DE102018215212A1

DE102018215212A1 - Lenkradschlossvorrichtung

Info

Publication number: DE102018215212A1
Application number: DE102018215212.8A
Authority: DE
Inventors: Shigeru WASHINO
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2019-03-21
Anticipated expiration: 2038-09-08
Also published as: CN109515381B; DE102018215212B4; JP6798459B2; JP2019055633A; CN109515381A

Abstract

Eine erste Sperrklinke (45) umfasst einen ersten Verstellabschnitt (48) und eine erste Einrück- und Ausrückfläche (47). Der erste Verstellabschnitt ist auf einer ersten Lagerfläche (39A) eines beliebigen von ersten Zahnabschnitten (37A) verstellbar, wenn eine Lenkwelle (29) in dem Fall dreht, in dem die erste Sperrklinke an einer Verriegelungsposition angeordnet ist. Die erste Einrück- und Ausrückfläche ist dazu fähig, in eine erste Anschlagfläche (38A) eines der ersten Zahnabschnitte einzurücken und daraus auszurücken. Eine zweite Sperrklinke (50) umfasst einen zweiten Verstellabschnitt (53) und eine zweite Einrück- und Ausrückfläche (52). Der zweite Verstellabschnitt ist auf einer zweiten Lagerfläche (39B) eines beliebigen von zweiten Zahnabschnitten verstellbar, wenn die Lenkwelle in dem Fall dreht, in dem die zweite Sperrklinke an einer Verriegelungsposition angeordnet ist. Die zweite Einrück- und Ausrückfläche ist dazu fähig, in eine zweite Anschlagfläche (38B) eines beliebigen der zweiten Zahnabschnitte einzurücken und daraus auszurücken.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenkradschlossvorrichtung bzw. im Folgenden kurz ein Lenkradschloss zum Beschränken einer Drehbewegung eines Lenkrads.
Erläuterung des Stands der Technik
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP2016-97902A offenbart ein Beispiel eines Lenkradschlosses, das in einem Fahrzeug vorgesehen ist. Dieses Lenkradschloss umfasst einen verriegelten Abschnitt und ein Verriegelungsteil. Der verriegelte Abschnitt greift in den Außenumfangsabschnitt einer Lenkwelle ein, die Lenkwinkel bzw. Einschlagwinkel gelenkter Räder ändert, indem sie zusammen mit einem Lenkrad dreht.
Der verriegelte Abschnitt umfasst mehrere Nuten (eingedrückte Abschnitte), die auf seiner Außenumfangsfläche gebildet sind. Die Nuten sind in der Drehrichtung der Lenkwelle nebeneinander und voneinander getrennt angeordnet. Zudem werden sich von den Nuten unterscheidende Abschnitte des verriegelten Abschnitts durch mehrere konvexe Abschnitte gebildet.
Das Verriegelungsteil ist auf der Außenumfangsseite der verriegelten Abschnitte (der Lenkwelle) angeordnet. Das Verriegelungsteil ist zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition näher an der Seite des verriegelten Abschnitts als die Entriegelungsposition in einer Richtung senkrecht zur Achse der Lenkwelle bewegbar.
Zudem ist das Verriegelungsteil über einen Leistungsübertragungsmechanismus bzw. Kraftübertragungsstrang mit einem Elektromotor verbunden.
Wenn sich eine Maschine des Fahrzeugs, in dem das Lenkradschloss montiert ist, in einem arbeitenden Zustand befindet, wird das Verriegelungsteil in der Entriegelungsposition angeordnet. Gleichzeitig löst sich das Verriegelungsteil vom verriegelten Abschnitt (der Lenkwelle) zur Außenumfangsseite, und ein Fahrer des Fahrzeugs kann das Lenkrad frei drehen.
Wenn das Fahrzeug andererseits aus einem Zustand, in dem die Maschine arbeitet (d.h. aus einem Zustand, in dem das Fahrzeug fahrbar ist) in einen Parkzustand gebracht wird, wird der Elektromotor vorwärts gedreht. Dann bewegt der Kraftübertragungsstrang, der die Antriebskraft des Elektromotors aufnimmt, das Verriegelungsteil in die Verriegelungsposition. Der Elektromotor beendet das Drehen, wenn das Verriegelungsteil die Verriegelungsposition erreicht.
Ein Eingriffsabschnitt, der der Endabschnitt auf der Seite des verriegelten Abschnitts des Verriegelungsteils ist, tritt gleichzeitig in eine Nut ein, wenn das Verriegelungsteil einer der Nuten gegenüberliegt. In der nachstehenden Beschreibung kann eine Nut, die dem Verriegelungsteil gegenüberliegt, als eine „gegenüberliegende Nut“ bezeichnet werden.
In diesem Zustand kommt eine Seitenfläche des Eingriffsabschnittes des Verriegelungsteils dann, wenn die Lenkwelle um einen kleinen Winkel dreht, mit einer Seitenfläche der gegenüberliegenden Nut so in Kontakt, dass das Lenkrad daran gehindert wird, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, wenn das Lenkrad beispielsweise im Uhrzeigersinn gedreht wird.
Zudem kommt die andere Seitenfläche des Eingriffsabschnitts des Verriegelungsteils mit der anderen Seitenfläche der gegenüberliegenden Nut dann in Kontakt, wenn die Lenkwelle um einen kleinen Winkel dreht, falls das Lenkrad in diesem Zustand im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, so dass das Lenkrad daran gehindert wird, sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen.
Daher ist beispielsweise das Risiko, dass das Fahrzeug gestohlen wird, gering, wenn der Eingriffsabschnitt in der gegenüberliegenden Nut angeordnet ist.
Danach dreht der Elektromotor in einer entgegengesetzten Richtung, wenn die Maschine erneut in den Zustand gebracht wird, in dem die Maschine gestartet werden kann, (d.h. wenn das Fahrzeug in den fahrbaren Zustand gebracht wird), und der Kraftübertragungsmechanismus, der die Antriebskraft des Elektromotors aufnimmt, bewegt das Verriegelungsteil in die Entriegelungsposition. Daher kann der Fahrer des Fahrzeugs das Lenkrad uneingeschränkt drehen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Das Lenkradschloss, das in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016-97902 beschrieben ist, beschränkt die Drehauslenkbarkeit des Lenkrads im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn auf einen vorab festgelegten minimalen Bereich, in dem beide Seitenflächen des Eingriffsabschnitts des Verriegelungsteils, das in der Verriegelungsposition angeordnet ist, dazu gebracht werden, selektiv mit der einen Seitenfläche oder der anderen Seitenfläche der gegenüberliegenden Nut in Eingriff zu kommen. Das heißt, dass das Lenkradschloss, das in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016-97902 beschrieben ist, den Eingriffsabschnitt in der gegenüberliegenden Nut anordnet, um die Drehauslenkbarkeit des Lenkrads auf den kleinen Bereich zu beschränken.
Daher muss die Abmessung des Eingriffsabschnitts des Lenkradschlosses in der Drehrichtung kleiner als die Abmessung der Nut in der Drehrichtung sein.
Daher wird die Abmessung jeder Nut in der Drehrichtung beispielsweise dann klein, wenn der verriegelte Abschnitt eine große Anzahl der Nuten aufweist, so dass die Abmessung des Eingriffsabschnitts in der Drehrichtung klein wird. Das heißt, dass in diesem Fall die mechanische Festigkeit des Eingriffsabschnitts klein sein kann.
Wenn die mechanische Festigkeit des Eingriffsabschnitts klein ist, wird es schwierig, die drehbare Größe bzw. den Einschlag des Lenkrads durch das Verriegelungsteil auf den kleinen Bereich einzuschränken, wenn das Verriegelungsteil an der Verriegelungsposition angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das vorstehend erläuterte Problem zu lösen. Es ist nämlich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lenkradschlossvorrichtung bzw. ein Lenkradschloss zu schaffen, die bzw. das den Einschlag eines Lenkrads im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn auf einen kleinen Bereich beschränken kann und eine mechanische Festigkeit einer Sperrklinke, die den Einschlag des Lenkrads durch Eingriff in ein Sperrzahnrad, das zusammen mit dem Lenkrad dreht, einschränkt, ohne Beeinflussung durch die Form des Sperrzahnrads groß machen kann.
Ein Lenkradschloss nach der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes:

ein erstes Sperrzahnrad (36A) und ein zweites Sperrzahnrad (36B), die in einen Außenumfangsabschnitt einer Lenkwelle (29) integriert sind, die einen Einschlagwinkel eines gelenkten Rads (15L, 15R) durch Drehen in einer Drehrichtung um die Mittelachse (29C) derselben zusammen mit einem Lenkrad (30) ändert, wobei sich die Positionen des ersten Sperrzahnrads und des zweiten Sperrzahnrads in einer Richtung der Mittelachse voneinander unterscheiden; und
eine erste Sperrklinke (45), die zum ersten Sperrzahnrad gehört, und eine zweite Sperrklinke (50), die zum zweiten Sperrzahnrad gehört, die auf der Außenumfangsseite der Lenkwelle angeordnet sind und relativ zur Mittelachse zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition näher an die Lenkwelle bewegbar sind als an die Entriegelungsposition.

Mehrere erste Zahnabschnitte (37A) sind in einem Außenumfangsabschnitt des ersten Sperrzahnrads so gestaltet, dass sie in der Drehrichtung angeordnet sind, und mehrere zweite Zahnabschnitte (37B) sind in einem Außenumfangsabschnitt des zweiten Sperrzahnrads so gestaltet, dass sie in der Drehrichtung angeordnet sind.
Jeder der ersten Zahnabschnitte umfasst eine erste Anschlagfläche (38A), die eine Endfläche auf einer Seite des ersten Zahnabschnitts in der Drehrichtung ist und senkrecht zur Drehrichtung ist, und eine erste Lagerfläche (39A), die eine Außenumfangsfläche des ersten Zahnabschnitts ist und allmählich den Abschnitt zur Mittelachse von der ersten Lagerfläche beim Annähern auf der anderen Seite in der Drehrichtung von der einen Seite verringert.
Jeder der zweiten Zahnabschnitte umfasst eine zweite Anschlagfläche (38B), die eine Endfläche auf der anderen Seite des zweiten Zahnabschnitts in der Drehrichtung ist und senkrecht zur Drehrichtung ist, und eine zweite Lagerfläche (39B), die eine Außenumfangsfläche des zweiten Zahnabschnitts ist und allmählich den Abstand zur Mittelachse von der zweiten Lagerfläche verringert, wenn sie sich von der anderen Seite der einen Seite nähert.
Die erste Sperrklinke umfasst einen ersten Gleitabschnitt (48) und eine erste Einrück- und Ausrückfläche (47). Der erste Gleitabschnitt ist relativ zum ersten Sperrzahnrad auf einer Außenumfangsseite angeordnet, wenn die erste Sperrklinke in der Entriegelungsposition angeordnet ist. Der erste Gleitabschnitt ist auf der ersten Lagerfläche eines beliebigen der ersten Zahnabschnitte verschiebbar, wenn die Lenkwelle in dem Fall dreht, in dem die erste Sperrklinke an der Verriegelungsposition angeordnet ist. Die erste Einrück- und Ausrückfläche ist dazu fähig, in die erste Anschlagfläche eines beliebigen der ersten Zahnabschnitte einzurücken bzw. einzugreifen und daraus auszurücken.
Die zweite Sperrklinke umfasst einen zweiten Gleitabschnitt (53) und eine zweite Einrück- und Ausrückfläche (52). Der zweite Gleitabschnitt ist auf der Außenumfangsseite gegenüber dem zweiten Sperrzahnrad angeordnet, wenn die zweite Sperrklinke an der Entriegelungsposition angeordnet ist. Der zweite Gleitabschnitt ist auf der zweiten Lagerfläche eines beliebigen der zweiten Zahnabschnitte verschiebbar, wenn die Lenkwelle in dem Fall dreht, in dem die zweite Sperrklinke an der Verriegelungsposition angeordnet ist. Die zweite Einrück- und Ausrückfläche ist dazu fähig, in die zweite Anschlagfläche eines beliebigen der zweiten Zahnabschnitte einzurücken und daraus auszurücken.
In dem Lenkradschloss der vorliegenden Erfindung wird die Drehung des Lenkrads (der Lenkwelle) zur einen Seite eingeschränkt, indem die erste Einrück- und Ausrückfläche der ersten Sperrklinke, die in der Verriegelungsposition angeordnet ist, dazu veranlasst wird, in die erste Anschlagfläche des ersten Zahnabschnitts des ersten Sperrzahnrads einzugreifen. In ähnlicher Weise wird die Drehung des Lenkrads zur anderen Seite beschränkt, indem die zweite Einrück- und Ausrückfläche der zweiten Sperrklinke, die an der Verriegelungsposition angeordnet ist, dazu veranlasst wird, in die zweite Anschlagfläche des zweiten Zahnabschnitts des zweiten Sperrzahnrads einzugreifen. Anders gesagt beschränken die erste Sperrklinke, die in der Verriegelungsposition angeordnet ist, und der erste Zahnabschnitt die Drehung des Lenkrads zur anderen Seite nicht. In ähnlicher Weise beschränken die zweite Sperrklinke, die in der Verriegelungsposition angeordnet ist, und der zweite Zahnabschnitt die Drehung des Lenkrads zur einen Seite nicht.
Daher ist es möglich, die Abmessung der ersten Sperrklinke in Drehrichtung des Lenkrads größer als die Abmessung des ersten Zahnabschnitts in Drehrichtung machen. In ähnlicher Weise ist es möglich, die Abmessung der zweiten Sperrklinke in Drehrichtung größer als die Abmessung des zweiten Zahnabschnitts in Drehrichtung herzustellen. Das heißt, die Abmessungen der ersten Sperrklinke und der zweiten Sperrklinke in Drehrichtung sind nicht durch die Abmessungen des ersten Zahnabschnitts und des zweiten Zahnabschnitts in Drehrichtung eingeschränkt.
Daher kann die mechanische Festigkeit der ersten Sperrklinke durch Vergrößern der Abmessung der ersten Sperrklinke in Drehrichtung erhöht werden, und die mechanische Festigkeit der zweiten Sperrklinke kann durch Vergrößern der Abmessung der zweiten Sperrklinke in Drehrichtung erhöht werden. Das heißt, es ist möglich, die mechanische Festigkeit sowohl der ersten Sperrklinke als auch der zweiten Sperrklinke zu erhöhen, ohne durch die Formen des ersten Sperrzahnrads und des zweiten Sperrzahnrads beeinflusst zu werden.
Das vorstehend genannte „senkrecht“ bzw. „orthogonal“ umfasst „genau senkrecht“ und „im Wesentlichen senkrecht“. Anders gesagt bedeutet „senkrecht“ wie oben verwendet „genau senkrecht“ oder „im Wesentlichen senkrecht“.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Einrück- und Ausrückfläche eher auf der anderen Seite angeordnet, als wenn eine Position der ersten Einrück- und Ausrückfläche so gestaltet ist, dass die erste Anschlagfläche und die erste Einrück- und Ausrückfläche der ersten Sperrklinke, die in der Verriegelungsposition angeordnet sind, ineinander eingreifen, und die zweite Anschlagfläche und die zweite Einrück- und Ausrückfläche der zweiten Sperrklinke, die in der Verriegelungsposition angeordnet sind, ineinander eingreifen.
Hier wird angenommen, dass die erste Einrück- und Ausrückfläche der ersten Sperrklinke, die an der Verriegelungsposition angeordnet ist, nicht in die erste Anschlagfläche eingreift, während der erste Gleitabschnitt die erste Lagerfläche berührt, und die zweite Einrück- und Ausrückfläche der zweiten Sperrklinke, die in der Verriegelungsposition angeordnet ist, nicht in die zweite Anschlagfläche eingreift während der zweite Gleitabschnitt die zweite Lagerfläche berührt, wenn die vorliegende Erfindung gemäß diesem Aspekt ausgeführt wird. Ein Risiko, dass sich der erste Gleitabschnitt der ersten Sperrklinke von der ersten Lagerfläche trennt, die der erste Gleitabschnitt berührt, und mit der ersten Lagerfläche eines anderen ersten Zahnabschnitts in Berührung kommt, der zum ersten Zahnabschnitt benachbart ist, der die erste Lagerfläche aufweist, die der erste Gleitabschnitt berührt, wenn die Lenkwelle in diesem Zustand zur anderen Seite dreht, wird durch die zweite Einrück- und Ausrückfläche der zweiten Sperrklinke und die zweite Anschlagfläche des zweiten Sperrzahnrads verringert. In ähnlicher Weise wird ein Risiko, dass der zweite Gleitabschnitt der zweiten Sperrklinke sich von der zweiten Lagerfläche trennt, die der zweite Gleitabschnitt berührt, und mit der zweiten Lagerfläche eines anderen zweiten Zahnabschnitts, der benachbart zum zweiten Zahnabschnitt ist, in Berührung kommt, der die zweite Lagerfläche aufweist, die der zweite Gleitabschnitt berührt, wenn die Lenkwelle in diesem Zustand zur einen Seite dreht, durch die erste Einrück- und Ausrückfläche der ersten Sperrklinke und die erste Anschlagfläche des ersten Sperrzahnrads verringert.
Man bemerke, dass die erste Einrück- und Ausrückfläche der ersten Sperrklinke die erste Anschlagfläche eines anderen ersten Zahnabschnitts aufgrund einer Kraft, die von einem Rad an die Lenkwelle übertragen wird, mit einer starken Kraft berühren kann, wenn sich beispielsweise der erste Verstellabschnitt der ersten Sperrklinke von der ersten Lagerfläche trennt, die der erste Verstellabschnitt berührt, und mit der ersten Lagerfläche dieses anderen ersten Zahnabschnitts in Berührung kommt, der zum ersten Zahnabschnitt benachbart ist, der die erste Lagerfläche aufweist, die der erste Verstellabschnitt berührt. Wenn die erste Einrück- und Ausrückfläche und die erste Anschlagfläche einander mit einer starken Kraft berühren, wird eine starke Kraft benötigt, um danach die erste Sperrklinke in die Entriegelungsposition zu bewegen.
In der vorstehenden Erläuterung werden in den nachstehenden Beschreibungen von Ausführungsformen genutzte Bezugszeichen in Klammern zu den Elementen der vorliegenden Erfindung hinzugefügt, um die Erfindung besser verständlich zu machen. Diese Bezugszeichen sollten jedoch nicht verwendet werden, um den Bereich der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Andere Aufgaben, andere Merkmale und zugehörige Vorteile der vorliegenden Erfindung sind einfach aus der Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der nachstehend erläuterten Figuren zu verstehen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs mit einem Lenkradschloss bzw. einer Lenkradschlossvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Lenkradschlosses, wenn eine erste Sperrklinke und eine zweite Sperrklinke in einer Entriegelungsposition angeordnet sind.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Lenkradschlosses aus einer anderen Richtung als der in 2, wenn die erste Sperrklinke und die zweite Sperrklinke in der entriegelten Position angeordnet sind.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Lagerwelle und einer Feder, die ineinander integriert sind.
5 ist eine Ansicht, die das Lenkradschloss, in dem die erste Sperrklinke und die zweite Sperrklinke in der Entriegelungsposition angeordnet sind, von vorn entlang der Mittelachse einer Lenkwelle gesehen zeigt.
6 ist eine Ansicht ähnlich 5, wenn die erste Sperrklinke und die zweite Sperrklinke an einer Verriegelungsposition angeordnet sind und ein erster Eingriffsabschnitt der ersten Sperrklinke den Endabschnitt eines ersten im Uhrzeigersinn gegenüberliegenden Zahnabschnitts berührt.
7 ist eine Ansicht ähnlich 5, in der die erste Sperrklinke und die zweite Sperrklinke in der Verriegelungsposition angeordnet sind und der erste Eingriffsabschnitt der ersten Sperrklinke in die erste Anschlagfläche eingreift.
8 ist eine Ansicht, die eine Position in der Richtung einer Relativdrehung zwischen der ersten Sperrklinke und dem ersten Sperrzahnrad und eine Position in der Richtung einer Relativdrehung zwischen der zweiten Sperrklinke und dem zweiten Sperrzahnrad von vorn entlang der Mittelachse der Lenkwelle gesehen zeigt.
9 ist eine schematische Ansicht, die das erste Sperrzahnrad und das zweite Sperrzahnrad zeigt, die auf einer Geraden abgewickelt sind, was zur Erläuterung einer Positionsbeziehung zwischen dem ersten Sperrzahnrad, dem zweiten Sperrzahnrad, der ersten Sperrklinke und der zweiten Sperrklinke genutzt wird.
10 ist eine schematische Ansicht ähnlich 9, wenn in einem Verriegelungsanfangszustand ein erster Verstellabschnitt eine erste Lagerfläche berührt und ein zweiter Verstellabschnitt eine zweite Lagerfläche berührt.
11 ist eine schematische Ansicht ähnlich 9, wenn das Lenkrad in dem in 10 gezeigten Zustand im Uhrzeigersinn gedreht wird.
12 ist eine schematische Ansicht ähnlich 9, wenn das Lenkrad in dem in 10 gezeigten Zustand im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.
13 ist eine schematische Ansicht ähnlich 9, wenn das Lenkrad in dem in 9 gezeigten Zustand im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.
14 ist eine schematische Ansicht ähnlich 9, wenn das Lenkrad in dem in 9 gezeigten Zustand im Uhrzeigersinn gedreht wird.

GENAUE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
Zunächst wird der Gesamtaufbau eines Fahrzeugs 10 anhand von 1 kurz beschrieben.
Eine (nicht gezeigte) Aufhängung ist im vorderen Abschnitt einer Karosserie 11 des Fahrzeugs 10 vorgesehen.
Bekanntlich wird ein Träger (Spurhebel) zwischen dem distalen Endabschnitt eines linken oberen Arms und dem distalen Endabschnitt eines linken unteren Arms so gelagert, dass er um eine Achse eines Achsschenkelbolzens drehbar ist. Ein Träger wird zwischen dem distalen Endabschnitt eines rechten oberen Arms und dem distalen Endabschnitt eines rechten unteren Arms so gelagert, dass er um eine Achse eines Achsschenkelbolzens drehbar ist. Der linke obere Arm, der linke untere Arm, der rechte obere Arm und der rechte untere Arm sind Komponenten der Aufhängung. Die linken und rechten Träger tragen jeweils Vorderräder 15L, 15R derart, dass sie um eine horizontale Achse drehbar sind.
Eine (nicht gezeigte) Aufhängung ist auch im hinteren Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 11 des Fahrzeugs 10 vorgesehen, und diese Aufhängung lagert linke und rechte Hinterräder 16L, 16R so, dass sie jeweils um eine horizontale Achse drehbar sind.
Außenumfangsabschnitte der Vorderräder 15L, 15R und der Hinterräder 16L, 16R werden jeweils durch Gummireifen gebildet.
Das Fahrzeug 10 ist mit einer Lenkvorrichtung 20 zum Ändern von Lenk- bzw. Einschlagwinkeln der Vorderräder 15L, 15R versehen, die gelenkte Räder sind. Die Lenkvorrichtung 20 ist mit einer Zahnstangenwelle 21, einer Ritzelwelle 28, einer Lenkwelle 29, einem Lenkrad 30 und einem Lenkradschloss 35 als Hauptkomponenten versehen.
Der aus Metall bestehende Zahnstangenschaft 21 ist in der Richtung nach links und rechts verschiebbar und kann nicht um seine Achse drehen. Ein (nicht gezeigter) Zahnabschnitt ist auf dem Zahnstangenschaft 21 gebildet.
Die linken und rechten Endabschnitte der Zahnstangenwelle 21 sind jeweils über (nicht gezeigte) Spurstangen mit den linken und rechten Trägern verbunden.
Die metallische Ritzelwelle 28 kann sich nicht in ihrer Axialrichtung bewegen, kann aber um ihre eigene Achse drehen. Zudem kämmt die Ritzelwelle 28 mit dem Zahnabschnitt der Zahnstangenwelle 21.
Die Ritzelwelle 28 ist mit einem Ende (dem unteren Ende) der Lenkwelle 29, die ein metallisches stangenförmiges Teil ist, über ein Kardangelenk verbunden. Die Lenkwelle 29 ist in einer Seitenansicht in der Richtung von vorn nach hinten bzw. in Längsrichtung und in der senkrechten Richtung geneigt. Das Lenkrad 30 ist am anderen Ende (oberen Ende) der Lenkwelle 29 befestigt.
Daher wird die Drehkraft über die Lenkwelle 29 und das Kardangelenk an die Ritzelwelle 28 übertragen, und die Ritzelwelle 28 dreht um ihre eigene Achse, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs 10 das Lenkrad 30 dreht. Dann ändern sich die Einschlagwinkel der Vorderräder 15L, 15R, weil die Zahnstangenwelle 21, die mit der Ritzelwelle 28 kämmt, in der Richtung nach links und rechts verstellt wird.
Als Nächstes wird der Aufbau des Lenkradschlosses 35 genau beschrieben.
Wie in den 2 bis 14 gezeigt ist das Lenkradschloss bzw. die Lenkradschlossvorrichtung 35 mit einem ersten Sperrzahnrad 36A, einem zweiten Sperrzahnrad 36B und einem Verriegelungsmechanismus 40 versehen.
Sowohl das erste Sperrzahnrad 36A als auch das zweite Sperrzahnrad 36B, die von der Lenkwelle 29 getrennt sind, sind ringförmige Teile. Das erste Sperrzahnrad 36A und das zweite Sperrzahnrad 36B sind mit dem Außenumfangsabschnitt der Lenkwelle 29 so verbunden bzw. daran befestigt, dass sich ihre Positionen entlang der Mittelachse 29C der Lenkwelle 29 voneinander unterscheiden. Das erste Sperrzahnrad 36A und das zweite Sperrzahnrad 36B können beispielsweise aus Metall hergestellt sein. Wie in den 2, 3 und 5 gezeigt wird, sind die Außendurchmesser des ersten Sperrzahnrads 36A und des zweiten Sperrzahnrads 36B größer als der Außendurchmesser der Lenkwelle 29.
Wie in den 2,3 und 5 bis 8 gezeigt, umfasst das erste Sperrzahnrad 36A zwölf erste Zahnabschnitte 37A, die in der Drehrichtung der Lenkwelle 29 nebeneinander gebildet sind. Die „Drehrichtung“ in der nachstehenden Beschreibung bedeutet die Drehrichtung der Lenkwelle 29. Die Konstruktionsformen (Konstruktionsaufbauten) der jeweiligen ersten Zahnabschnitte 37A sind einander gleich. Eine Endfläche auf einer Seite jedes ersten Zahnabschnitts 37A in der Drehrichtung (diese „eine Seite“ kann nachstehend als „Seite im Uhrzeigersinn“ bzw. „im Uhrzeigersinn“ von der Seite des Lenkrads 30 gesehen bezeichnet werden) ist eine erste Anschlagfläche 38A, die eine flache Oberfläche ist, die genau senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Drehrichtung ist. Zudem ist die Außenumfangsseitenfläche jedes ersten Zahnabschnitts 37A eine erste Lagerfläche 39A, die eine flache Oberfläche ist. Ein Ende auf der einen Seite der ersten Lagerfläche 39A jedes ersten Zahnabschnitts 37A in der Drehrichtung geht in das außenumfangsseitige Ende jeder ersten Anschlagfläche 38A über. Zudem geht ein Ende auf der anderen Seite der ersten Lagerfläche 39A jedes ersten Zahnabschnitts 37A in der Drehrichtung (nachstehend kann diese „andere Seite“ als „Seite im Gegenuhrzeigersinn“ bzw. kurz „im Gegenuhrzeigersinn“ von der Seite des Lenkrads 30 gesehen bezeichnet werden) in den innenumfangsseitigen Endabschnitt der ersten Anschlagfläche 38A jedes ersten Zahnabschnitts 37A (37Acc) über, der zu jedem ersten Zahnabschnitt 37A von der anderen Seite (der Seite im Gegenuhrzeigersinn) benachbart ist. Ein Abstand von jeder ersten Lagerfläche 39A zur Mittelachse 29C sinkt allmählich bei der Annäherung von der einen Seite an die andere Seite.
Jeder erste Zahnabschnitt 37A ist über die gesamte Länge des ersten Sperrzahnrads 36A in der Richtung der Mittelachse 29C gebildet.
Wie in 8 gezeigt beträgt der Referenzwert eines Mittelwinkels θgA der Konstruktion, der durch eine gerade Linie, die durch die erste Anschlagfläche 38A, die ein Ende des ersten Zahnabschnitts 37A in der Breitenrichtung derselben ist, und die Mittelachse 29C geht, und einer geraden Linie, die durch das andere Ende des ersten Zahnabschnitts 37A in der Breitenrichtung und die Mittelachse 29C geht, 30,0 Grad. In der vorliegenden Ausführungsform bedeutet die „Breite“ die „Länge in der Drehrichtung der Lenkwelle 29“. Zudem bedeutet der „Mittelwinkel“ eines Objekts (eines Abschnitts) (beispielsweise des ersten Zahnabschnitts 37A) den Mittelwinkel des Objekts, der auf der Mittelachse 29C zentriert ist und der Gesamtbreite des Objekts entspricht.
Wie in den 2,3 und 5 bis 8 gezeigt wird, umfasst das zweite Sperrzahnrad 36B zwölf zweite Zahnabschnitte 37B, die in der Drehrichtung nebeneinander gebildet sind. Die Konstruktionsformen (Konstruktionsaufbauten) der entsprechenden zweiten Zahnabschnitte 37B sind einander gleich, und die Konstruktionsform jedes zweiten Zahnabschnitts 37B ist zu jener des ersten Zahnabschnitts 37A gleich. Eine Endfläche auf der anderen Seite jedes zweiten Zahnabschnitts 37B ist eine zweite Anschlagfläche 38B, die eine flache Fläche ist, die genau senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Drehrichtung ist. Zudem ist die Außenumfangsseitenfläche jedes zweiten Zahnabschnitts 37B eine zweite Lagerfläche 39B, die eine flache Fläche ist. Ein Ende auf der anderen Seite der zweiten Lagerfläche 39B jedes zweiten Zahnabschnitts 37B geht in das außenumfangsseitige Ende jeder zweiten Anschlagfläche 38B über. Zudem geht ein Ende auf der einen Seite der zweiten Lagerfläche 39B jedes zweiten Zahnabschnitts 37B in den innenumfangsseitigen Endabschnitt der zweiten Lagerfläche 39B jedes zweiten Zahnabschnitts 37B (37Bc) benachbart zu jedem zweiten Zahnabschnitt 37B von der einen Seite (der Seite im Uhrzeigersinn) über. Ein Abstand jeder zweiten Lagerfläche 39B zur Mittelachse 29C nimmt allmählich ab, während man sich von der anderen Seite der einen Seite nähert.
Die Phase jedes zweiten Zahnabschnitts 37B in der Drehrichtung ist die gleiche wie die Phase des zugehörigen ersten Zahnabschnitts 37A. Das heißt, dass die Phase jeder ersten Anschlagfläche 38A in der Drehrichtung jeweils gleich der Phase der zugehörigen zweiten Anschlagfläche 38B ist.
Jeder zweite Zahnabschnitt 37B wird über die gesamte Länge des zweiten Sperrzahnrads 36B in der Richtung der Mittelachse 29C geformt.
Wie in 8 gezeigt beträgt der Referenzwert eines konstruierten Mittelwinkels θgB, der durch eine gerade Linie, die durch die zweite Anschlagfläche 38B geht, die ein Ende des zweiten Zahnabschnitts 37B in der Breitenrichtung desselben ist, und durch die Mittelachse 29C geht, und eine gerade Linie gebildet wird, die durch das andere Ende des zweiten Zahnabschnitts 37B in der Breitenrichtung und die Mittelachse 29C geht, 30,0 Grad.
Wie in den 2 bis 7 gezeigt umfasst der Verriegelungsmechanismus 40 als Hauptkomponenten eine Lagerwelle 41, einen Schwinghebel 42, eine erste Sperrklinke 45, eine zweite Sperrklinke 50, ein Gleitstück 55, eine Schraube 58, ein Schraubenrad 59 und einen Verriegelungsmotor 60.
Die metallische und zylindrische Lagerwelle 41 ist parallel zur Lenkwelle 29 und oberhalb der Lenkwelle 29 angeordnet. Zudem wird die Lagerwelle 41 durch ein (nicht gezeigtes) Lagerteil gelagert, das an der Fahrzeugkarosserie 11 so befestigt ist, dass es unbeweglich ist.
Die Lagerwelle 41 geht durch den linken Endabschnitt des metallischen Schwinghebels 42, und der Schwinghebel 42 wird durch die Lagerwelle 41 so gelagert, dass er um die Achse der Lagerwelle 41 drehbar ist.
Anschlagstifte 43, die zueinander koaxial sind, sind jeweils an mittleren Abschnitten der vorderen und hinteren Flächen des Schwinghebels 42 in der jeweiligen Längsrichtung befestigt.
Zudem wird eine Eingriffsaussparung 44 am rechten Endabschnitt des Schwinghebels 42 gebildet.
Wie in den 2, 3 und 5 bis 8 gezeigt wird die metallische erste Sperrklinke 45 unmittelbar vor dem Schwinghebel 42 angeordnet.
Die Lagerwelle 41 geht durch ein Durchgangsloch, das am linken Endabschnitt der ersten Sperrklinke 45 so gebildet ist, dass sie relativ zur ersten Sperrklinke 45 drehbar ist. Daher kann die erste Sperrklinke 45 relativ zur Lagerwelle 41 um die Achse der Lagerwelle 41 drehen.
Ein erster Eingriffsabschnitt 46, der nach unten vorsteht, ist in der Nähe des rechten Endabschnitts der ersten Sperrklinke 45 vorgesehen. Die linke Endfläche des ersten Eingriffsabschnitts 46 ist eine erste Einrück- und Ausrückfläche 47, die eine flache Oberfläche ist. Der untere Endabschnitt des ersten Eingriffsabschnitts 46 ist ein erster Verstellabschnitt 48.
Zudem wird ein erster gelagerter Vorsprung 49 am rechten Endabschnitt der ersten Sperrklinke 45 gebildet. Der erste gelagerte Vorsprung 49 ist unmittelbar über dem vorderen Anschlagstift 43 angeordnet.
Wie in den 2, 3 und 8 gezeigt ist die metallische zweite Sperrklinke 50 unmittelbar hinter dem Schwinghebel 42 angeordnet.
Die Lagerwelle 41 geht durch ein Durchgangsloch, das am linken Endabschnitt der zweiten Sperrklinke 50 so geformt ist, dass sie relativ zur zweiten Sperrklinke 50 drehbar ist. Daher kann die zweite Sperrklinke 50 relativ zur Lagerwelle 41 um die Achse der Lagerwelle 41 drehen.
Ein zweiter Eingriffsabschnitt 51, der nach unten vorsteht, ist in der Nähe des rechten Endabschnitts der zweiten Sperrklinke 50 vorgesehen. Die rechte Endfläche des zweiten Eingriffsabschnitts 51 ist eine zweite Einrück- und Ausrückfläche 52, die eine flache Oberfläche ist. Der untere Endabschnitt des zweiten Eingriffsabschnitts 51 ist ein zweiter Verstellabschnitt 53.
Zudem wird ein zweiter gelagerter Vorsprung 54 am rechten Endabschnitt der zweiten Sperrklinke 50 gebildet. Der zweite gelagerte Vorsprung 54 ist unmittelbar über dem hinteren Anschlagstift 43 angeordnet.
Wie in 4 gezeigt wird, ist eine Feder SP auf der Außenumfangsfläche der Lagerwelle 41 montiert. Die Feder SP umfasst einen Drückabschnitt SP1, einen Drückabschnitt SP2 und einen Drückabschnitt SP3.
In einem Zustand, in dem die Feder SP elastisch verformt wird, berührt der Drückabschnitt SP1 die untere Fläche des Schwinghebels 42, der Drückabschnitt SP2 berührt die obere Fläche der ersten Sperrklinke 45, und der Drückabschnitt SP3 berührt die obere Fläche der zweiten Sperrklinke 50. Daher spannt die Feder SP den Schwinghebel 42 so vor, dass er in der Richtung eines Pfeils A1 in 5 um die Achse der Lagerwelle 41 dreht, und spannt die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 so vor, dass sie in 5 in der Richtung eines Pfeils A2 drehen.
Daher wird die erste Sperrklinke 45 an einer Eingriffsposition (in den 2, 3 und 5 gezeigte Positionen) angeordnet, wenn keine Kraft außer der Vorspannkraft der Feder SP auf die erste Sperrklinke 45 wirkt, in der der erste gelagerte Vorsprung 49 in den zugehörigen Anschlagstift 43 von oben relativ zum Schwinghebel 42 eingreift. Andererseits wird die erste Sperrklinke 45 an einer getrennten Position (in den 6 und 9 gezeigte Positionen) angeordnet, in der der erste gelagerte Vorsprung 49 vom entsprechenden Anschlagstift 43 relativ zum Schwinghebel 42 nach oben löst, wenn eine äußere Kraft, die größer als die Vorspannkraft der Feder SP ist, auf die erste Sperrklinke 45 in der Richtung des Pfeils A1 wirkt. Zudem wird die zweite Sperrklinke 50 in einer Eingriffsposition (in den 2 und 3 gezeigte Positionen) positioniert, in der der zweite gelagerte Vorsprung 54 von oben in den zugehörigen Anschlagstift 43 gegenüber dem Schwinghebel 42 eingreift, wenn keine andere Kraft als die Vorspannkraft der Feder SP auf die zweite Sperrklinke 50 wirkt. Andererseits wird die zweite Sperrklinke 50 an einer gelösten Position (in 9 gezeigten Position) angeordnet, in der der zweite gelagerte Vorsprung 54 vom zugehörigen Anschlagstift 43 nach oben vom Schwinghebel 42 gelöst ist, wenn eine äußere Kraft, die größer als die Vorspannkraft der Feder SP ist, in der Richtung des Pfeils A1 auf die zweite Sperrklinke 50 wirkt.
Wie in den 2,3 und 5 bis 7 gezeigt wird, ist das metallische Gleitstück 55 auf der rechten Seite des Schwinghebels 42 angeordnet. Ein Eingriffsvorsprung 56 ist auf der linken Seitenfläche des Gleitstücks 55 vorgesehen. Der Eingriffsvorsprung 56 ist in der Eingriffsaussparung 44 des Schwinghebels 42 so montiert, dass er relativ dazu beweglich ist. Zudem wird ein (nicht gezeigtes) Innengewindeloch, das in der senkrechten Richtung durch das Gleitstück 55 geht, im Gleitstück 55 geformt.
Die Drehung des Gleitstücks 55 um die Achse des Innengewindelochs wird durch eine (nicht gezeigte) Drehbeschränkungseinrichtung beschränkt. Die senkrechte Bewegung des Gleitstücks 55 wird jedoch nicht beschränkt.
Die metallische Schraube 58, deren Achse sich in der senkrechten Richtung erstreckt, geht durch das Innengewindeloch des Gleitstücks 55. Zudem wird eine Außengewindenut, die auf der Außenumfangsfläche der Schraube 58 gebildet ist, in das Innengewindeloch geschraubt. Zudem wird die Schraube 58 durch ein (nicht gezeigtes) Lager so gelagert, dass sie um die Achse der Schraube 58 drehbar und in der Axialrichtung unbeweglich ist.
Die Umgebung des oberen Endes der Schraube 58 geht durch den mittleren Abschnitt des Stirnzahnrads 59, das aus Kunstharz hergestellt ist, und die Schraube 58 und das Stirnzahnrad 59 sind aneinander befestigt.
Zudem ist ein Hauptkörperabschnitt des elektrischen Verriegelungsmotors 60 am Lagerteil befestigt.
Eine Schnecke 62 ist an einer Abtriebswelle 61 des Verriegelungsmotors 60 montiert. Die Schnecke 62 kämmt mit dem Stirnzahnrad 59.
Der Verriegelungsmotor 60 ist mit einer in 1 gezeigten Steuervorrichtung 26 verbunden. Wie später beschrieben überträgt die Steuervorrichtung 26 jedes Mal, wenn das Fahrzeug 10 durch die Betätigung eines (nicht gezeigten) Zündschalters zwischen einem fahrbaren Zustand und einem Parkzustand wechselt, ein Arbeitssignal (elektrisches Signal) an den Verriegelungsmotor 60.
Als Nächstes wird der Betrieb des Lenkradschlosses 35 anhand der 5 bis 14 beschrieben.
Zunächst wird der Fall beschrieben, in dem das Fahrzeug 10 aus dem fahrbaren Zustand in den Parkzustand wechselt.
Wenn sich das Fahrzeug 10 im fahrbaren Zustand befindet, sind der Schwinghebel 42, die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 jeweils wie in den 2, 3 und 5 gezeigt an ihrer entriegelten Position angeordnet. Gleichzeitig sind die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 jeweils an ihren Eingriffspositionen relativ zum Schwinghebel 42 angeordnet, und der erste Eingriffsabschnitt 46 der ersten Sperrklinke 45 und der zweite Eingriffsabschnitt 51 der zweiten Sperrklinke 50 sind jeweils vom ersten Sperrzahnrad 36A und dem zweiten Sperrzahnrad 36B nach oben gelöst.
Demgemäß dreht der Fahrer des Fahrzeugs 10 das Lenkrad 30 uneingeschränkt, weil die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 die Lenkwelle 29 (das erste Sperrzahnrad 36A und das zweite Sperrzahnrad 36B) nicht am Drehen hindern.
Wenn das Fahrzeug 10 in den Parkzustand gerät, überträgt die Steuervorrichtung 26 ein Verriegelungssignal so an den Verriegelungsmotor 60, dass die Abtriebswelle 61 des Verriegelungsmotors 60 vorwärts dreht. Dann drehen das Schraubenrad 59 und die Schraube 58 von oben gesehen im Gegenuhrzeigersinn. Folglich wird das Gleitstück 55, dessen Drehung um das Innengewindeloch verhindert wird, um einen vorher festgelegten Betrag entlang der Schraube 58 nach unten bewegt. Dann dreht der Schwinghebel 42, der über die Eingriffsaussparung 44 und den Eingriffsvorsprung 56 mit dem Gleitstück 55 verbunden ist, in Richtung des Pfeils A2 in 5. Dann vervollständigt der Verriegelungsmotor 60 die Vorwärtsdrehung, wenn ein (nicht gezeigter) mit der Steuervorrichtung 26 verbundener Sensor erfasst, dass der Schwinghebel 42, die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 ihre Verriegelungsposition erreicht haben, die jeweils in den 6 bis 14 gezeigt ist. Der Zustand des Lenkradschlosses 35, wenn sich der Schwinghebel 42, die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 so aus den Entriegelungspositionen in die Verriegelungspositionen bewegt haben, kann als „Verriegelungsausgangszustand“ bezeichnet werden.
Die relativen Positionen der ersten Sperrklinke 45 und der zweiten Sperrklinke 50 gegenüber dem Schwinghebel 42, wenn sich das Lenkradschloss 35 im Verriegelungsausgangszustand befindet, unterscheiden sich jedoch abhängig von der Drehrichtungsposition der Lenkwelle 29. Anders gesagt ändern sich die Verriegelungspositionen der ersten Sperrklinke 45 und der zweiten Sperrklinke 50 abhängig von der Drehrichtungsposition der Lenkwelle 29, wenn sich das Lenkradschloss 35 im Verriegelungsausgangszustand befindet.
Wenn sich beispielsweise das Lenkradschloss 35 im Verriegelungsausgangszustand befindet und die Drehrichtungsposition der Lenkwelle 29 die in 7 gezeigte Position ist, liegt der erste Eingriffsabschnitt 46 der ersten Sperrklinke 45 einem der ersten Zahnabschnitte 37A gegenüber. Nachstehend wird der erste Zahnabschnitt 37A, der dem ersten Eingriffsabschnitt 46 gegenüberliegt, als ein erster gegenüberliegender Zahnabschnitt 37Af bezeichnet. Gleichzeitig berührt die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 des ersten Eingriffsabschnitts 46 die erste Anschlagfläche 38A des ersten Zahnabschnitts 37A (37Acc), der auf der Seite im Gegenuhrzeigersinn benachbart zum ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Af liegt. Gleichzeitig berührt der erste Verstellabschnitt 48 des ersten Eingriffsabschnitts 46 die erste Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 39Af. Daher dreht die erste Sperrklinke 45 in Pfeilrichtung A1 in 5 gegen die Vorspannkraft der Feder SP durch die Reaktionskraft, die die erste Sperrklinke 45 von der ersten Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af erfährt, so dass sich der erste gelagerte Vorsprung 49 etwas vom zugehörigen Anschlagstift 43 nach oben löst. Dann wird die Drehung der Lenkwelle 29 im Uhrzeigersinn durch die erste Sperrklinke 45 (die erste Einrück- und Ausrückfläche 47) beschränkt.
Wenn der Schwinghebel 42 an der Verriegelungsposition angeordnet ist und sich die Lenkwelle 29 aus der Position in 7 aufgrund der Drehung der Lenkwelle 29 im Gegenuhrzeigersinn der Position in den 6 und 8 nähert, vergrößert sich der Löseabstand des ersten gelagerten Abschnitts 49 vom zugehörigen Anschlagstift 43 nach oben (was nicht gezeigt ist). Wenn sich eine Berührposition, an der sich der erste Verstellabschnitt 48 und die erste Lagerfläche 39A berühren, wenn sich der Schwinghebel 42 an der Verriegelungsposition befindet, der ersten Anschlagfläche 38A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af nähert, vergrößert sich der Löseabstand des ersten gelagerten Vorsprungs 49 vom Anschlagstift 43 nach oben.
Wenn die Drehrichtungsposition der Lenkwelle 29 die in den 6 und 8 gezeigte Position erreicht, wird die erste Sperrklinke 45 aufgrund der Reaktionskraft, die auf die erste Sperrklinke 45 vom Endabschnitt der ersten Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af auf der Seite im Uhrzeigersinn ausgeübt wird, an der gelösten Position angeordnet. Anders gesagt wird gleichzeitig der Löseabstand des ersten gelagerten Abschnitts 49 vom Anschlagstift 43 nach oben maximal.
Wenn sich beispielsweise das Lenkradschloss 35 im Verriegelungsausgangszustand befindet und die Drehrichtungsposition der Lenkwelle 29 die in den 6 und 8 gezeigte Position ist, liegt der zweite Eingriffsabschnitt 51 der zweiten Sperrklinke 50 einem der zweiten Zahnabschnitte 37B gegenüber. Nachstehend wird der zweite Zahnabschnitt 37B, der dem zweiten Eingriffsabschnitt 51 gegenüberliegt, als ein zweiter gegenüberliegender Zahnabschnitt 37Bf bezeichnet. Gleichzeitig berührt die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52 des zweiten Eingriffsabschnitts 51 wie in 8 gezeigt die zweite Anschlagfläche 38B des zweiten Zahnabschnitts 37B (37Bc) benachbart zum zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Bf von der Seite im Uhrzeigersinn. Gleichzeitig berührt der zweite Verstellabschnitt 53 des zweiten Eingriffsabschnitts 51 die zweite Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf. Daher dreht die zweite Sperrklinke 50 durch die Reaktionskraft, die die zweite Sperrklinke 50 von der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf aufnimmt, in der Richtung des Pfeils A1 in 5 gegen die Vorspannkraft der Feder SP so, dass sich der zweite gelagerte Vorsprung 54 leicht vom zugehörigen Anschlagstift 43 nach oben löst (was nicht gezeigt ist). Dann wird die Drehung der Lenkwelle 29 im Gegenuhrzeigersinn durch die zweite Sperrklinke 50 (die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52) beschränkt.
Wenn der Schwinghebel 42 an der Verriegelungsposition angeordnet ist und sich die Lenkwelle 29 aus der in den 6 und 8 gezeigten Position aufgrund der Drehung der Lenkwelle 29 im Uhrzeigersinn der in 7 gezeigten Position nähert, steigt der Löseabstand des zweiten gelagerten Vorsprungs 54 vom zugehörigen Anschlagstift 43 nach oben (was nicht gezeigt ist). Wenn sich eine Berührposition, an der der zweite Verstellabschnitt 53 und die zweite Lagerfläche 39B einander berühren, wenn der Schwinghebel 42 an der Verriegelungsposition angeordnet ist, der zweiten Anschlagfläche 38B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf nähert, steigt der Löseabstand des zweiten gelagerten Abschnitts 54 vom Anschlagstift 43 nach oben.
Wenn die Drehrichtungsposition der Lenkwelle 29 die in 7 gezeigte Position erreicht, wird die zweite Sperrklinke 50 aufgrund der Reaktionskraft an der getrennten Position angeordnet, die von der zweiten Sperrklinke 50 vom Endabschnitt der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf im Gegenuhrzeigersinn aufgenommen wird. Anders gesagt wird gleichzeitig der Löseabstand des zweiten gelagerten Vorsprungs 54 vom Anschlagstift 43 nach oben maximal.
Wie vorstehend beschrieben wird in der vorliegenden Ausführungsform die Drehung des Lenkrads 30 (der Lenkwelle 29) im Uhrzeigersinn beschränkt, indem die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 der ersten Sperrklinke 45, die an der Verriegelungsposition angeordnet ist, dazu gebracht wird, in die erste Anschlagfläche 38A des ersten Zahnabschnitts 37A des ersten Sperrzahnrads 36A einzugreifen. Analog wird die Drehung des Lenkrads 30 in der Richtung im Gegenuhrzeigersinn eingeschränkt, indem die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52 der zweiten Sperrklinke 50, die an der Verriegelungsposition angeordnet ist, dazu gebracht wird, in die zweite Anschlagfläche 38B des zweiten Zahnabschnitts 37B des zweiten Sperrzahnrads 36B einzugreifen. Anders gesagt schränken die erste Sperrklinke 45 und der erste Zahnabschnitt 37A die Drehung des Lenkrads 30 im Gegenuhrzeigersinn nicht ein, und die zweite Sperrklinke 50 und der zweite Zahnabschnitt 37B schränken die Drehung des Lenkrads 30 im Uhrzeigersinn nicht ein.
Daher ist es möglich, die Abmessung der ersten Sperrklinke 45 in Drehrichtung größer als die Abmessung des ersten Zahnabschnitts 37A in Drehrichtung herzustellen. Ähnlich ist es möglich, die Abmessung der zweiten Sperrklinke 50 in Drehrichtung größer als die Abmessung des zweiten Zahnabschnitts 37B in Drehrichtung herzustellen. Das heißt, die Abmessungen der ersten Sperrklinke 45 und der zweiten Sperrklinke 50 in der Drehrichtung sind nicht durch die Abmessungen des ersten Zahnabschnitts 37A und des zweiten Zahnabschnitts 37B in der Drehrichtung eingeschränkt.
Daher ist es beispielsweise möglich, die mechanische Festigkeit der ersten Sperrklinke 45 durch Erhöhen der Abmessung der ersten Sperrklinke 45 in der Drehrichtung zu beschränken, und es ist möglich, die mechanische Festigkeit der zweiten Sperrklinke 50 durch Erhöhen der Abmessung der zweiten Sperrklinke 50 in der Drehrichtung zu erhöhen. Beispielsweise ist es möglich, die Abmessungen des ersten Eingriffsabschnitts 46 der ersten Sperrklinke 45 und des zweiten Eingriffsabschnitts 51 der zweiten Sperrklinke 50 in der Drehrichtung zu erhöhen. Anders gesagt ist es möglich, die mechanische Festigkeit des ersten Eingriffsabschnitts 46 und die mechanische Festigkeit des zweiten Eingriffsabschnitts 51 zu erhöhen, ohne durch die Formen des ersten Sperrzahnrads 36A und des zweiten Sperrzahnrads 36B beeinflusst zu werden. Daher kann die Drehung der Lenkwelle 29 im Uhrzeigersinn verlässlich durch den ersten Eingriffsabschnitt 46 (die erste Einrück- und Ausrückfläche 47) der ersten Sperrklinke 45 beschränkt werden, und die Drehung der Lenkwelle 29 im Gegenuhrzeigersinn kann verlässlich durch den zweiten Eingriffsabschnitt 51 (die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52) der zweiten Sperrklinke 50 beschränkt werden.
Nebenbei bemerkt werden die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 durch ein gemeinsames Teil (die Lagerwelle 41) drehbar gelagert. Somit stehen die Position des ersten Eingriffsabschnitts 46 der ersten Sperrklinke 45 in der Drehrichtung und die Position des zweiten Eingriffsabschnitts 51 der zweiten Sperrklinke 50 in der Drehrichtung in einer vorab festgelegten relativen Positionsbeziehung.
Das heißt, dass der erste Verstellabschnitt 48 des ersten Eingriffsabschnitts 46 der ersten Sperrklinke 45 mit dem Endabschnitt der ersten Lagerfläche 39A auf der im Uhrzeigersinn liegenden Seite des ersten Zahnabschnitts 37A (dem ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Af) in Berührung kommt, und der zweite Verstellabschnitt 53 der zweiten Sperrklinke 50 mit dem Endabschnitt auf der Seite im Gegenuhrzeigersinn der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten Zahnabschnitts 37B (dem zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Bf) in Berührung kommt, wenn sich das Lenkradschloss 35 im Verriegelungsanfangszustand befindet und sich die Position der Lenkwelle 29 in der Drehrichtung in der in 9 gezeigten Position befindet. Anders gesagt wird die konzipierte Relativposition zwischen der ersten Sperrklinke 45 und der zweiten Sperrklinke 50 so festgelegt, dass die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 um einen vorab festgelegten Abstand näher zu der Seite im Gegenuhrzeigersinn (der anderen Seite) angeordnet ist, als wenn die Position der ersten Einrück- und Ausrückfläche 47 festgelegt wird (also die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 hergestellt werden), so dass die erste Anschlagfläche 38A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af in die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 eingreift, und die zweite Anschlagfläche 38B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf, die eine im Vergleich zu diesem ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Af abweichende Drehphase aufweist, in die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52 eingreift.
So werden die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 durch die Lagerwelle 41 derart gelagert, dass ein Zustand, in dem der erste Verstellabschnitt 48 den Endabschnitt auf der Seite im Uhrzeigersinn der ersten Lagerfläche 39A des ersten Zahnabschnitts 37A (des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af) berührt, und der zweite Verstellabschnitt 53 den Endabschnitt auf der Seite im Gegenuhrzeigersinn der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten Zahnabschnitts 37B (des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf) berührt, im Verriegelungsausgangszustand auftreten kann. Der in 9 gezeigte Verriegelungsausgangszustand, kann als ein „Endkontaktzustand beider Sperrklinken“ bezeichnet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform werden der Referenzwert und die Toleranz der Konstruktionsabmessungen jedes Komponententeils (beispielsweise des ersten Sperrzahnrads 36A, des zweiten Sperrzahnrads 36B, der Lagerwelle 41, der ersten Sperrklinke 45 und der zweiten Sperrklinke 50) des Verriegelungsmechanismus 40 so festgelegt, dass der Endkontaktzustand der beiden Sperrklinken wie in 9 gezeigt im Verriegelungsausgangszustand erreichbar ist. Genauer gesagt wird der Referenzwert und die Toleranz der Konstruktionsabmessungen jedes Komponententeils des Verriegelungsmechanismus 40 so festgelegt, dass ein Mittelwinkel θrc1, der durch eine gerade Linie, die durch die erste Anschlagfläche 38A des ersten Zahnabschnitts 37A (des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af), mit dem der erste Eingriffsabschnitt 46 in Kontakt steht, und die Mittelachse 29C geht, und eine gerade Linie gebildet wird, die durch die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 und die Mittelachse 29C geht, gleich oder größer als 0,0 Grad und gleich oder kleiner als 3,0 Grad ist, und ein Mittelwinkel θrc2, der durch eine gerade Linie, die durch die zweite Anschlagfläche 38B der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten Zahnabschnitts 37B (des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf), mit dem der zweite Eingriffsabschnitt 51 in Kontakt steht, und die Mittelachse 29C geht, und eine gerade Linie gebildet wird, die durch die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52 und die Mittelachse 29C geht, gleich oder größer als 0,0 Grad und gleich oder kleiner als 3,0 Grad ist.
Wie in 10 gezeigt ist, wird angenommen, dass im Verriegelungsausgangszustand der erste Verstellabschnitt 48 der ersten Sperrklinke 45 mit der ersten Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af in Kontakt kommt, und der zweite Verstellabschnitt 53 der zweiten Sperrklinke 50 mit der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf in in Kontakt kommt, die die gleiche Drehphase wie der erste gegenüberliegende Zahnabschnitt 37Af aufweist.
In diesem Zustand kann ein Teil des Körpers des Fahrers versehentlich das Lenkrad 30 so berühren, dass es dreht, wenn der Fahrer aus dem Fahrzeug 10 aussteigt, nachdem er das Fahrzeug 10 in den Parkzustand versetzt hat, oder wenn der Fahrer in das Fahrzeug 10 einsteigt, um das Fahrzeug 10 in den fahrbaren Zustand zu versetzen.
In diesem Moment kommt die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 der ersten Sperrklinke 45 mit der ersten Anschlagfläche 38A des ersten Zahnabschnitts 37A (37Acc) benachbart zum ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Af von der Seite im Gegenuhrzeigersinn in Kontakt, wenn sich das Lenkrad 30 (die Lenkwelle 29) um einen vorab festgelegten Winkel dreht, wenn sich das Lenkrad 30 wie in 11 beispielhaft gezeigt im Uhrzeigersinn dreht. Daher wird die Drehung der Lenkwelle 29 im Uhrzeigersinn durch die erste Sperrklinke 45 (die erste Einrück- und Ausrückfläche 47) eingeschränkt. Zudem berührt gleichzeitig der zweite Verstellabschnitt 53 des zweiten Eingriffsabschnitts 51 der zweiten Sperrklinke 50 den Endabschnitt auf der im Gegenuhrzeigersinn liegenden Seite der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf. Anders gesagt trennt der zweite Eingriffsabschnitt 51 der zweiten Sperrklinke 50 sich nicht von der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf und bewegt sich nicht von der Seite im Gegenuhrzeigersinn zum zweiten Zahnabschnitt 37B (37Bcc), der zum zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Bf benachbart ist.
In diesem Fall tritt ein später beschriebenes Problem auf, falls sich der zweite Eingriffsabschnitt 51 zur Seite des zweiten Zahnabschnitts 37Bcc bewegt. Das heißt, dass die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 dabei versagen könnten, in die Entriegelungsposition zurückzukehren, wenn die Drehkraft nicht groß ist, die danach von der Abtriebswelle 61 des Verriegelungsmotors 60 erzeugt wird, wenn das Fahrzeug 6 in den fahrbaren Zustand versetzt wird.
Andererseits kommt die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52 der zweiten Sperrklinke 50 mit der zweiten Anschlagfläche 38B des zweiten Zahnabschnitts 37B (37Bc), die zum gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Bf benachbart ist, von der Seite im Uhrzeigersinn in Kontakt, wenn sich das Lenkrad 30 um einen vorab festgelegten Winkel dreht, wenn sich das Lenkrad 30 unerwartet wie in 12 gezeigt in der Richtung im Gegenuhrzeigersinn dreht. Daher wird die Drehung im Gegenuhrzeigersinn der Lenkwelle 29 durch die zweite Sperrklinke 50 (die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52) eingeschränkt. Zudem berührt gleichzeitig der erste Verstellabschnitt 48 des ersten Eingriffsabschnitts 46 der ersten Sperrklinke 45 den Endabschnitt des ersten Lagerabschnitts 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af auf der Seite im Uhrzeigersinn. Anders gesagt trennt sich der erste Eingriffsabschnitt 46 der ersten Sperrklinke 45 nicht von der ersten Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af und bewegt sich nicht zum ersten Zahnabschnitt 37A (37Ac), der von der Seite im Uhrzeigersinn zum ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Af benachbart ist.
Wenn sich der erste Eingriffsabschnitt 46 in diesem Fall zu der Seite des ersten Zahnabschnitts 37A (37Ac) bewegt, tritt das vorstehend erläuterte Problem auf.
Andererseits unterscheidet sich der Betrieb des Lenkradschlosses eines Vergleichsbeispiels, in dem sich die Position des ersten Eingriffsabschnitts 46 der ersten Sperrklinke 45 in der Drehrichtung und die Position des zweiten Eingriffsabschnitts 51 der zweiten Sperrklinke 50 in der Drehrichtung nicht in der in 9 gezeigten relativen Positionsbeziehung befinden, von dieser Ausführungsform. In diesem Vergleichsbeispiel ist die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 auf der Seite im Uhrzeigersinn (auf der einen Seite) relativ zur zweiten Einrück- und Ausrückfläche 52 mit einem vorab festgelegten Abstand im Vergleich zu dem Fall angeordnet, in dem die erste Anschlagfläche 38A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af in die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 eingreift, und die zweite Anschlagfläche 38B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf greift in die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52 ein. Anders gesagt ist in diesem Vergleichsbeispiel die erste Sperrklinke 45 an der Position angeordnet, die durch die durchgezogene Linie in 9 gezeigt ist, und die zweite Sperrklinke 50 ist an der Position angeordnet, die durch die gestrichelte Linie in 9 gezeigt ist (anders gesagt wird die erste Sperrklinke 45 an der Position angeordnet, die durch die gestrichelte Linie in 9 gezeigt ist, und die zweite Sperrklinke 50 wird an der Position angeordnet, die durch die durchgezogene Linie in 9 gezeigt ist).
Beispielsweise wird angenommen, dass im Verriegelungsausgangszustand der erste Verstellabschnitt 48 des ersten Eingriffsabschnitts 46 der ersten Sperrklinke 45 des Lenkradschlosses des Vergleichsbeispiels die erste Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af berührt, und der zweite Verstellabschnitt 53 des zweiten Eingriffsabschnitts 51 der zweiten Sperrklinke 50 die zweite Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf berührt. Anders gesagt wird angenommen, dass sich die Verriegelungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels in einem Zustand ähnlich der 10 befindet.
Gleichzeitig berührt die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 der ersten Sperrklinke 45 wie in 11 gezeigt mit der ersten Anschlagfläche 38A des ersten Zahnabschnitts 37A (37Acc) benachbart zum ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Af von der Seite im Gegenuhrzeigersinn, wenn sich das Lenkrad 30 (die Lenkwelle 29) um einen vorab festgelegten Winkel dreht, wenn sich das Lenkrad 30 beispielsweise unerwartet in der Richtung im Gegenuhrzeigersinn dreht. Daher wird die Richtung der Drehung der Lenkwelle 29 im Uhrzeigersinn durch die erste Sperrklinke 45 (die erste Einrück- und Ausrückfläche 47) eingeschränkt. Andererseits trennt sich in diesem Fall, wie durch die gestrichelte Linie in 11 gezeigt wird, der zweite Eingriffsabschnitt 51 der zweiten Sperrklinke 50 von der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf, um sich von der im Gegenuhrzeigersinn liegenden Seite zum zweiten Zahnabschnitt 37B (37Bcc) benachbart zum zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Bf zu bewegen. Demgemäß kann sich das Lenkrad 30 aufgrund der in den Reifen der Vorderräder 15L, 15R erzeugten Torsionsreaktionskraft im Gegenuhrzeigersinn drehen, und somit kann die zweite Anschlagfläche 38B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52 des zweiten Eingriffsabschnitts 51 der zweiten Sperrklinke 50 mit einer großen Kraft berühren, wenn sich ein Teil des Körpers danach vom Lenkrad 30 löst. In diesem Fall können die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 dabei versagen, in die Entriegelungsposition zurückzukehren, wenn die Drehkraft, die von der Abtriebswelle 61 des Verriegelungsmotors 60 während des Versetzens des Fahrzeugs 10 in den fahrbaren Zustand erzeugt wird, danach nicht groß ist.
In ähnlicher Weise berührt gleichzeitig (das heißt, wenn sich das Lenkradschloss des Vergleichsbeispiels in einem Zustand ähnlich dem in 10 befindet) wie in 12 gezeigt die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52 der zweiten Sperrklinke 50 die zweite Anschlagfläche 38B des zweiten Zahnabschnitts 37B (37Bc) benachbart zum zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Bf von der Seite im Uhrzeigersinn, wenn sich das Lenkrad 30 unerwartet um einen vorab festgelegten Winkel in der Richtung im Gegenuhrzeigersinn dreht. Daher wird die Drehung der Lenkwelle 29 im Gegenuhrzeigersinn durch die zweite Sperrklinke 50 (die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52) beschränkt. Andererseits trennt sich in diesem Fall wie durch die gestrichelte Linie in 12 gezeigt, der erste Verstellabschnitt 48 des ersten Eingriffsabschnitts 46 der ersten Sperrklinke 45 von der ersten Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af, um sich von der Seite im Uhrzeigersinn zum ersten Zahnabschnitt 37A (37Ac) benachbart zum ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Af zu bewegen. Wenn sich danach ein Teil der Karosserie vom Lenkrad 30 trennt, kann sich daher das Lenkrad 30 aufgrund der Torsionsreaktionskraft, die in den Reifen der Vorderräder 15L, 15R erzeugt wird, in der Richtung im Uhrzeigersinn drehen, und somit kann die erste Anschlagfläche 38A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 der ersten Sperrklinke 45 mit einer großen Kraft berühren. In diesem Fall können die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 dabei versagen, sich zurück in die Entriegelungsposition zu bewegen, wenn die Drehkraft nicht groß ist, die danach durch die Abtriebswelle 61 des Verriegelungsmotors 60 erzeugt wird, während das Fahrzeug 10 in den fahrbaren Zustand versetzt wird.
Zudem wird angenommen, dass der Fahrer das Fahrzeug 10 in den Parkzustand versetzt, wenn das Lenkradschloss 35 der vorliegenden Ausführungsform in dem in 9 gezeigten Endkontaktzustand beider Sperrklinken ist.
Gleichzeitig löst sich beispielsweise der erste Eingriffsabschnitt 46 der ersten Sperrklinke 45 von der ersten Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af, um sich von der Seite im Uhrzeigersinn zum ersten Zahnabschnitt 37A (37Ac) benachbart zum ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Af zu bewegen, wenn sich das Lenkrad 30 (die Lenkwelle 29) um einen vorab festgelegten Winkel oder mehr dreht, wenn ein Teil des Körpers unerwarteterweise das Lenkrad 30 so berührt, dass es wie in 13 gezeigt im Gegenuhrzeigersinn dreht. Demgemäß kann das Lenkrad 30 aufgrund der Torsionsreaktionskraft, die in den Reifen der Vorderräder 15L, 15R erzeugt wird, im Uhrzeigersinn drehen, wenn sich der Teil des Körpers danach vom Lenkrad 30 löst, und somit kann die erste Anschlagfläche 38A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 der ersten Sperrklinke 45 berühren.
Nebenbei bemerkt ist die Größe der Torsionsreaktionskraft, die gleichzeitig in den Reifen erzeugt wird, ungefähr proportional zu einer Verstellgröße des ersten Eingriffsabschnitts 46 (des ersten Verstellabschnitts 48) auf der ersten Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af.
Die Verstellgröße des ersten Eingriffsabschnitts 46 (des ersten Verstellabschnitts 48) auf der ersten Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af zu dieser Zeit ist jedoch klein. Den maximalen Wert der Verstellgröße des ersten Eingriffsabschnitts 46 (des ersten Verstellabschnitts 48) auf der ersten Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af zu dieser Zeit erhält man, indem ein Abstand passend zum Mittelwinkel θrc1 und ein Abstand passend zum Mittelwinkel θrc2 addiert werden.
Daher ist in diesem Fall die Kraft nicht so groß, die zwischen der ersten Einrück- und Ausrückfläche 47 der ersten Sperrklinke 45 und der ersten Anschlagfläche 38A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af erzeugt wird.
Wenn die Drehkraft, die von der Abtriebswelle 61 des Verriegelungsmotors 60 erzeugt wird, eine bestimmte Größe aufweist, kehren daher die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 danach sicher in die Entriegelungsposition zur Zeit des Versetzens des Fahrzeugs 10 in den fahrbaren Zustand zurück.
Zudem trennt sich gleichzeitig (das heißt, wenn der Fahrer das Fahrzeug 10 in den Parkzustand versetzt und sich das Lenkradschloss 35 der vorliegenden Ausführungsform im Endkontaktzustand der beiden Sperrklinken wie in 9 gezeigt befindet) der zweite Eingriffsabschnitt 51 der zweiten Sperrklinke 50 von der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf, um sich zum zweiten Zahnabschnitt 37B (37Bcc) benachbart zum zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitt 37Bf von der Seite im Gegenuhrzeigersinn zu bewegen, wenn sich das Lenkrad 30 um einen vorab festgelegten Winkel oder mehr dreht, falls ein Teil des Körpers versehentlich das Lenkrad 30 so berührt, dass es wie in 14 gezeigt im Uhrzeigersinn dreht. Folglich kann sich das Lenkrad 30 aufgrund der Torsionsreaktionskraft, die in den Reifen der Vorderräder 15L, 15R erzeugt wird, im Gegenuhrzeigersinn drehen, wenn sich der Teil des Körpers danach vom Lenkrad 30 trennt, und somit kann die zweite Lagerfläche 38 B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52 der zweiten Sperrklinke 50 berühren.
Der Verstellbetrag der zweiten Sperrklinke 50 (der zweiten Einrück- und Ausrückfläche 52) auf der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf ist in diesem Moment jedoch klein. Man erhält den Maximalwert des Verstellbetrags der zweiten Sperrklinke 50 (des zweiten Verstellabschnitts 53) auf der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf zu dieser Zeit, indem der zum Mittelwinkel θrc1 passende Abstand und der zum Mittelwinkel θrc2 passende Abstand hinzugefügt werden.
Daher ist in diesem Fall die Kraft, die zwischen der zweiten Einrück- und Ausrückfläche 52 der zweiten Sperrklinke 50 und der zweiten Anschlagfläche 38B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf erzeugt wird, nicht so groß.
Daher kehren die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 später, während das Fahrzeug 10 in den fahrbaren Zustand versetzt wird, auf jeden Fall in die Entriegelungsposition zurück, wenn die von der Abtriebswelle 61 des Verriegelungsmotors 60 erzeugte Drehkraft eine bestimmte Größe aufweist.
Nebenbei bemerkt kann die Torsionsreaktionskraft, die in den Reifen der Vorderräder 15L, 15R erzeugt wird, die erste Anschlagfläche 38A dazu veranlassen, die erste Einrück- und Ausrückfläche 47 der ersten Sperrklinke 45 zu berühren, oder die zweite Anschlagfläche 38B dazu, die zweite Einrück- und Ausrückfläche 52 der zweiten Sperrklinke 50 zu berühren, wenn anschließend das Lenkrad 30 gedreht wird, wenn der Endkontaktzustand der beiden Sperrklinken wie in 9 gezeigt im vorstehend beschriebenen Verriegelungsausgangszustand auftritt.
Dann erhält man die Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Endkontaktzustands der beiden Sperrklinken im Verriegelungsausgangszustand, wenn die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 jeweils mehrfach aus ihrer Entriegelungsposition in ihre Verriegelungsposition bewegt werden, durch die Berechnungsformel „der Mittelwinkel θrc1/der Konstruktionsmittelwinkel θgA + der Mittelwinkel θrc2/der Konstruktionsmittelwinkel θgB“, wenn der Unterschied (Fehler) zwischen dem Referenzwert der Konstruktionsabmessung jedes Komponententeils des Verriegelungsmechanismus 40 und seiner tatsächlichen Abmessung innerhalb seiner Toleranz liegt. Beispielsweise angenommen, dass der tatsächliche Mittelwinkel θrc1 und der tatsächliche Mittelwinkel θrc2 beide 3,0 Grad betragen und die tatsächlichen Mittelwinkel des ersten Zahnabschnitts 37A und des zweiten Zahnabschnitts 37B beide 30,0 Grad betragen, ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Endkontaktzustands der beiden Sperrklinken im Verriegelungsausgangszustand 20% (d.h. 6,0/30,0=0,2).
Anders gesagt beträgt die Wahrscheinlichkeit 80%, dass der Endkontaktzustand der beiden Sperrklinken im Verriegelungsausgangszustand nicht auftritt.
Das heißt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 mit sehr geringer Kraft danach in die Entriegelungspositionen bewegt werden können, in der vorliegenden Ausführungsform ungefähr 80% beträgt, wenn die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 des Verriegelungsmechanismus 40 jeweils aus ihrer Entriegelungsposition in ihre Verriegelungsposition bewegt werden. Zudem ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Größe der Kraft benötigt wird, wenn die erste Sperrklinke 45 und die zweite Sperrklinke 50 jeweils aus ihrer Verriegelungsposition in ihre Entriegelungsposition bewegt werden, ungefähr 20%, der Maximalwert der Kraft ist jedoch eine kleine Kraft passend zu den 6,0 Grad.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der vorstehend erläuterten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend erläuterte Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifizierungen können durchgeführt werden, ohne vom Gebiet der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Anzahl der ersten Zahnabschnitte 37A des ersten Sperrzahnrads 36A kann ein Vielfaches außer zwölf sein. In ähnlicher Weise kann die Anzahl der zweiten Zahnabschnitte 37B des zweiten Sperrzahnrads 36B ein Vielfaches außer zwölf sein. Auch in diesem Fall werden jedoch die Anzahl der ersten Zahnabschnitte 37A und die Anzahl der zweiten Zahnabschnitte 37B so erzeugt, dass sie übereinstimmen.
Die Form des ersten Eingriffsabschnitts 46 der ersten Sperrklinke 45 und/oder die Form des zweiten Eingriffsabschnitts 51 der zweiten Sperrklinke 50 können sich von der Form/den Formen in der vorstehend erläuterten Ausführungsform unterscheiden.
Beispielsweise können/kann der erste Eingriffsabschnitt 46 und/oder der zweite Eingriffsabschnitt 51 eine zylindrische Form oder eine flache Plattenform senkrecht zur Drehrichtung aufweisen.
Die erste Sperrklinke 45 und/oder die zweite Sperrklinke 50 können auf der Außenumfangsseite der Lenkwelle 29 so angeordnet sein, dass sie jeweils zwischen einer zugehörigen Entriegelungsposition und einer zugehörigen Verriegelungsposition, die näher als die Entriegelungsposition an der Lenkwelle 29 liegt, in einer Richtung senkrecht zur Mittelachse 29C der Lenkwelle 29 bewegbar sind.
Die Position der ersten Einrück- und Ausrückfläche 47 in der Drehrichtung, wenn der Schwinghebel 42 an der Verriegelungsposition angeordnet ist und die erste Sperrklinke 45 an der Eingriffsposition angeordnet ist, kann mit der Position der zweiten Einrück- und Ausrückfläche 52 in der Drehrichtung übereinstimmen, wenn der Schwinghebel 42 an der Verriegelungsposition angeordnet ist und die zweite Sperrklinke 50 an der Eingriffsposition angeordnet ist, und die Phase jedes ersten Zahnabschnitts 37A in der Drehrichtung kann sich von der Phase jedes zweiten Zahnabschnitts 37B in der Drehrichtung unterscheiden. Auch in diesem Fall ist jedoch zu bevorzugen, dass die beiden Endkontaktzustände der Sperrklinken wie in 9 gezeigt auftreten können.
Der Referenzwert des konstruierten Mittelwinkels jedes ersten Zahnabschnitts 37A, der die Komponente des ersten Sperrzahnrads 36A ist, kann jeweils verschieden sein. In ähnlicher Weise kann der Referenzwert des Konstruktionsmittelwinkels jedes zweiten Zahnabschnitts 37B verschieden sein, der die Komponente des zweiten Sperrzahnrads 36B ist. Auch in diesem Fall ist es jedoch zu bevorzugen, dass der in 9 gezeigte Endkontaktzustand der beiden Sperrklinken erzielt werden kann.
Mindestens entweder das erste Sperrzahnrad 36A oder das zweite Sperrzahnrad 36B kann in die Lenkwelle 29 integriert sein, anstatt von der Lenkwelle 29 getrennt zu sein.
Wenn sich das Lenkradschloss 35 im Verriegelungsausgangszustand befindet und die Position der Lenkwelle 29 in der Drehrichtung die in 7 gezeigte Position ist, kann sich der erste Verstellabschnitt 48 des ersten Eingriffsabschnitts 46 von der ersten Lagerfläche 39A des ersten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Af trennen, und die erste Sperrklinke 45 kann durch die Vorspannkraft der Feder SP an der Eingriffsposition angeordnet sein.
Ähnlich kann sich der zweite Verstellabschnitt 53 des zweiten Eingriffsabschnitts 51 von der zweiten Lagerfläche 39B des zweiten gegenüberliegenden Zahnabschnitts 37Bf lösen und die zweite Sperrklinke 50 kann durch die Vorspannkraft der Feder SP an der Eingriffsposition angeordnet sein, wenn sich das Lenkradschloss 35 im Verriegelungsausgangszustand befindet und die Position der Lenkwelle 29 in der Drehrichtung die in den 6 und 8 gezeigte Position ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016097902 A [0002]
JP 201697902 [0013]

Claims

Lenkradschloss mit: einem ersten Sperrzahnrad und einem zweiten Sperrzahnrad, die in einen Außenumfangsabschnitt einer Lenkwelle integriert sind, die einen Lenkwinkel eines gelenkten Rads durch gemeinsames Drehen mit einem Lenkrad in einer Drehrichtung um ihre Mittelachse ändert, wobei sich Positionen des ersten Sperrzahnrads und des zweiten Sperrzahnrads in einer Richtung der Mittelachse voneinander unterscheiden; und einer ersten Sperrklinke, die zum ersten Sperrzahnrad passt, und einer zweiten Sperrklinke, die zum zweiten Sperrzahnrad passt, die auf einer Außenumfangsseite der Lenkwelle angeordnet sind und relativ zur Mittelachse zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar sind, die näher an der Lenkwelle liegt als die Entriegelungsposition, wobei mehrere erste Zahnabschnitte in einem Außenumfangsabschnitt des ersten Sperrzahnrads so gestaltet sind, dass sie in der Drehrichtung angeordnet sind, und mehrere zweite Zahnabschnitte in einem Außenumfangsabschnitt des zweiten Sperrzahnrads so gestaltet sind, dass sie in der Drehrichtung angeordnet sind, wobei jeder der ersten Zahnabschnitte eine erste Anschlagfläche aufweist, die eine Endfläche auf einer Seite des ersten Zahnabschnitts in der Drehrichtung ist und senkrecht zur Drehrichtung ist, und eine erste Lagerfläche, die eine Außenumfangsfläche des ersten Zahnabschnitts ist und allmählich den Abstand zur Mittelachse von der ersten Lagerfläche verringert, wenn sie sich in der Drehrichtung von der einen Seite der anderen Seite nähert, wobei jeder der zweiten Zahnabschnitte eine zweite Anschlagfläche aufweist, die eine Endfläche auf der anderen Seite des zweiten Zahnabschnitts in der Drehrichtung ist und senkrecht zur Drehrichtung ist, und eine zweite Lagerfläche, die eine Außenumfangsfläche des zweiten Zahnabschnitts ist und allmählich den Abstand von der zweiten Lagerfläche zur Mittelachse verringert, wenn sie sich der einen Seite von der anderen Seite nähert, wobei die erste Sperrklinke einen ersten Verstellabschnitt und eine erste Einrück- und Ausrückfläche aufweist, wobei der erste Verstellabschnitt relativ zum ersten Sperrzahnrad auf einer Außenumfangsseite angeordnet ist, wenn die erste Sperrklinke in der Entriegelungsposition angeordnet ist, der erste Verstellabschnitt auf der ersten Lagerfläche eines beliebigen der ersten Zahnabschnitte verstellbar ist, wenn die Lenkwelle in dem Zustand dreht, in dem die erste Sperrklinke an der Verriegelungsposition angeordnet ist, wobei die erste Einrück- und Ausrückfläche dazu fähig ist, in die erste Anschlagfläche eines der ersten Zahnabschnitte einzurücken und daraus auszurücken, die zweite Sperrklinke einen zweiten Verstellabschnitt und eine zweite Einrück- und Ausrückfläche umfasst, wobei der zweite Verstellabschnitt relativ zum zweiten Sperrzahnrad auf einer Außenumfangsseite angeordnet ist, wenn die zweite Sperrklinke in der Entriegelungsposition angeordnet ist, wobei der zweite Verstellabschnitt auf der zweiten Lagerfläche eines beliebigen der zweiten Zahnabschnitte verstellbar ist, wenn die Lenkwelle in dem Fall dreht, in dem die zweite Sperrklinke in der Verriegelungsposition angeordnet ist, wobei die zweite Einrück- und Ausrückfläche dazu fähig ist, in die zweite Anschlagfläche eines beliebigen der zweiten Zahnabschnitte einzurücken und daraus auszurücken.
Lenkradschloss nach Anspruch 1, wobei die erste Einrück- und Ausrückfläche mehr auf der anderen Seite angeordnet ist, als wenn die Position der ersten Einrück- und Ausrückfläche so konzipiert wäre, dass die erste Anschlagfläche und die erste Einrück- und Ausrückfläche der ersten Sperrklinke, die an der Verriegelungsposition positioniert ist, ineinander eingreifen, und die zweite Anschlagfläche und die zweite Einrück- und Ausrückfläche der zweiten Sperrklinke, die an der Verriegelungsposition positioniert ist, ineinander eingreifen.