JP2001180443A - ステアリングロック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロック部材１８で回転不能にされたキーロッ
クカラー８に対して、ハンドル２に所定値以下のトルク
が加えられている間は、キーロックカラー８によってス
テアリングシャフト４の回転を禁止し、それ以上のトル
クが加えられたらステアリングシャフト４の回転を許し
てステアリングロック装置の破壊を防ぎ、ロック装置を
破壊して車両を盗むことをできなくしたステアリングロ
ック装置において、製品ごとの限界トルクのばらつきを
小さくする。 【課題を解決するための手段】 筒状のキーロックカラ
ー８の内周に、線材を環状に曲げたリング状部材１４，
１６を介してステアリングシャフト４を圧入する。簡単
な構造でありながら製品ごとの限界トルクのばらつきが
おさえられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の盗難を防
止するためにハンドル操作を不能にするステアリングロ
ック装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリングロック装置は、ロック中は
ハンドルを回転しようとしてもハンドルやステアリング
シャフトが回転しないようにし、ロックを解除しないこ
とにはハンドル操作ができないようにして自動車の盗難
を防止している。しかしながら完全にロックしてしまう
と、非常に強大なトルクがハンドルに加えられた場合に
ステアリングロック装置が破壊されてしまう。またロッ
クを解除しないままに走行を開始したときに全くハンド
ル操作できないと、目前の危険を回避できない可能性が
ある。このような事情の基で、ロック中といえでも強大
なトルクがハンドルに加えられた場合に、ハンドルやス
テアリングシャフトの回転を許容し、ステアリングロッ
ク装置の破壊を防ぐとともに非常時に最小限度のハンド
ル操作を可能とする事が求められている。ロック中にハ
ンドルやステアリングシャフトを回転させるに要する力
は通常時に要求される力に比してはるかに強大であり、
ハンドル操作しつづけることが事実上できない為に、上
記のようにしても車両の盗難防止機能が損なわれること
はない。また上記のようにすることでステアリングロッ
ク装置を破壊して自動車を盗むこともできなくなる。

【０００３】ロック中、ハンドルに加えられる力が所定
トルク以下の範囲ではステアリングシャフトの回転を禁
止し、所定トルク以上が加えられるとステアリングシャ
フトの回転を許容する構造が、特開昭５８−２１１９４
５号公報と特開平８−３４３１７号公報に記載されてい
る。いずれの公報に記載の技術も、ステアリングシャフ
トとキーロックカラーとロック部材等によってステアリ
ングロック装置を構成する。キーロックカラーは筒状で
外面に係合部が形成されている。ロック部材は非回転部
材に支持されてキーロックカラーの係合部に係合する位
置と係合しない位置との間で移動する。このロック部材
の位置で、ロック状態と非ロック状態が切換えられる。

【０００４】特開昭５８−２１１９４５号公報に記載の
技術では、筒状のキーロックカラーの内孔にステアリン
グシャフトの外周を「しまり嵌め」する。ハンドルに加
えられるトルクが所定値以下の範囲では、ロック部材に
よって回転が禁止されているキーロックカラーによって
ステアリングシャフトの回転を禁止する。ハンドルに強
大なトルクが加えられると「しまり嵌め」では相対回転
を禁止できなくなるために、キーロックカラーが回り止
めされていてもステアリングシャフトは回転する。

【０００５】特開平８−３４３１７号公報に記載の技術
では、筒状のキーロックカラーの内孔を断面角型とし、
ステアリングシャフトの断面円形の外周とキーロックカ
ラーの断面角型の内孔との間の隙間に複数の球を介在さ
せてキーロックカラーとステアリングシャフトを組み付
ける。複数の球はキーロックカラー内孔の角型断面の各
頂点に位置する。この構造を備えたハンドルに強大なト
ルクが加えられると、球群が当初位置していた頂点から
隣接する頂点に一斉に移動し、キーロックカラーがロッ
ク状態にあってもステアリングシャフトの回転を許容す
る。しかしながら、球群が当初に位置していた頂点から
隣接する頂点に一斉に移動させるには強大な力が必要と
され、ハンドルに加えられるトルクが所定値以下の範囲
ではロック部材によって回転が禁止されているキーロッ
クカラーによってステアリングシャフトの回転を禁止す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５８−２１１９
４５号公報に記載の技術では、筒状のキーロックカラー
の内孔にステアリングシャフトの外周を「しまり嵌め」
するだけで良いことから部材点数は少なくてすみ簡単に
組み付けることができる。しかしながら、筒状のキーロ
ックカラーの内孔にステアリングシャフトの外周を「し
まり嵌め」するだけでは、両者が相対回転し始めるトル
ク（以下限界トルクという）を安定化させることが困難
であり、例えば１００台のステアリングロック装置を製
作した場合に、限界トルクが装置毎に大きくばらついて
しまう。特開平８−３４３１７号公報に記載の技術で
は、上記の問題点はないものの、構造が複雑で、部品点
数が多く、組付け作業が面倒で生産性が低いほか、非常
時にハンドル操作するのに要するトルクが周期的に変動
し、最小限のハンドル操作すら難しいという問題を有す
る。本発明は、限界トルクの装置毎のばらつきが少な
く、しかも、少ない部品数ですみ、容易に組付けること
ができるステアリングロック装置の新たな構造を実現す
ることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段と作用と効果】上記課題
は、ステアリングシャフトとキーロックカラーとロック
部材を備え、キーロックカラーは筒状で外面に係合部が
形成されており、ロック部材は非回転部材に支持されて
キーロックカラーの係合部に係合する位置と係合しない
位置との間で移動するステアリングロック装置におい
て、筒状のキーロックカラーの内孔がステアリングシャ
フトの外周に線材を環状に曲げたリング状部材を介して
圧入されている構造を採用することで解決される。ここ
でいうステアリングシャフトとは、狭義の意味でのステ
アリングシャフトに相対回転不能に固定されていてステ
アリングシャフトと一体に回転する部材を含む。キーロ
ックカラーの外面には筒の外面と軸方向の端面が含まれ
る。非回転部材とは車体側に固定されていてハンドル操
作時に回転しない部材をいう。リング状部材とは完全に
環状の部材のみならず、環の一部に切れ目があっても全
体として環状になっていることを許容する。

【０００８】筒状のキーロックカラーの内孔がステアリ
ングシャフトの外周に線材を環状に曲げたリング状部材
を介して圧入されていると、筒状のキーロックカラーの
内孔にステアリングシャフトが直接圧入されている場合
に比して限界トルクが著しく安定し、装置毎の限界トル
クのばらつきを低いレベルに押さえることができる。し
かもこの構造は、キーロックカラーとステアリングシャ
フトの他にリング状部材を必要とするだけで部品点数が
少なくてすみ、そのリング状部材は線材を曲げるだけで
安価に製作できる。さらにその上に、キーロックカラー
にステアリングシャフトを圧入するという簡単な作業で
組付けることができ、総じて生産コストを安価に押さえ
ることができる。

【０００９】この構造によると、限界トルクが安定した
ステアリングロック装置が安価に製造できるほか、キー
ロックカラーの軸方向長さも短くする事が可能であり、
設計自由度が向上する。

【００１０】前記した構造において、ステアリングシャ
フトとキーロックカラーとの間に少なくとも２本のリン
グ状部材が介在していることが好ましい。この構造を採
用すると、キーロックカラーの全長に亘ってステアリン
グシャフトとキーロックカラーが直接接触することを禁
止することができ、限界トルクがさらに一層安定する。

【００１１】少なくとも２本のリング状部材を介在させ
る場合、その２本のリング状部材の外径を異ならせ、外
径の小さい方のリング状部材をキーロックカラーの小内
径部に圧入し、外径の大きい方のリング状部材をキーロ
ックカラーの大内径部に圧入する事が好ましい。この構
造によると、各リング状部材の圧入に伴う変形代をほぼ
均等とする事ができ、比較的小さな圧入荷重で大きな限
界トルクを実現できる。

【００１２】外径を異ならせた２本のリング状部材を介
在させてステアリングシャフトにキーロックカラーを圧
入した構造によると、限界トルクが極めて安定したステ
アリングロック装置を安価に製造できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】最初に、本発明の実施形態のいく
つかの特徴を列挙する。 （形態３） ステアリングシャフトのキーロックカラー
に圧入された部位は一様の径であり、２本のリング状部
材のうちの一方は小径の線材からなり、他方は大径の線
材からなることを特徴とする請求項２に記載のステアリ
ングロック装置。この形態によると、請求項２に記載の
ステアリングロック装置をさらに安価に製作できる。 （形態４） ステアリングシャフトの外周にリング状部
材の一部を受け入れる環状の溝が設けられ、キーロック
カラーの内面には対応する溝が設けられていないことを
特徴とする請求項１〜形態３のいずれかに記載のステア
リングロック装置。この装置によると、ステアリングシ
ャフトに対するリング状部材の軸方向位置を正確に管理
する事ができ、限界トルクがより一層安定化する。 （形態５） リング状部材の硬度がキーロックカラーの
硬度よりも高いことを特徴とする請求項１〜形態４のい
ずれかに記載のステアリングロック装置。この形態によ
ると、硬度の高いリング状部材がキーロックカラーを押
し広げた状態で組み付けられ、キーロックカラーが塑性
変形すると同時にバネ材として働き、限界トルクがより
一層安定化する。 （形態６） リング状部材は線材がＣ字型に曲げられて
形成されていることを特徴とする請求項１〜形態５のい
ずれかに記載のステアリングロック装置。このリング状
部材を用いると、リング状部材を容易にステアリングシ
ャフトの外周にプレセットできるほか、リング状部材を
極めて安価に製造できる。 （形態７） ２本のリング状部材のキーロックカラーに
対する圧入距離が等しいことを特徴とする請求項２〜形
態６のいずれかに記載のステアリングロック装置。この
特徴を備えることによって、組付け後の部材変形代を一
様化でき、限界トルクがより一層安定化する。 （形態８） ステアリングシャフトがキーロックカラー
に圧入された軸方向長さ内に軸方向に距離をおいて少な
くとも２本のリング状部材が介在していることを特徴と
する請求項１ないし形態１〜７のいずれかに記載のステ
アリングロック装置。この特徴によって請求項２に記載
した構造の利点の一部を得ることができる。

【００１４】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１において、参照符号２はハンドル（ステアリン
グホイール）を示し、ハンドル２に対してステアリング
シャフト４が相対回転不能に連結されている。ステアリ
ングシャフト４には２本のリング状部材１４，１６を介
して筒状のキーロックカラー８が圧入されている。キー
ロックカラー８とステアリングシャフト４はステアリン
グコラム６内に収容されており、ステアリングコラム６
は図示されない車体に固定されている。ステアリングコ
ラム６の側面にロックピンアクチュエータ２２が固定さ
れている。ロックピンアクチュエータ２２にはロックピ
ン１８が進退可能に組み付けられている。ロックピンア
クチュエータ２２の鍵穴２０にイグニッションキーを差
し込むとロックピン１８は破線に示すように後退し、ロ
ックピンアクチュエータ２２の鍵穴２０からイグニッシ
ョンキーを引き抜くとロックピン１８は実線に示すよう
に進出する。キーロックカラー８の外周面には複数の係
合溝９が円周方向に等間隔に配置されている。各係合溝
９はロックピン１８を受け入れる巾を有し、軸方向に伸
びている。ロックピン１８は進出したときに係合溝９に
入り込み、後退したときに係合溝９から抜け出る。ロッ
クピン１８は回転不能なステアリングコラム６ないしは
ロックピンアクチュエータ２２に支持され、キーロック
カラー８の外面に形成された係合部（係合溝９）係合す
る進出位置と係合しない後退位置との間で移動するロッ
ク部材であることが理解される。

【００１５】ロックピンアクチュエータ２２からイグニ
ッションキーが引き抜かれてロックピン１８が進出して
一つの係合溝９内に入り込んでいる状態では、キーロッ
クカラー８は回転する事ができず、キーロックカラー８
に対してステアリングシャフト４が相対回転できないう
ちは、ハンドル２とステアリングシャフト４の回転が禁
止され、車両の盗難を防止している。

【００１６】ハンドル２に加えられるトルクが所定値以
下のあいだは、回転が禁止されたキーロックカラー８に
よってステアリングシャフト４が回転する事が禁止され
ている。ハンドル２に加えられるトルクが所定値以上と
なると、回転が禁止されたキーロックカラー８に対して
ステアリングシャフト４が回転する。回転が禁止された
キーロックカラー８に対してステアリングシャフト４が
開始を始めるときのハンドル２に加えるトルクを限界ト
ルクということにする。

【００１７】この実施の形態では、例えば１００台のス
テアリングロック装置を製造したときの装置毎の限界ト
ルクが安定し、しかもその限界トルク値が正常にハンド
ル操作を続けるのには大きすぎるようにするために、２
本のリング状部材１４，１６を介してキーロックカラー
８の内孔にステアリングシャフト４の外周を圧入する構
造を採用している。限界トルク以上のトルクが加えられ
ると、ステアリングロック装置が破壊されることなく、
ステアリングシャフト４が回転してしまうことから、ス
テアリングロック装置を破壊して車両を盗もうとしても
ステアリング装置を破壊することができず、一方におい
て常時限界トルク以上のトルクで運転することもできな
い為に、盗難防止機能が損なわれにくい構造になってい
る。

【００１８】キーロックカラー８とステアリングシャフ
ト４の圧入部を図２に拡大して示す。ステアリングシャ
フト4はキーロックカラー8に圧入されている長さ内にお
いて一様な直径を有し、外周に２つの環状の溝１０，１
２が形成されている。各溝１０，１２の断面はほぼ円形
の一部形状を有している。そこに２本のリング状部材１
４，１６が嵌りこんでいる。各リング状部材１４，１６
は線材が環状に曲げられて端部同士が接触するまで曲げ
られて構成されており、その接触した端部同士を離すよ
うに弾性変形させることでステアリングシャフト４の外
周に嵌められ、溝１０，１２に対応位置したときにスプ
リングバックして対応する溝１０，１２に嵌りこんでい
る。リング状部材１６はリング状部材１４よりも太径の
線材が曲げられて形成されており（以下、それぞれの線
材の直径をｄ１、ｄ２とする）、それに対応して溝１２
の方が溝１０よりも太く仕上げられている。溝１０と溝
１２の底同士の直径方向の距離はほぼ等しく、溝１２に
リング状部材１６が嵌りこんだ状態でのリング状部材１
６の外径は、溝１０にリング状部材１４が嵌りこんだ状
態でのリング状部材１４の外径よりも大きい。各リング
状部材１０，１２は円形の断面の一部が溝１０，１２内
にはまり込み、残部はステアリングシャフト４の外周か
ら突出する。各リング状部材１０，１２は、キーロック
カラー８よりも硬度の高い鋼で形成されている。

【００１９】キーロックカラー８は内側に大内径部５と
小内径部７を持ち、圧入前の大内径部５の直径Ｄ１は溝
１２にリング状部材１６が嵌りこんだ状態でのリング状
部材１６の外径よりもわずかに小さく、圧入前の小内径
部７の直径は溝１０にリング状部材１４が嵌りこんだ状
態でのリング状部材１４の外径よりもわずかに小さく設
定されている。大内径部５の軸方向長さＬ３は２本のリ
ング状部材１４，１６間の軸方向長さに等しく、２本の
リング状部材１４，１６がセットされたステアリングシ
ャフト４の外周が圧入前のキーロックカラー８の内孔に
図示左側から右側に圧入されるとき、リング状部材１４
がキーロックカラー８の小内径部７に圧入され始めるタ
イミングとリング状部材１６がキーロックカラー８の大
内径部５に圧入され始めるタイミングとが等しい。溝１
０にリング状部材１４が嵌りこんだ状態でのリング状部
材１４の外径は圧入前の大内径部５の直径Ｄ１よりも小
さく、リング状部材１４が大内径部５内に位置している
間はリング状部材１４が大径部５内を自由に移動する。

【００２０】リング状部材１６が大内径部５の左端（挿
入側端部）に接触し、リング状部材１４が小内径部７の
左端（挿入側端部）に接触した状態からさらにステアリ
ングシャフト４が右に押込まれると、それ以降はリング
状部材１６が大内径部５に圧入され、リング状部材１４
が小内径部７に圧入される。所定距離圧入したところで
圧入作業が終えられる。このとき、リング状部材１６が
大内径部５に圧入された距離Ｌ１とリング状部材１４が
小内径部７に圧入された距離Ｌ２は等しい。

【００２１】リング状部材１４、１６はキーロックカラ
ー８よりも硬い鋼で形成されており、圧入中は専らキー
ロックカラー８のほうが塑性変形し、かつ弾性変形（直
径が拡大する）する。リング状部材が通過するとキーロ
ックカラー８はスプリングバックし、一時的に拡大され
た直径を縮小する。この状態で、キーロックカラー８に
対してステアリングシャフト４が、軸方向に距離をおい
て配置されたそれぞれの外径が相違する２本のリング状
部材１４，１６を介して圧入され、両者の機械的接合関
係が完成する。

【００２２】上記の圧入処理を多数の製品について繰返
した結果、キーロックカラー８の内孔にリング状部材１
４，１６を介してステアリングシャフト４の外周を圧入
することで得られた機械的接合関係が失われて、キーロ
ックカラー８に対してステアリングシャフト４が回転を
始める限界トルクが多くの製品について安定化し、製品
ごとのばらつきが少ないことが確認された。また、その
限界トルクの値を、キーロックカラー８の圧入前の大内
径部５の直径Ｄ１と溝１２にリング状部材１６が嵌りこ
んだ状態でのリング状部材１６の外径との差、ならび
に、圧入前の小内径部７の直径Ｄ３と溝１０にリング状
部材１４が嵌りこんだ状態でのリング状部材１４の外径
との差を調整することで自在に調整できることが確認さ
れた。したがって、限界トルクの値を、ハンドル操作を
適切に行うには大きすぎ、ステアリングロック装置を構
成するキーロックカラー８やロックピン１８等の部品が
損傷する値以下に容易に調節できることが確認された。

【００２３】さらに、限界トルクを超えるトルクを与え
てキーロックカラー８に対してステアリングシャフト４
を回転させ始めたのちも、ハンドル操作を続ける為には
限界トルクを超えるトルクを与え続けなければならず、
到底にハンドル操作を持続できず、ステアリングロック
装置を破壊して以後のハンドル操作を可能にすることが
できないことも確認された。

【００２４】以上の実施の形態では、ステアリングシャ
フト４自体に溝を設けてリング状部材を位置決めするよ
うにしたが、ステアリングシャフト４とは別の部材でリ
ング状部材の軸方向位置を位置決めしても良い。あるい
は、リング状部材を予めキーロックカラーの内周に位置
決めしておいてそれにステアリングシャフトを圧入して
も良い。また使用するリング状部材の本数は２本に限ら
ず、一本ないし３本以上でも良い。リング状部材を形成
する線材の断面形状は円形でなくても良く、断面が角型
や楕円等であっても良い。そのほか、当業者の知識と想
像力を用いて本発明を種々の形態で具現化する事ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステアリングロック装置の全体構成を一部を断
面で示している。

【図２】キーロックカラーに対するステアリングシャフ
トの圧入部を拡大して示す。

【符号の説明】

４ ：ステアリングシャフト ８ ：キーロックカラー １４，１６：リング状部材 １８ ：ロックピン（ロック部材）

フロントページの続き (72)発明者 塩谷 重美 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D030 DD74 DD78

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングシャフトとキーロックカラ
   ーとロック部材を備え、キーロックカラーは筒状で外面
   に係合部が形成されており、ロック部材は非回転部材に
   支持されてキーロックカラーの係合部に係合する位置と
   係合しない位置との間で移動するステアリングロック装
   置において、 前記筒状のキーロックカラーの内孔が前記ステアリング
   シャフトの外周に線材を環状に曲げたリング状部材を介
   して圧入されていることを特徴とするステアリングロッ
   ク装置。
2. 【請求項２】 前記ステアリングシャフトと前記キーロ
   ックカラーの間に少なくとも２本の外径を異にするリン
   グ状部材が介在しており、外径の小さい方のリング状部
   材は前記キーロックカラーの小内径部に圧入され、外径
   の大きい方のリング状部材は前記キーロックカラーの大
   内径部に圧入されていることを特徴とする請求項１に記
   載のステアリングロック装置。