nicht abgebildet ist, ist die Lenkwelle drehbar in die Lenksäule eingesetzt, das Lenkrad ist mit einem oberen Ende der Lenkwelle verbunden und ein unterer Endabschnitt der Lenkwelle ist mit einem Lenkgetriebe verbunden. Wenn ein Fahrer eine Drehbetätigung des Lenkrades ausführt, wird die Drehung in dem Lenkgetriebe über eine Lenkwelle übertragen, und eine Zahnstangenwelle, die in dem Lenkgetriebe bereitgestellt wird, bewegt sich in Richtung der Fahrzeugbreite. Diese Bewegung wird an die rechten und linken Vorderräder, die Lenkräder sind, über Spurstangen übertragen, und die Vorderräder werden dadurch gelenkt.
-
Wie in 1 gezeigt, umfasst die elektrische Lenkradsperre 1: eine Abdeckung 2; eine Basis 3, die in der Abdeckung 2 untergebracht ist; einen Riegelmechanismus 4, der mit der Basis 3 zusammengebaut ist; eine Leiterplatte 5; und dergleichen.
-
Die Abdeckung 2 wird aus einem Metall hergestellt, beispielsweise aus einer Magnesiumlegierung, die ein nichtmagnetisches Material ist, und wird in einer rechteckigen Quaderform gebildet. Kreisförmige Stiftlöcher 2a (von denen in 1 nur zwei abgebildet sind) sind in den beiden unteren Abschnitten der Seitenflächen der Abdeckung 2, die sich gegenüberliegen, gebildet.
-
Die Basis 3 ist ein Element, das von einem Öffnungsabschnitt der unteren Oberfläche der Abdeckung 2 aus in die Abdeckung 2 integriert wird. Kreisförmige Stiftlöcher 3a (von denen in 1 nur zwei abgebildet sind) sind in den beiden Seitenabschnitten der Basis 3, die sich gegenüberliegen (Abschnitte, die in den Stiftlöchern 2a der Abdeckung 2 entsprechen), gebildet. Mit der Basis 3 einstückig gebildet sind ein Motorgehäuseabschnitt 3A, ein Getriebegehäuseabschnitt 3B, ein Paar Lagerhalteblöcke 3C, die aufrecht bereitgestellt werden und voneinander entfernt stehen, ein linearer schienenförmiger vertiefter Abschnitt 3D, der zwischen den Lagerhalteblöcken 3C gebildet ist, um sich in einer Längsrichtung zu erstrecken, drei säulenförmige Plattenträgervorsprünge 3E, ein Stopperhalteblock 3F und dergleichen. Wie in 1 und 2 gezeigt, ist eine Halteplatte 6, die L-förmig gebogen ist, an einem Seitenabschnitt der Basis 3 mit einer Schraube 7 angebracht, die in ein kreisförmiges Loch 6a der Halteplatte 6 eingesetzt wird.
-
Der Riegelmechanismus 4, der in der Basis 3 integriert ist, umfasst: einen Elektromotor 8, der eine Antriebsquelle ist; einen Schieber 9, der bewegbar in einer Richtung parallel zu einer Ausgangswelle 8a des Elektromotors 8 getragen wird (d.h. in 2 in der Richtung von oben nach unten); eine Welle 10, die angeordnet ist, um sich in der Bewegungsrichtung des Schiebers 9 zu erstrecken; ein Ritzel 11 mit kleinem Durchmesser, das mit einem Endabschnitt der Abgabewelle 8a des Elektromotors 8 verbunden ist; ein Zahnrad 12 mit großem Durchmesser, das mit einem Ende der Welle 10 verbunden ist; ein Riegelelement 14, das drehbar und schwenkbar auf der Basis 3 von einer Drehwelle 13 getragen wird; und dergleichen.
-
Ein Abschnitt mit Innengewinde 9a wird in dem Schieber 9 bereitgestellt, um durch diesen in einer Richtung parallel zur Ausgangswelle 8a des elektrischen Motors 8 hindurch zu gehen. Ein Abschnitt mit Außengewinde 10a, der in einem Zwischenabschnitt der Welle 10 in einer Längsrichtung derselben gebildet ist, greift gewindemäßig in den Abschnitt des Innengewindes 9a ein. Die beiden Endabschnitte der Welle 10, die aus dem Schieber 9 vorstehen, werden von Lagern 15 getragen, die jeweils an den vertieften Abschnitten 3b an den oberen Enden der Lagerhalteblöcke 3C, die in der Basis 3 gebildet sind, angepasst sind. Ein Kopplungsloch 9b, das eine Langlochform aufweist und sich in einer Bewegungsrichtung des Schiebers 9 ausdehnt (d.h. in 2 in der Richtung von oben nach unten), ist in dem Schieber 9 gebildet. Ein Magnet 16 zur Positionsdetektion ist in einer oberen Oberfläche des Schiebers 9 eingebaut. Zudem wird ein blockförmiger vorstehender Abschnitt 9A einstückig mit einem unteren Abschnitt des Schiebers 9 bereitgestellt, um nach unten vorzustehen, und ein Betätigungsabschnitt 9c, der eine geneigte Oberflächenform aufweist, wie in 4A gezeigt, ist an einer Endoberfläche des vorstehenden Abschnitts 9A gebildet.
-
Ferner sind, wie in 1 und 3 gezeigt, ein Kontaktabschnitt 14A, ein Kopplungsabschnitt 14B, ein Eingriffsabschnitt 14C, und ein Sperrabschnitt 14D, die sich zweigartig in radialer Richtung nach außen erstrecken, in dem Riegelelement 14 gebildet. Eine äußere Endoberfläche des Eingriffsabschnitts 14C bildet einen Bewegungsverhinderungsabschnitt 14a. Ein kreisförmiges Welleneinsetzloch 14b ist in dem Riegelelement 14 gebildet, und das Riegelelement 14 wird drehbar und schwenkbar an dem Seitenabschnitt der Basis 3 von der Drehwelle 13 getragen, die in das Welleneinsetzloch 14b eingesetzt wird. Zudem wird das Riegelelement 14 in einer Sperrrichtung (d.h. in 4B im Gegenuhrzeigersinn) durch eine Feder 17, die ein Vorspannmittel ist, das um die Drehwelle 13 gewickelt ist, vorgespannt. In dem Zustand, in dem das Riegelelement 14 wie zuvor beschrieben drehbar und schwenkbar auf der Basis 3 getragen wird, wie in 4B gezeigt, steht der Kopplungsabschnitt 14B des Riegelelements 14 in Eingriff mit dem Kopplungsloch 9b, das in dem Schieber 9 gebildet ist, und der Sperrabschnitt 14D liegt einem Durchgangsloch 3c gegenüber, das in einem Bodenabschnitt der Basis 3 gebildet ist.
-
Wie in 2 und 3 gezeigt, ist der Elektromotor 8 des Riegelmechanismus 4, der wie zuvor beschrieben ausgestaltet ist, in dem Motorgehäuseabschnitt 3A der Basis 3 in einer seitlichen Orientierung eingepasst und untergebracht, während das Ritzel 11, das mit der Abgabewelle 8a des Elektromotors 8 verbunden ist, in dem Getriebegehäuseabschnitt 3B der Basis 3 untergebracht ist.
-
Zudem werden die beiden Enden der Welle 10, die gewindemäßig in den Schieber 9 eingreifen und darin eingesetzt werden, von den Lagerhalteblöcken 3C der Basis 3 über die Lager 15 getragen, und der Schieber 9 wird dadurch beweglich auf der Basis 3 getragen. Zudem ist der vorstehende Abschnitt 9A, der vorstehend in dem unteren Abschnitt des Schiebers 9 bereitgestellt wird, in den schienenförmigen vertieften Abschnitt 3D der Basis 3 eingepasst, und die Drehung des Schiebers 9 wird dadurch verhindert. In diesem Zustand kann sich der Schieber 9 in Längsrichtung (d.h. in 2 in der Richtung von oben nach unten) der Welle 10 bewegen, während er durch den schienenförmigen vertieften Abschnitt 3D geführt wird. Ferner wird das Anheben des Schiebers 9 durch die Halteplatte 6 verhindert. Zudem ist, wie in 2 gezeigt, das Zahnrad 12, das in dem Endabschnitt der Welle 10 verbunden ist, in dem Getriebegehäuseabschnitt 3B der Basis 3 untergebracht, und das Zahnrad 12 und das Ritzel 11 greifen ineinander.
-
Ein Stopperhalteloch 3d, das eine Langlochform aufweist und sich in der seitlichen Richtung erstreckt, ist in dem Stopperhalteblock 3F gebildet, der in der Basis 3 gebildet ist. Wie in 1 und 3 gezeigt, erstreckt sich das Stopperhalteloch 3d von einem Seitenabschnitt des Stopperhalteblocks 3F bis zu dem schienenförmigen vertieften Abschnitt 3D. Ein plattenförmiger Stopper 18 wird in das Stopperhalteloch 3d eingesetzt. Der Stopper 18 wird in einer Richtung, die zu einer Drehebene des Riegelelements 14 orthogonal ist (d.h. in 4A in der Richtung von oben nach unten), bewegbar gehalten, und wird durch eine Feder 19, die ein Vorspannmittel ist, das zwischen dem Stopper 18 und der Halteplatte 6 zusammengedrückt und installiert ist, in eine Einrückrichtung (d.h. in 4A nach oben) vorgespannt. Wie in 4A gezeigt, ist ein vorsprungförmiger Berührungsabschnitt 18a in dem Stopper 18 gebildet, und ein schräg geschnittener geneigter Oberflächenabschnitt 18b ist an einem Vorderende des Stoppers 18 gebildet. Der geneigte Oberflächenabschnitt 18b steht in Eingriff mit dem als geneigte Oberfläche gestalteten Betätigungsabschnitt 9c, der in dem vorstehenden Abschnitt 9A des Schiebers 9 gebildet ist.
-
Nachdem der Riegelmechanismus 4 und der Stopper 18, die zuvor beschrieben wurden, in der Basis 3 zusammengebaut wurden, wird die Leiterplatte 5, die in 1 gezeigt ist, auf die drei Plattenhaltevorsprünge 3E gelegt, die in der Basis 3 aufrecht bereitgestellt werden. Die Leiterplatte 5 wird waagerecht an der Basis 3 angebracht durch: Einsetzen nicht abgebildeter Schrauben von oben in kreisförmige Schraubeneinsetzlöcher 5a, die in drei Abschnitten der Leiterplatte 5 gebildet sind; und Befestigen der Schrauben an Schraubenlöchern 3e, die in den oberen Abschnitten der Plattenhaltevorsprünge 3E gebildet sind. Obwohl sie nicht abgebildet sind, werden Magnetismus-Detektionsvorrichtungen, wie etwa Hall-Effekt-Vorrichtungen, die ausgestaltet sind, um den gesperrten Zustand und den entsperrten Zustand zu erkennen, indem sie den Magnetismus des Magneten 16 erkennen, der in der oberen Oberfläche des Schiebers 9 angeordnet ist, in einer unteren Oberfläche der Leiterplatte 5 in Positionen, die einer gesperrten Position und einer entsperrten Position entsprechen, bereitgestellt.
-
Dann wird die Basis 3, mit welcher der Riegelmechanismus 4, der Stopper 18 und die Leiterplatte 5 zusammengebaut sind, von dem Öffnungsabschnitt der unteren Oberfläche der Abdeckung 2 aus in die Abdeckung 2 integriert und in der Abdeckung 2 durch Presspassstifte 20 (siehe 1) in den vier Stiftlöchern 2a, die in den Seitenabschnitten der Abdeckung 2 gebildet sind, und in den vier Stiftlöchern 3a, die jeweils in den Seitenabschnitten der Basis 3 gebildet sind, fixiert. Das Zusammenbauen der elektrischen Lenkradsperre 1 ist dadurch beendet. In dem Zustand, in dem die elektrische Lenkradsperre 1 wie zuvor beschrieben zusammengebaut ist, wie in 4A gezeigt, ist der Betätigungsabschnitt 9c des Schiebers 9 auf einer Seite der Drehebene des Riegelelements 14 angeordnet, während die Feder 19, die den Stopper 18 vorspannt, auf seiner anderen Seite angeordnet ist. Der Stopper 18 ist derart angeordnet, dass er sich in der Richtung, die zu der Drehebene des Riegelelements 14 orthogonal ist, in einer Position, in welcher der Stopper 18 mit dem Schieber 9 überlagert ist, vor und zurück bewegt.
-
Als Nächstes wird nachstehend eine Beschreibung der Betätigungen (Sperrbetätigung und Entsperrbetätigung) der elektrischen Lenkradsperre 1, die wie zuvor beschrieben ausgestaltet ist, mit Bezug auf 4 bis 7 gegeben.
-
Wie in 4A und 4B gezeigt wird, befindet sich, in einem Zustand, in dem ein nicht abgebildeter Motor anhält, der Schieber 9 in der gesperrten Position an der linken Grenze in 4A und 4B; der Kopplungsabschnitt 14B des Riegelelements 14, das durch die Feder 17 im Gegenuhrzeigersinn in 4B vorgespannt ist, steht in Kontakt mit dem Kopplungsloch 9c des Schiebers 9; und der Kontaktabschnitt 14A des Riegelelements 14 steht in Kontakt mit einem Rand des Durchgangslochs 3c in der unteren Oberfläche der Basis 3. Entsprechend befindet sich das Riegelelement 14 in einer gesperrten Position, die nicht abgebildet ist. Wenn sich das Riegelelement 14 wie zuvor beschrieben in der gesperrten Position befindet, wie in 4B gezeigt, steht der Sperrabschnitt 14D des Riegelelements 14 aus dem Durchgangsloch 3c der Basis nach außen vor und greift in eine vertiefte Nut der nicht abgebildeten Lenkwelle ein, wodurch die Drehung der Lenkwelle gesperrt wird. Wenn die Drehung der Lenkwelle wie zuvor beschrieben gesperrt wird, kann die Drehbetätigung des nicht abgebildeten Lenkrades, das mit dem oberen Ende der Lenkwelle verbunden ist, nicht ausgeführt werden, und dadurch wird Fahrzeugdiebstahl verhindert. Im gesperrten Zustand befindet sich der Stopper 18 in einer ausgerückten Position, in welcher der Stopper 18 nicht mit dem Eingriffsabschnitt 14C des Riegelelements 14 in Eingriff steht.
-
Wenn der Fahrer den nicht abgebildeten Motoranlasserschalter aus dem zuvor beschriebenen Zustand einschaltet und die elektrische Lenkradsperre 1 ein Entsperrungssignal von einer externen Steuerungseinrichtung empfängt, steuert eine nicht abgebildete Steuereinheit, die in der Leiterplatte 5 bereitgestellt wird, den Elektromotor 8 an, und die Abgabewelle 8a des Elektromotors 8 wird rotatorisch in eine Richtung angetrieben. Somit wird die Drehung der Ausgangswelle 8a des Elektromotors 8 dann an die Welle 10 übertragen, während sie durch das Ritzel 11 und das Zahnrad 12 untersetzt wird, und die Welle 10 wird dadurch rotatorisch angetrieben.
-
Sobald die Welle 10 wie zuvor beschrieben rotatorisch angetrieben wird, bewegt sich der Schieber 9, der mit dem Abschnitt mit Innengewinde 9a versehen ist, der gewindemäßig in den Abschnitt mit Außengewinde 10a der Welle 10 eingreift, in einer Entsperrungsrichtung (d.h. in 5A und 5B in Pfeilrichtung), und das Riegelelement 14, das mit dem Rand des Kopplungslochs 9b des Schiebers 9 in Eingriff steht, dreht sich in Pfeilrichtung (d.h. im Uhrzeigersinn) in 5B um die Drehwelle 13 gegen eine Vorspannkraft der Feder 17. Gleichzeitig bewegt sich der Stopper 18, dessen geneigter Oberflächenabschnitt 18b an dem vorderen Ende in Eingriff mit dem Betätigungsabschnitt 9c steht, der in dem vorstehenden Abschnitt 9A des Schiebers 9 gebildet ist, in Einrückrichtung (in 5A nach oben) auf Grund einer Vorspannkraft der Feder 19. Dann berührt der Kontaktabschnitt 18a des Stoppers 18, wie in 5A und 5B gezeigt, den Bewegungsverhinderungsabschnitt 14a des Riegelelements 14.
-
Nachdem der Kontaktabschnitt 18a des Stoppers 18, wie zuvor beschrieben wurde, mit dem Bewegungsverhinderungsabschnitt 14a des Riegelelements 14 in Kontakt gekommen ist, wird die Bewegung des Stoppers 18 in Einrückrichtung verhindert und ein ausgerückter Zustand, in dem das Riegelelement 14 nicht mit dem Stopper 18 in Eingriff steht, wird beibehalten. Entsprechend kann sich das Riegelelement 14 weiter drehen. Wenn sich der Schieber 9 dann weiter in Sperrrichtung (d.h. in 5A und 5B in Pfeilrichtung) dreht, dreht sich das Riegelelement 14, dessen Kopplungsabschnitt 14B mit dem Rand des Kopplungslochs 9b des Schiebers 9 in Eingriff steht, um die Drehwelle 13 in Pfeilrichtung (d.h. im Uhrzeigersinn) in 5B in eine entsperrte Position, die in 6 gezeigt ist, gegen die Vorspannkraft der Feder 17. In diesem entsperrten Zustand, wie in 6A und 6B gezeigt, entfernt sich der Eingriffsabschnitt 14C des Riegelelements 14 von dem Stopper 18. Entsprechend wird der Kontakt zwischen dem Bewegungsverhinderungsabschnitt 14a des Riegelelements 14 und dem Kontaktabschnitt 18a des Stoppers 18 gelöst, und der Stopper 18 bewegt sich auf Grund der Vorspannkraft der Feder 19 in Einrückrichtung, um mit dem Eingriffsabschnitt 14C des Riegelelements 14 in Eingriff zu kommen. Dadurch wird die Drehung des Riegelelements 14 in Sperrrichtung (d.h. in 6 im Gegenuhrzeigersinn) verhindert und der entsperrte Zustand des Riegelelements 14 wird beibehalten. Entsprechend wird die unbeabsichtigte Sperrung der Lenkwelle sicher verhindert und eine hohe Sicherheit ist gewährleistet.
-
Wenn sich das Riegelelement 14, wie in 6B gezeigt ist, in der entsperrten Position befindet, die in 6A und 6B gezeigt ist, tritt der Sperrabschnitt 14D des Riegelelements 14 aus dem Durchgangsloch 3c der Basis 3 in die Basis 3 ein, und der Eingriff zwischen dem Sperrabschnitt 14D und der vertieften Nut der nicht abgebildeten Steuerwelle wird gelöst. Entsprechend kann sich die Lenkwelle (Lenkrad) frei drehen, und die Lenkbetätigung durch den Antrieb wird ermöglicht.
-
Sobald das Fahrzeug anhält und der Fahrer den Motoranlasser ausschaltet, um den Motor anzuhalten, empfängt die elektrische Lenkradsperre 1 anschließend das Sperrsignal von der externen Steuerungseinrichtung, und die nicht abgebildete Steuerung, die in der Leiterplatte 5 bereitgestellt wird, aktiviert den Elektromotor 8, um die Abgabewelle 8a in umgekehrter Richtung rotatorisch anzutreiben. Dann wird die Drehung der Abgabewelle 8a des Elektromotors 8 auf die Welle 10 übertragen, während sie durch das Ritzel 11 und das Zahnrad 12 untersezt wird. Die Welle 10 wird dadurch rotatorisch angetrieben, und der Schieber 9, der mit dem Abschnitt mit Innengewinde 9a versehen ist, der gewindemäßig in den Abschnitt mit Außengewinde 10a der Welle 10 eingreift, bewegt sich in Sperrrichtung (d.h. in 7A und 7B in Pfeilrichtung).
-
Sobald sich der Schieber 9, wie zuvor beschrieben wurde, in Sperrrichtung bewegt, bewegt sich der Stopper 18, dessen geneigter Oberflächenabschnitt 18b am vorderen Ende mit dem als geneigte Oberfläche gestalteten Betätigungsabschnitt 9c in Eingriff steht, der in dem vorstehenden Abschnitt 9A des Schieber 9 gebildet ist, in Ausrückrichtung (d.h. in 7A gezeigt in Pfeilrichtung) gegen die Vorspannkraft der Feder 19. Da sich der Stopper 18 nun mit dem Eingriffsabschnitt 14C des Riegelelements 14 in Eingriff befindet, ist die Drehung des Riegelelements 14 eingeschränkt, und das Riegelelement 14 wird in der entsperrten Position gehalten. Da das langlochförmige Kopplungsloch 9b dabei in dem Schieber 9 gebildet ist, kann sich der Schieber 9 alleine in Sperrrichtung (d.h. in 7A und 7B in Pfeilrichtung) bewegen, obwohl die Drehung des Riegelelements 14 gesperrt ist.
-
Anschließend bewegt sich der Schieber 9 weiter in Sperrrichtung, und der Stopper 18 bewegt sich als Reaktion auf die Bewegung des Schiebers 9 weiter in Ausrückrichtung (d.h. in 7A und 7B in Pfeilrichtung). Sobald der Eingriff zwischen dem Stopper 18 und dem Eingriffsabschnitt 14C des Riegelelements 14 dadurch gelöst wird, wie in 7A und 7B gezeigt ist, dreht sich das Riegelelement 14 im Gegenuhrzeigersinn (d.h. in Pfeilrichtung) in 7B um die Drehwelle 13 auf Grund der Vorspannkraft der Feder 17. Sobald sich dann der Schieber 9 in die gesperrte Position bewegt, dreht sich auch das Riegelelement 14 in die gesperrte Position, wie in 4A und 4B gezeigt ist, und der gesperrte Zustand wird hergestellt, in dem der Kopplungsabschnitt 14B des Riegelelements 14 mit dem Rand des Kopplungslochs 9b des Schiebers 9 in Eingriff steht. im gesperrten Zustand, wie 4B gezeigt ist, ragt der Sperrabschnitt 14D des Riegelelements 14 aus dem Durchgangsloch 3c der Basis 3 vor und steht in Eingriff mit der vertieften Nut der nicht abgebildeten Lenkwelle, wodurch die Drehung der Lenkwelle gesperrt wird. Sobald die Drehung der Lenkwelle, wie zuvor beschrieben wurde, gesperrt ist, kann die Drehbetätigung des nicht abgebildeten Lenkrades, das mit dem oberen Ende der Lenkwelle verbunden ist, nicht ausgeführt werden, und dadurch wird Fahrzeugdiebstahl verhindert.
-
Wenn bei der elektrischen Lenkradsperre 1 der vorliegenden Erfindung das Riegelelement 14, wie zuvor beschrieben wurde, in die entsperrte Position bewegt wird, steht der Stopper 18 mit dem Riegelelement 14 in Eingriff und hindert das Riegelelement 14 daran, sich in Sperrrichtung zu bewegen. Das Riegelelement 14 wird dadurch in der entsperrten Position gehalten. Entsprechend wird die unbeabsichtigte Sperrung der Lenkwelle sicher verhindert und hohe Sicherheit ist gewährleistet.
-
Da zudem der Stopper 18 von dem Betätigungsabschnitt 9c, der in dem vorstehenden Abschnitt 9A des Schiebers 9 bereitgestellt wird, um das Riegelelement 14 zu drehen, bewegt wird, um in das Riegelelement 14 einzurücken und daraus auszurücken, muss kein Stellglied oder dergleichen zusätzlich bereitgestellt werden, um den Stopper 18 zu bewegen. Dadurch ist es möglich, die Struktur zu vereinfachen und die Kosten zu reduzieren.
-
Ferner dient bei der elektrischen Lenkradsperre 1 der vorliegenden Erfindung während des Vorgangs des Drehens des Riegelelements 14 von der gesperrten Position in die entsperrte Position der Betätigungsabschnitt 9c des Schiebers 9 dazu, den Stopper 18 von der Ausrückposition in die Einrückposition zu bewegen. Der Stopper 18 wird jedoch daran gehindert, sich in die Einrückposition zu bewegen, indem er mit dem Bewegungsverhinderungsabschnitt 14a des Riegelelements 14 in Kontakt kommt. Sobald sich anschließend das Riegelelement 14 in die entsperrte Position dreht und der Eingriffsabschnitt 14C des Riegelelements 14 und des Stoppers 18 dadurch in einen einrückfähigen Zustand eintritt, bewegt sich der Stopper 18 auf Grund der Vorspannkraft der Feder 19 in die Einrückposition und hält das Riegelelement 14 im entsperrten Zustand. Mit anderen Worten, wenn sich der Schieber 9 soweit bewegt, dass das Riegelelement 14 von der gesperrten Position in die entsperrte Position gedreht werden kann, bewegt sich auch der Stopper 18 von der Ausrückposition in die Einrückposition. Entsprechend kann der Stopper 18 bewegt werden, ohne den Bewegungsbereich des Schiebers 9 zu vergrößern, und die Reduzierung der Größe der elektrischen Lenkradsperre 1 wird erreicht.
-
Um das Riegelelement 14 durch den Stopper 18 in der entsperrten Position zu halten, muss der Stopper 18 bewegt und mit dem Eingriffsabschnitt 14C des Riegelelements 14 in Eingriff gebracht werden, nachdem sich das Riegelelement 14 in die entsperrte Position bewegt hat. In diesem Fall muss sich der Schieber 9 bei einer herkömmlichen Ausgestaltung weiter bewegen, damit der Stopper 18 funktioniert, nachdem das Riegelelement 14 in die entsperrte Position bewegt wurde, was das Problem verursacht, dass ein derartiger großer Bewegungsbereich des Schiebers 9 erfordert, dass die elektrische Lenkradsperre 1 groß ausgelegt wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es jedoch, eine Reduzierung der Größe der elektrischen Lenkradsperre 1 zu erreichen, indem die zuvor beschriebene Ausgestaltung verwendet wird.
-
Zudem sind bei der elektrischen Lenkradsperre 1 der vorliegenden Erfindung das Riegelelement 14 und der Schieber 9 über das langlochförmige Kopplungsloch 9b des Schiebers 9 derart miteinander gekoppelt, dass sie relativ zueinander bewegbar sind. Selbst wenn das Riegelelement 14 mit dem Stopper 18 in Eingriff steht, kann sich der Schieber 9 entsprechend von der entsperrten Position in die gesperrte Position bewegen. Zudem kann dann der Stopper 18 von der Einrückposition in die Ausrückposition bewegt werden. Sobald dann der Eingriff zwischen dem Eingriffsabschnitt 14C des Riegelelements 14 und dem Stopper 18 gelöst wird, dreht sich das Riegelelement 14 auf Grund der Vorspannkraft der Feder 17 in Richtung auf die gesperrte Position und sein Kopplungsabschnitt 14B kommt mit den Rand des Kopplungslochs 9b des Schiebers 9 in Kontakt. Der Schieber 9 bewegt sich dann in die gesperrte Position, und das Riegelelement 14 dreht sich dadurch in die gesperrte Position. Mit anderen Worten, wenn sich der Schieber 9 soweit bewegt, dass das Riegelelement 14 aus der entsperrten Position in die gesperrte Position gedreht wird, bewegt sich der Stopper 18 auch von der Einrückposition in die Ausrückposition. Entsprechend kann der Stopper 18 bewegt werden, ohne den Bewegungsbereich des Schiebers 9 zu vergrößern, und dadurch kann die Reduzierung der Größe der elektrischen Lenkradsperre 1 erreicht werden.
-
Um das Riegelelement 14 von der entsperrten Position in die gesperrte Position zu bewegen, muss das Riegelelement 14 in die gesperrte Position bewegt werden, nachdem der Eingriff zwischen dem Riegelelement 14 und dem Stopper 18 gelöst wurde, indem der Stopper 18 betätigt wird. In diesem Fall muss der Schieber 9 in der herkömmlichen Ausgestaltung den Stopper 18 von der Einrückposition in die Ausrückposition bewegen und sich anschließend weiter bewegen, um das Riegelelement 14 aus der entsperrten Position in die gesperrte Position zu drehen, was das Problem verursacht, dass ein so großer Bewegungsbereich des Schiebers 9 erfordert, dass die Lenkradsperre 1 groß ausgelegt wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es jedoch, die Reduzierung der Größe der elektrischen Lenkradsperre 1 zu erreichen, indem die zuvor beschriebene Ausgestaltung verwendet wird.
-
Bei der elektrischen Lenkradsperre 1 der vorliegenden Erfindung ist der Stopper 18 derart angeordnet, dass er sich in der Richtung, die zu der Drehebene des Riegelelements 14 orthogonal ist, in der Position, in der sich der Stopper 18 mit dem Schieber 9 überlagert, vor und zurück bewegt. Entsprechend kann die Reduzierung der Größe der elektrischen Lenkradsperre 1 erreicht werden.
