JP2002195292A - ロック機構用ボールランプ作動装置 - Google Patents
ロック機構用ボールランプ作動装置Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/186—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions with reciprocation along the axis of oscillation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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-
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- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の周方向にボールトラックを有するボール
ランプ作動装置より大きな締付荷重を与えることのでき
るボールランプ作動装置を提供することである 【解決手段】２枚のカムプレートは、各々非周方向ボー
ルランプとなる少なくとも一つの溝を有する。軸方向に
見たとき、第２のカムプレートのボールランプは第１の
カムプレートのボールランプと交差する。少なくとも一
つのボールが第１および第２のカムプレートの間で第１
および第２のカムプレートの溝の中に置かれている。ボ
ールは、ボールが２枚のカムプレートの相対的な回転に
応じて、両方のカムプレートの非周方向ボールランプを
たどることを確実にするために半径方向にバイアスをか
けられている。
ランプ作動装置より大きな締付荷重を与えることのでき
るボールランプ作動装置を提供することである 【解決手段】２枚のカムプレートは、各々非周方向ボー
ルランプとなる少なくとも一つの溝を有する。軸方向に
見たとき、第２のカムプレートのボールランプは第１の
カムプレートのボールランプと交差する。少なくとも一
つのボールが第１および第２のカムプレートの間で第１
および第２のカムプレートの溝の中に置かれている。ボ
ールは、ボールが２枚のカムプレートの相対的な回転に
応じて、両方のカムプレートの非周方向ボールランプを
たどることを確実にするために半径方向にバイアスをか
けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に言えばボ
ールカムに関し、さらに詳しくいえば、固定装置として
使われるボールカムに関する。
ールカムに関し、さらに詳しくいえば、固定装置として
使われるボールカムに関する。
【０００２】
【従来の技術】円周方向に向けて傾斜をつけられたボー
ルトラックを有するボールランプまたはボールカムが、
制動装置から伝動装置まで様々な用途のために使われて
いる。この種の設計は、例えば、米国特許第６，０８
２，５０４号、第３，９９１，８５９号、第５，５２
８，９５０号および第５，９１０，０６１号に例示され
ている。図１および２は、従来技術に従う傾斜付きボー
ルトラックを備えている周方向の溝１２を有するカムプ
レート１０を例示している。
ルトラックを有するボールランプまたはボールカムが、
制動装置から伝動装置まで様々な用途のために使われて
いる。この種の設計は、例えば、米国特許第６，０８
２，５０４号、第３，９９１，８５９号、第５，５２
８，９５０号および第５，９１０，０６１号に例示され
ている。図１および２は、従来技術に従う傾斜付きボー
ルトラックを備えている周方向の溝１２を有するカムプ
レート１０を例示している。
【０００３】摺動面を有する単純なカム錠と比較して、
ボールカム・メカニズムによって与えられる転動接触
は、摩擦および運転者の労力を減らすとともにかなり大
きい締付け力を生じる。これらのボールカム・メカニズ
ムの中には、作動レバーが転動要素を駆動し、それによ
って既知のロックまたはアンロックレバー位置に関して
各転動要素の位置を確実にするように構成されているも
のがある。
ボールカム・メカニズムによって与えられる転動接触
は、摩擦および運転者の労力を減らすとともにかなり大
きい締付け力を生じる。これらのボールカム・メカニズ
ムの中には、作動レバーが転動要素を駆動し、それによ
って既知のロックまたはアンロックレバー位置に関して
各転動要素の位置を確実にするように構成されているも
のがある。
【０００４】従来技術によるボールカム・メカニズム
は、ステアリングコラムの位置調整のための錠メカニズ
ムとして用いるには適していない。この種の傾斜付きボ
ールトラック・メカニズムがその用途において使われた
場合、ステアリングコラム位置が調整される度ごとに固
定がすべることなく起こることを確実にするのに十分に
精密に軌道をたどらないので、固定締付荷重は、十分で
ない。
は、ステアリングコラムの位置調整のための錠メカニズ
ムとして用いるには適していない。この種の傾斜付きボ
ールトラック・メカニズムがその用途において使われた
場合、ステアリングコラム位置が調整される度ごとに固
定がすべることなく起こることを確実にするのに十分に
精密に軌道をたどらないので、固定締付荷重は、十分で
ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のことは、現在の
装置および方法にあると知られている限界を例示する。
したがって、上述の限界の１つ以上を克服することを目
的とする代替物を提供することが有益であることは、明
らかである。したがって、以下により完全に開示される
特徴を含む適当な代替物を提供する。
装置および方法にあると知られている限界を例示する。
したがって、上述の限界の１つ以上を克服することを目
的とする代替物を提供することが有益であることは、明
らかである。したがって、以下により完全に開示される
特徴を含む適当な代替物を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様におい
て、これは、非周方向ボールランプを与える少なくとも
一つの溝を有する第１カムプレートおよび第１カムプレ
ートに関して回転可能で非周方向ボールランプを与える
少なくとも一つの溝を有する第２カムプレートを設ける
ことによって達成される。軸方向に見たとき、第２カム
プレートのボールランプは第１カムプレートのボールラ
ンプと交差する。ボールは第１および第２のカムプレー
トの溝の中で、第１と第２のカムプレートの間に位置す
る。バイアス手段は、ボールが２枚のカムプレートの相
対的な回転に応答して両方のカムプレートの非周方向ボ
ールランプをたどることを確実にするようにボールに半
径方向にバイアスをかける。
て、これは、非周方向ボールランプを与える少なくとも
一つの溝を有する第１カムプレートおよび第１カムプレ
ートに関して回転可能で非周方向ボールランプを与える
少なくとも一つの溝を有する第２カムプレートを設ける
ことによって達成される。軸方向に見たとき、第２カム
プレートのボールランプは第１カムプレートのボールラ
ンプと交差する。ボールは第１および第２のカムプレー
トの溝の中で、第１と第２のカムプレートの間に位置す
る。バイアス手段は、ボールが２枚のカムプレートの相
対的な回転に応答して両方のカムプレートの非周方向ボ
ールランプをたどることを確実にするようにボールに半
径方向にバイアスをかける。
【０００７】前述およびその他の面は、添付図面ととも
に考慮されるとき、以下の発明の詳細な説明をから明ら
かになる。
に考慮されるとき、以下の発明の詳細な説明をから明ら
かになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の一態様は、ボールランプ
作動装置のボールトラックが非周方向に向いていること
を含む。都合の良いことに、互いに対向する２枚の同一
のプレートを用いて、ボールがそれぞれのボールトラッ
クのランプを上下運動する間のボールの正確な位置を定
める交差構成（軸方向に見たとき）を達成できる。これ
は、各プレートに対するボールのずれを減らして作動メ
カニズムによって行われた固定の信頼性を大きくする。
作動装置のボールトラックが非周方向に向いていること
を含む。都合の良いことに、互いに対向する２枚の同一
のプレートを用いて、ボールがそれぞれのボールトラッ
クのランプを上下運動する間のボールの正確な位置を定
める交差構成（軸方向に見たとき）を達成できる。これ
は、各プレートに対するボールのずれを減らして作動メ
カニズムによって行われた固定の信頼性を大きくする。
【０００９】図３は、非周方向ボールトラックを有する
２枚の同一のカムプレート２２および２４を備えるボー
ルランプ作動装置２０の軸方向の図である。上記のもの
は間に３つのボール３０を有し、互いに対向している溝
２６および２８を備え、本発明を例示している。カムプ
レート２２および２４が互いに対して回転させられるに
つれて、ボール３０は、半径方向に動かされが、交差し
ている向かい合ったボールトラック内に留まり、ボール
が溝２６および２８のランプを上下に動いているとき、
ボールの正確な位置にずれを生じないことを確実にす
る。
２枚の同一のカムプレート２２および２４を備えるボー
ルランプ作動装置２０の軸方向の図である。上記のもの
は間に３つのボール３０を有し、互いに対向している溝
２６および２８を備え、本発明を例示している。カムプ
レート２２および２４が互いに対して回転させられるに
つれて、ボール３０は、半径方向に動かされが、交差し
ている向かい合ったボールトラック内に留まり、ボール
が溝２６および２８のランプを上下に動いているとき、
ボールの正確な位置にずれを生じないことを確実にす
る。
【００１０】例えば、二つの部材を押し離したり押し合
わせたりするボールランプ作動装置２０をステアリング
コラムに取り付けて、傾斜または長さの調整の後、ステ
アリングコラムを固定できる。この種の用途において
は、一方のカムプレート２２は、回転に対して固定さ
れ、他方のカムプレート２４は、運転者がステアリング
コラムの位置のロックおよびアンロックを行うことがで
きるようにするためにレバー腕によって回転可能にでき
る。他の予期される用途は、同様である。
わせたりするボールランプ作動装置２０をステアリング
コラムに取り付けて、傾斜または長さの調整の後、ステ
アリングコラムを固定できる。この種の用途において
は、一方のカムプレート２２は、回転に対して固定さ
れ、他方のカムプレート２４は、運転者がステアリング
コラムの位置のロックおよびアンロックを行うことがで
きるようにするためにレバー腕によって回転可能にでき
る。他の予期される用途は、同様である。
【００１１】非同心のボールランプ路を用いているこの
設計は、ボールランプ作動装置２０をロックまたはアン
ロック位置に動かすと、半径方向の運動（半径方向に内
向きまたは半径方向に外向き）をボール３０に与える。
ロックまたはアンロック位置にレバー腕を回転させてい
るとき、ボール３０は、ランプの形状に従って半径方向
に内向きまたは半径方向に外向きに動く。ボールがレバ
ー腕の運動に応答して半径方向に動くにつれて、ランプ
は、軸方向に内向きまたは外向きにボール３０を導くこ
とができる。
設計は、ボールランプ作動装置２０をロックまたはアン
ロック位置に動かすと、半径方向の運動（半径方向に内
向きまたは半径方向に外向き）をボール３０に与える。
ロックまたはアンロック位置にレバー腕を回転させてい
るとき、ボール３０は、ランプの形状に従って半径方向
に内向きまたは半径方向に外向きに動く。ボールがレバ
ー腕の運動に応答して半径方向に動くにつれて、ランプ
は、軸方向に内向きまたは外向きにボール３０を導くこ
とができる。
【００１２】さらに、非同心のランプの形を変えて、人
がピーク荷重における努力を最小にすることができるよ
うに、作動装置の性能を変えたり、または、ロッキング
結合対アンロッキング結合の労力の比を変えることがで
きる。
がピーク荷重における努力を最小にすることができるよ
うに、作動装置の性能を変えたり、または、ロッキング
結合対アンロッキング結合の労力の比を変えることがで
きる。
【００１３】本発明のために適当なカムプレート２２お
よび２４を作る好適な方法は、ランプ形を金属片から段
々に形成することである。ランプを形成すると同時に、
反回転（すなわち停止）機能をその方法で形成すること
ができる。カムプレートの製造の他の方法が、素材から
直接にＣＮＣ機械加工によるかまたは粉末金属成形によ
っていてもよい。必要な荷重が十分に軽い場合、カムプ
レート２２および２４は、射出成形によって重合体で経
済的に形成できる。
よび２４を作る好適な方法は、ランプ形を金属片から段
々に形成することである。ランプを形成すると同時に、
反回転（すなわち停止）機能をその方法で形成すること
ができる。カムプレートの製造の他の方法が、素材から
直接にＣＮＣ機械加工によるかまたは粉末金属成形によ
っていてもよい。必要な荷重が十分に軽い場合、カムプ
レート２２および２４は、射出成形によって重合体で経
済的に形成できる。
【００１４】メカニズムの残部がロック位置へ動いたに
もかかわらず、一つ以上のボール３０がアンロック位置
に留まっている場合、ボールのこの非結合または部分結
合は、信頼できない締付荷重および過度の磨耗に結びつ
くことがある。カムプレート２２と２４を非平行にしよ
うとするモーメントが作動メカニズムのレバーに加えら
れるとき、この状態の危険性は最も大きい。
もかかわらず、一つ以上のボール３０がアンロック位置
に留まっている場合、ボールのこの非結合または部分結
合は、信頼できない締付荷重および過度の磨耗に結びつ
くことがある。カムプレート２２と２４を非平行にしよ
うとするモーメントが作動メカニズムのレバーに加えら
れるとき、この状態の危険性は最も大きい。
【００１５】ボールの非結合または部分結合のいかなる
危険性をも減らしたり除去するために、バネ一体化保持
具または他のバイアス手段を設けて、ボールがロックお
よびアンロックしている間確実にランプと接触したまま
であるように、ボールに小さいバイアス予荷重を加えて
もよい。メカニズムがロック位置に動かされるとき、こ
の接触を確実にすることによって、ボールがアンロック
位置のままであるのを防止する。
危険性をも減らしたり除去するために、バネ一体化保持
具または他のバイアス手段を設けて、ボールがロックお
よびアンロックしている間確実にランプと接触したまま
であるように、ボールに小さいバイアス予荷重を加えて
もよい。メカニズムがロック位置に動かされるとき、こ
の接触を確実にすることによって、ボールがアンロック
位置のままであるのを防止する。
【００１６】図４−７は、それぞれ、すぐ上で説明した
ように、ボール３０にバイアスを与えるために弾性的に
変形する可能なボール保持具３２、３４、３６および３
８を例示している。各ボール保持具は、ナイロンもしく
はその他の適当な可撓性重合体で成形してもよく、また
は、金属でできていてもよい。これらの構成は、ボール
３０にバイアスを半径方向に外向きまたは、代わりに、
半径方向に内向きにかけることができる。図示するよう
に、ボール３０の数を増やして、ボールランプ作動装置
の荷重容量を大きくすることができる。
ように、ボール３０にバイアスを与えるために弾性的に
変形する可能なボール保持具３２、３４、３６および３
８を例示している。各ボール保持具は、ナイロンもしく
はその他の適当な可撓性重合体で成形してもよく、また
は、金属でできていてもよい。これらの構成は、ボール
３０にバイアスを半径方向に外向きまたは、代わりに、
半径方向に内向きにかけることができる。図示するよう
に、ボール３０の数を増やして、ボールランプ作動装置
の荷重容量を大きくすることができる。
【００１７】図４、６および７のボール保持具３２、３
６および３８は、それぞれ、ボール３０のための丸いポ
ケットを有する。図５のボール保持具３４は、可撓性腕
を備えているので、ボール３０が腕に沿ってずり上がり
ずり下がりできる。腕は、図５に示すように、一部分を
重ね合わせて、バネ腕の”ゆがみ”の危険性を減らすこ
とができる。この構成はまた、全てのボール位置を通し
て比較的一様なバネ力を維持する。
６および３８は、それぞれ、ボール３０のための丸いポ
ケットを有する。図５のボール保持具３４は、可撓性腕
を備えているので、ボール３０が腕に沿ってずり上がり
ずり下がりできる。腕は、図５に示すように、一部分を
重ね合わせて、バネ腕の”ゆがみ”の危険性を減らすこ
とができる。この構成はまた、全てのボール位置を通し
て比較的一様なバネ力を維持する。
【００１８】図８は、図５のボール保持具３４の腕がボ
ール３０と接触している凹面を備えて、腕をボール３０
に関して中心においておくことができることを例示して
いる。この特徴は、２枚のカムプレート２２および２４
が軸方向に離合するロック位置およびアンロック位置へ
動くので、特に有用で、ボールの下に挟みこまれない保
持具を必要とし、それによってボールがボールランプを
上下する運動を制限する。
ール３０と接触している凹面を備えて、腕をボール３０
に関して中心においておくことができることを例示して
いる。この特徴は、２枚のカムプレート２２および２４
が軸方向に離合するロック位置およびアンロック位置へ
動くので、特に有用で、ボールの下に挟みこまれない保
持具を必要とし、それによってボールがボールランプを
上下する運動を制限する。
【図１】従来技術によるボールランプ作動装置を例示し
ているカムプレートの絵画図である。
ているカムプレートの絵画図である。
【図２】図１のカムプレートの軸方向図である。
【図３】本発明の一つの実施例を例示すボールランプ作
動装置の軸方向図で、内側ボールトラックを点線によっ
て示している。
動装置の軸方向図で、内側ボールトラックを点線によっ
て示している。
【図４】本発明の第１実施例によって使われるボール保
持具の軸方向図である。
持具の軸方向図である。
【図５】本発明の第２の実施例によって使われるボール
保持具の軸方向図である。
保持具の軸方向図である。
【図６】本発明の第３の実施例によって使われるボール
保持具の軸方向図である。
保持具の軸方向図である。
【図７】本発明の第４の実施例によって使われるボール
保持具の軸方向図である。および
保持具の軸方向図である。および
【図８】図５の線８−８によって示された図５のボール
保持具の拡大断面図である。
保持具の拡大断面図である。
２０ ボールランプ作動装置 ２２、２４ カムプレート ２６、２８ 溝 ３０ ボール ３８ ボール保持器
フロントページの続き (72)発明者 ミッシェル エイ イグナフォ アメリカ合衆国ミシガン州48197 イプシ ランティ ローリング ミドー レイン 4024
Claims (10)
- 【請求項１】ロック機構として使用するためのボールラ
ンプ作動装置において、前記作動装置が非周方向ボール
ランプとなる少なくとも一つの溝を有する第１カムプレ
ート、第１カムプレートに対して回転可能で非周方向ボ
ールランプとなる少なくとも一つの溝を有する第２のカ
ムプレート、 第１および第２カムプレートの溝の中で第１と第２のカ
ムプレートの間に位置するボール、およびボールが、２
枚のカムプレートの相対的な回転に応じて、両方のカム
プレートの非周方向ボールランプをたどることを確実に
するためにボールにバイアスをかけるバイアス手段を備
え、 前記第２カムプレートのボールランプは軸方向に見たと
き前記第１カムプレートのボールランプと交差している
ボールランプ作動装置。 - 【請求項２】前記溝は半径方向に外へ伸びるにつれて浅
くなり、ボールが半径方向に外向きに動くとカムプレー
トの間隔を広げるようになっている請求項１に記載のボ
ールランプ作動装置。 - 【請求項３】バイアス手段は、一体化されたばねとして
役立つ弾性変形可能な部分を有し、ボールと接触するボ
ール保持具を備える請求項１に記載のボールランプ作動
装置。 - 【請求項４】バイアス手段は、ボールが中に入るポケッ
トのあるボール保持具を備える請求項１に記載のボール
ランプ作動装置。 - 【請求項５】バイアス手段は、ボールと接触している可
撓性腕を有するボール保持具を備える請求項１に記載の
ボールランプ作動装置。 - 【請求項６】ボールがボール保持具に対して中心におか
れるように、バイアス手段はボールと接触している凹面
を有するボール保持具を備える請求項１に記載のボール
ランプ作動装置。 - 【請求項７】バイアス手段は、弾性変形可能な重合体で
できているボール保持具を備える請求項１に記載のボー
ルランプ作動装置。 - 【請求項８】ボールの数が３である請求項１に記載のボ
ールランプ作動装置。 - 【請求項９】ボールの数が４以上である請求項１に記載
のボールランプ作動装置。 - 【請求項１０】前記溝がロックまたはアンロック位置に
ボールを維持するための戻り止めとなる少なくとも一つ
の球形凹部を備える請求項１に記載のボールランプ作動
装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US24600200P | 2000-11-03 | 2000-11-03 | |
| US60/246002 | 2001-09-27 | ||
| US09/966,217 US20020083784A1 (en) | 2000-11-03 | 2001-09-27 | Ball ramp actuator for locking mechanism |
| US09/966217 | 2001-09-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002195292A true JP2002195292A (ja) | 2002-07-10 |
Family
ID=26937638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001336370A Pending JP2002195292A (ja) | 2000-11-03 | 2001-11-01 | ロック機構用ボールランプ作動装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020083784A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002195292A (ja) |
| BR (1) | BR0105006A (ja) |
| DE (1) | DE10153889A1 (ja) |
| GB (1) | GB2370314B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1391367A3 (en) * | 2002-08-11 | 2004-10-20 | TRW Lucas Varity Electric Steering Limited | Vehicle steering assembly |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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