JP2007145063A - 電動ステアリングロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、装置の小型化、ロックボルトが途中停止した後のロック位置への再作動へおよび、据え切りトルクがかかっている状態でのロックボルトの引き抜きが可能になる電動ステアリングロック装置を提供する。
【解決手段】電動ステアリングロック装置１０では、ロックボルト４４の外周面に周方向に対して傾斜したカム溝５０を形成するとともに、電動モータ１６により回転駆動される筒状の回転体２６を設け、前記カム溝は、前記ロックボルトの後端側に傾斜角を緩勾配とした少なくとも２つの緩傾斜部を有する複数段構成とされ、ロックボルト４４を回転体２６の内部に軸方向に移動可能に配置し、回転体２６の保持部３０に保持されたカムフォロワ３２をカム溝５０内で移動させることによりロックボルト４４を移動させるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等のステアリングをロックするための電動ステアリングロック装置に関する。

従来、盗難防止を目的として自動車等のステアリングをロックするために用いられるステアリングロック装置が知られている。一般に、ステアリングロック装置では、ステアリング操作に伴って回動するステアリングシャフトの外周に係合凹部に設けられており、この係合凹部にロックボルトが進入して係合することによりステアリングシャフトの回動が規制されてステアリングがロックされ、一方、前記係合凹部から前記ロックボルトが脱出して係合解除されることによりステアリングシャフトの回動規制が解除されてステアリングがアンロックされるようになっている。

前記ステアリングロック装置において、ロックボルトを、ステアリングシャフトに係合するロック位置とステアリングシャフトに対して係合解錠されたアンロック位置との間で移動させる駆動力を電動モータで与えている電動ステアリングロック装置がある。例えば、下記特許文献１に開示される電動ステアリングロック装置では、電動モータによって作動するカム部材の回転移動に連動してロックボルトがロック位置とアンロック位置との間で移動するようになっている。

特開２００２−２０５６２２号公報

しかしながら、特許文献１に開示される電動ステアリングロック装置では、カム部材がロックボルトの移動方向に回転するように配置されているため、特に、ロックボルトの移動ストロークを長くしようとすると、カム部材が大型化してしまい、ひいては電動ステアリングロック装置自体も大きくなってしまうという問題がある。

また、一般に、電動ステアリングロック装置には、次のような問題がある。
（１）ロックボルトがロック位置に移動するときに、ロックボルトの先端がステアリングシャフトの係合凹部と一致しない場合には、ロックボルトをロック位置に移動できない。
（２）ロックボルトを前記係合凹部から引き抜く際に、ステアリングシャフトに据え切りトルクがかかっているために係合凹部の内側面がロックボルトに圧接している場合には、ロックボルトを引き抜けない。

そこで、前記問題を解決するために本発明は、ステアリング操作に連動する可動部材に対して電動モータの駆動力でロックボルトを移動させて係合または係合解除させることにより、前記ステアリングをロックまたはアンロックするようにした電動ステアリングロック装置において、前記ロックボルトの円柱状部の外周面に周方向に対して傾斜したカム溝を形成するとともに、前記電動モータにより回転駆動される筒状の回転体を設け、前記カム溝は、前記ロックボルトの後端側に傾斜角を緩勾配とした少なくとも２つの緩傾斜部を有する複数段構成とされ、前記ロックボルトの円柱状部を前記回転体の内部に軸方向に移動可能に配置し、前記回転体の保持部に保持されたカムフォロワを前記カム溝内で移動させることにより前記ロックボルトを移動させるようにしたことを特徴とするものである。

この構成によれば、ロックボルトの移動方向に対して垂直方向に回転する回転体によってロックボルトを作動させるとともに、回転体の内部にロックボルトを配置しているため、電動ステアリングロック装置を小型化することができる。また、ロックボルトの外周面にカム溝を形成しているため、カム溝の形成が容易であり、かつ、互いに交差しないような形状で複数のカム溝または１つの長いカム溝を形成することが可能になる。

また、カム溝を異なる傾斜角の傾斜部で構成することができるので、ロックボルトをアンロック位置へ移動させる際の引き抜き荷重を大きくすることができる。特にロックボルトの後端側に傾斜角を緩勾配とした緩傾斜部を形成し、この緩傾斜部を異なる傾斜角で少なくとも２段階構成とすることによって、ロック位置からロックボルトが引き抜かれるときの最初の引き抜き荷重を大きくすることができる。すなわち、アンロック起動時に大きい引き抜き力を発生させてロックボルトを動かすことで、ロックボルトにかかる摩擦力が静摩擦力から動摩擦力に変わり、ロックボルトにかかる摩擦力を低減させることができるため、ロックボルトを引き抜きやすくすることができる。

このように緩傾斜部を複数段構成とすることによって、ロックボルトの引き抜き荷重を段階的に大きくすることができるので、ステアリングシャフトに据え切りトルクがかかっていて、ステアリングシャフトの係合凹部の内側面がロックボルトの先端に圧接している状態でもロックボルトを確実に引き抜くことができる。また、引き抜き荷重増大のための減速ギヤ等を廃止できるとともにモータを小型化することができ、これにより部品の削減と電動ステアリングロック装置全体の小型化を図れる。

また、本発明の電動ステアリングロック装置では、前記カム溝は、前記ロックボルトの後端側の傾斜角を緩勾配とした異なる曲率半径を有する複数の曲面部で構成してもよい。

このようにカム溝を曲線で結ぶことにより、カムフォロワを円滑にカム溝内を摺動させることができ、ロックボルトの作動も円滑にすることができる。

本発明の電動ステアリングロック装置では、前記カム溝および前記カムフォロワがおよそ１８０度ずれてそれぞれ２つ設けられてもよい。

このようにカム溝およびカムフォロワをそれぞれ２つ設ければ、カム溝およびカムフォロワが各１つの場合に比べてガタツキなくロックボルトを作動させることができる。また、２つのカムフォロワを回転体の軸方向に関して互いにずれた位置に配置した場合には、そのずれた分だけ回転体や、カム溝が形成されたロックボルトの円柱状部が軸方向に長くなるために電動ステアリングロック装置がそれだけ大型化することになるが、前記２つのカムフォロワを回転体の軸方向に垂直な同一平面上に設ければ、回転体やロックボルトの円柱状部を短くすることができ、これにより電動ステアリングロック装置を小型化することができる。

本発明の電動ステアリングロック装置では、前記ロックボルトをロック位置側に付勢する付勢部材を設けるとともに、前記回転体の保持部を前記ロックボルトが移動する方向に延びる縦溝としてもよい。

このようにすれば、ロックボルトの先端が可動部材の係合部に一致しないときにロック動作を行ったときには、ロックボルトは可動部材の係合部に係合するロック位置に移動することができずに途中で停止し、その代わりにカムフォロワが前記縦溝に沿って可動部材とは反対側に移動する。そして、ロックボルトの先端が係合部と一致すると、付勢部材の付勢力によってロックボルトが前記ロック位置に移動する。したがって、ロック動作中にロックボルトが途中で停止した場合にも、電動モータに過負荷がかかることがなく、かつ、電動モータを再度作動させなくてもロックボルトをロック位置に移動させることができる。

本発明の電動ステアリングロック装置では、前記カムフォロワが球状のボール部材であってもよい。

このように球状のボール部材を介してロックボルトを作動させるようにすれば、カム溝の摩耗や異音の発生を防止することができるとともに、カムフォロワがカム溝内で移動する際の抵抗も小さくなる。

本発明の電動ステアリングロック装置では、前記カムフォロワが、前記回転体の前記保持部に回転可能に保持されたローラであってもよい。この場合、前記保持部は、樹脂製の前記回転体内に一体に設けられた金属製のシャフトであってもよい。

この構成によれば、回転可能なローラがロックボルトのカム溝内を移動するようにしているため、カムフォロワであるボール部材がカム溝内で摺動する場合に比べて摩擦による駆動力のロスを低減できる。これにより、モータ及び回転体のギア径の小型化が可能になり、その結果、電動ステアリングロック装置をさらに小型化することができる。また、ローラを回転可能に保持する保持部を樹脂製の前記回転体内に一体に設けられた金属製のシャフトにすれば、耐久性に優れた保持部を簡単に製造することができる。

上述したように、本発明の電動ステアリングロック装置によれば、簡単な構成で、電動ステアリングロック装置の小型化、ロックボルトが途中停止した後のロック位置への再作動、および、据え切りトルクがかかっている状態でのロックボルトの引き抜きが可能になる。

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施形態である電動ステアリングロック装置１０の平面図、図２はロック状態にある電動ステアリングロック装置１０の側方断面図である。なお、図２（図４，５についても同様）では、便宜上、左側を「前」、右側を「後」とする。

電動ステアリングロック装置１０は、カバー１２によって閉じられるケース１４を備えている。ケース１４内には、電動モータ１６が固定されている。電動モータ１６は、プリント基板１８に固定された端子２０に電気的に接続されており、ケース１４の側面に突出したコネクタ２２からプリント基板１８および端子２０を介して図示しない制御部により給電されることによって正転または逆転駆動されるようになっている。また、電動モータ１６の回転軸１７には、ウォーム２４が取り付けられている。

さらに、ケース１４内には、円筒状の回転体２６が設けられている。回転体２６は、カバー１２とケース１４とによって、回動可能ではあるが前後方向に移動不能に所定位置で保持されている。回転体２６の外周部には、ウォーム歯車２８が形成されている。このウォーム歯車２８が前記ウォーム２４に噛合している。これにより、回転体２６は、電動モータ１６によって回転駆動されるようになっている。

回転体２６の内周部には、およそ１８０度ずれた位置に２つの縦溝３０が形成されている。縦溝３０は、回転体２６の軸方向（後述するロックボルトの移動方向と一致する方向）に沿って延設されている。また、縦溝３０は、略半円形の横断面を有しており、球状のボール部材からなる２つのカムフォロワ３２をそれぞれ保持する保持部を構成している。ここで、２つのカムフォロワ３２は、回転体２６の軸方向に垂直な同一平面上に設けられている。なお、カムフォロワ３２は、必ずしも球状のボール部材に限られるものでなく、他の形状の部材であってもよい。

回転体２６の外周部には、所定の角度範囲にわたってへこんだ凹部３４が前記ウォーム歯車２８に隣接して形成されており、この凹部３４の周方向の両端がスイッチ用段部３６，３８になっている。回転体２６の凹部３４が形成されている外周部には、回転体２６の回転位置を検出するための第１検出スイッチ４０および第２検出スイッチ４２の各検出レバーがそれぞれ当接している。図１に示すように、電動ステアリングロック装置１０がロック状態にあるとき、第１検出スイッチ４０はオン状態にあり、第２検出スイッチ４２はその検出レバーが凹部３４に落ち込んでいることでオフ状態になっている。

回転体２６の内部には、ロックボルト４４が回転体２６の軸方向に移動可能に配置されている。ロックボルト４４は、回転体２６内に位置する円柱状部４６と、この円柱状部４６から延びる略矩形断面を有する棒状部４８とからなっている。電動ステアリングロック装置１０がロック状態にあるとき、図２に示すように、カバー１２から外部に突出したロックボルト４４の棒状部４８の先端がステアリングシャフト（可動部材）２の係合凹部４に進入して係合し、これによりステアリングシャフト２が回動規制されるようになっている。このとき、ロックボルト４４はロック位置にある。

なお、本実施形態では、図示しないステアリングの回動操作に伴って回動する可動部材がステアリングシャフト２であるものとして説明するが、前記可動部材はステアリングシャフト２に限らず、ステアリング操作に連動する別の部材であってもよい。

ロックボルト４４の円柱状部４６の外周面には、円柱状部４６の周方向に対して傾斜したカム溝５０が２つ形成されている。カム溝５０の横断面は略半径状をなしており、前記２つのカムフォロワ３２は回転体３２の縦溝３０とカム溝５０とに嵌り込んだ状態でそれぞれ保持されている。

図３は前記円柱状部４６の外周面の展開図を示し、図中の等間隔の縦線は１０度毎の角度線であり、図中の上側がロックボルト４４の先端側（すなわちステアリングシャフト２側）に相当する一方、図中の下側がロックボルト４４の後端側に相当する。図３に示すように、一方のカム溝５０は、ロックボルト４４の円柱状部４６の周方向（図３において左右方向）に対して傾斜した傾斜部５２，５４と、前記傾斜部５４の一端から円柱状部４６の周方向にそれぞれ延びる延設部５８とを含む。なお、本発明では傾斜部５２の一端には延設部を形成しない構成としているが、傾斜部５４と同様に延設部を設けるようにしてもよい。この場合には、傾斜部５２の一端（ロック位置側）の延設部は周方向に伸ばすのではなく、傾斜部５２の傾斜に沿って伸ばすように形成してもよい。

前記延設部５８の傾斜部５４に連通するカム溝５０の側面には、ロックボルト４４の後端側から先端側に向かって突出した段差部５６が形成されている。この段差部５６はアンロック作動時における回転体３２の逆転によるロックボルト４４の飛び出しを防止するため、カムフォロワ３２の移動を規制するものである。

前記傾斜部５２，５４は、ロックボルト４４の後端側にあって傾斜角が緩勾配の緩傾斜部５２と、ロックボルト４４の先端側にあって傾斜角が緩傾斜部５２よりも急勾配の急傾斜部５４とからなっている。また、この緩傾斜部５２は、第１緩傾斜部５２ａと第２緩傾斜部の２段構成となっている。

前記第１緩傾斜部５２ａは第２緩傾斜部５２ｂよりも傾斜が緩やかに形成されており、本実施例では円柱状部４６の周方向に対して傾斜角が約５度となるように設定されている。一方、第２緩傾斜部５２ｂは第１緩傾斜部５２ａよりも傾斜が大きくなるように形成されており、本実施例では円柱状部４６の周方向に対して傾斜角が約１２度となるように設定されている。なお、傾斜角度はロックボルト４４の必要引き抜き力によって変わるもので 電動モータ１６のモータートルク、ウォーム歯車２８とウォーム２４の減速比に応じて設定するため、本実施例の角度に限定されるものではない。また、緩傾斜部５２は本実施例では２段構成としたが、それ以上の複数段構成としてもよい。

一方、急傾斜部５４は１つの傾斜面で構成されており、第２緩傾斜部５２ｂよりも傾斜が大きく形成されており、本実施例では円柱状部４６の周方向に対して傾斜角が約４３度となるように設定されている。なお、急傾斜部５４も緩傾斜部５２のように複数段構成としてもよい。

前記延設部５８は、図中に示すモータ停止位置Ｂにカムフォロワ３２が来たときに電動モータ１６の駆動を停止しても、電動モータ１６や回転体２６が慣性回転するために直ちに停止しない場合に、カムフォロワ３２が前記延設部５８に入り込めるようにするためのもので、これにより電動モータ１６の急激な停止を防止して電動モータ１６への過負荷を防止するとともに、モータ停止位置を誤差を含めたある程度の範囲で設定することができる。なお、前記延設部５８は、円柱状部４６の周方向に延びているため、延設部５６，５８内にカムフォロワ３２が移動してもロックボルト４４は移動しない。

また、アンロック状態においてカムフォロワ３２は、バネ６４の付勢力によってロックボルト４４の後端側のカム溝５０と回転体３２の縦溝３０とに挟み込まれるように停止しているため、アンロック状態から回転体３２がロック方向へ回転するには、後述するロックボルト４４を突出方向に付勢するバネ６４をさらに圧縮してカムフォロワ３２は段差５６を乗り越える必要があるため、電動モータ１６や回転体２６の外部からの振動、衝撃による逆回転を阻止して、ロックボルト４４の飛び出しを防止することができる。

もう１つのカム溝５０も同様の形状をなしているが、前記一方のカム溝５０に対しておよそ１８０度ずれた位置に形成されている。これにより、２つのカム溝５０は、円柱状部４６の軸方向について見れば位置的に重なる部分を有するが、互いに交差しないように形成されている。

なお、本実施形態では、カム溝５０およびカムフォロワ３２をそれぞれ２つ設けることで、それぞれ１つの場合に比べて、後述するようにロックボルト４４を作動させるときのガタツキを防止できるという効果があるが、カム溝５０およびカムフォロワ３２がそれぞれ１つであってもロックボルト４４を作動させることができ、この場合のカム溝５０は交差しないように例えば螺旋状に延びる１つの長い溝として形成されてもよい。

また、図６に示すように、カム溝５０は、第１緩傾斜部５２ａ、第２緩傾斜部５２ｂ及び急傾斜部５４をそれぞれ異なる曲率半径の曲面で構成された第１緩曲面部８２ａ、第２緩曲面部８２ｂ及び急曲面部８４で構成された曲面部８０としてもよい。このように構成することにより、緩曲面部８２から急曲面部８４へのカムフォロワ３２の移動を円滑とすることができ、ロックボルト４４の引き抜きをスムーズに行うことができる。

ロックボルト４４の後端外周部には、複数の係合凸部６０が１８０度ずれた位置に設けられている。これらの係合凸部６０は、ケース１４の内面に形成された複数の係合溝部６２にスライド移動可能にそれぞれ係合している。これにより、ロックボルト４４は、前後方向への移動は許容されるが、回転できないようになっている。

また、ロックボルト４４の後端とケース１４との間には、付勢部材としてのバネ６４が配置されている。このバネ６４によってロックボルト４４は、ステアリングシャフト２側に向かって付勢されている。

続いて、以上の構成からなる電動ステアリングロック装置１０の動作について説明する。

図１および図２に示すように電動ステアリングロック装置１０がロック状態にあるときに、電動モータ１６が正転駆動されることにより回転体２６が図１に示すアンロック方向（すなわち反時計回り方向）に回転し始める。この回転開始により、第２検出スイッチ４２の検出レバーが回転体２６のスイッチ用段部３８に乗り上げることによって、第２検出スイッチ４２がオン状態になる。

このように回転体２６が回転し始めると、図３中のモータ停止位置Ａ近傍にあったカムフォロワ３２がカム溝５０内を摺動または回転しながら移動するが、カムフォロワ３２は縦溝３０の端部に位置していて前方には移動できないので、回転体２６の回転によってロックボルト４４が後方に移動し始める。

カムフォロワ３２がカム溝５０の第１緩傾斜部５２ａに沿って移動するとき、ロックボルト４４はロック位置からゆっくりと後退しはじめる。これにより、ロックボルト４４の先端がステアリングシャフト２の係合凹部４から引き抜かれるときの引き抜き荷重を大きくすることができるので、ステアリングシャフト２に据え切りトルクがかかって係合凹部４の内側面がロックボルト４４の先端に圧接している状態でもロックボルト４４を確実に引き抜くことができる。また、引き抜き荷重増大のための減速ギヤ等を廃止できるとともに電動モータ１６を小型化することができ、これにより部品の削減と電動ステアリングロック装置１０全体の小型化を図ることができる。

そして、第２緩傾斜部５２ｂに沿って移動するときには、アンロック起動時に第１緩傾斜部５２ａの大きい引き抜き力によって、すでにロックボルト４４はステアリングシャフト２の係合凹部４から引き抜き方向に動いている状態であるため、係合凹部４の内側面とロックボルト４４との間の摩擦力が、静止状態よりも低減している。したがって、ロックボルト４４の先端をステアリングシャフト２の係合凹部４から引き抜くまでロックボルト４４を比較的にゆっくり後退させて、引き抜き荷重を比較的大きくする必要はあるが、アンロック起動時よりもロックボルト４４は引き抜きやすくなっていることから、第２緩傾斜部５２ｂの傾斜角を第１緩傾斜部５２ａよりも大きくすることによって、緩傾斜部５２を第１緩傾斜部５２ａだけで構成した場合よりも、ロックボルト４４の引き抜き速度を速くして、作動時間を短縮することができる。

引き続き、回転体２６の回転にしたがってカムフォロワ３２がカム溝５０の急傾斜部５４に沿ってモータ停止位置Ｂまで移動するときは、ロックボルト４４の先端がステアリングシャフト２の係合凹部４から引き抜かれているため、小さい引き抜き力でロックボルト４４は比較的速く後退する。このように、ステアリングシャフト２の係合凹部４から先端が引き抜かれた後は、カム溝５０の傾斜角を急勾配とすることにより、ロックボルト４４の移動量を大きくして、動作を比較的速くすることで、モータの作動時間を短くできるため、電動ステアリングロック装置１０のモータを作動させる制御部を含めたシステム全体の応答性を速くできるとともに、消費電力を少なくできる。加えて、例えば、ステアリングのロックを解除した後のエンジン始動までの時間を短くすることもでき、ユーザの利便性を向上することができる。

回転体２６がおよそ１８０度回転したとき、第１検出スイッチ４０の検出レバーが回転体２６のスイッチ用段部３６を越えて凹部３４に落ち込むことで第１検出スイッチ４０がオフ状態になる。このオフ信号を受けて電動モータ１６の正転駆動が停止されるが、電動モータ１６や回転体２６の慣性回転によりカムフォロワ３２はカム溝５０の延設部５８に少し入り込んで停止する。このとき、ロックボルト４４は、図４に示すように、その先端がカバー１２内に引っ込んだアンロック位置まで後退している。

このようにして、ロックボルト４４がロック位置からアンロック位置に移動することで、ステアリングシャフト２の係合凹部４に対するロックボルト４４の先端の係合が解除され、ステアリングシャフト２の回動規制が解除されてステアリングがアンロック状態になる。

逆に、電動ステアリングロック装置１０をロック状態にするには、第２検出スイッチ４２が図１に示すオフ状態になるまで電動モータ１６を逆転駆動する。これにより、回転体２６が図１に示すロック方向（すなわち時計回り方向）におよそ１８０度回転じ、この回転体２６の回転によってカムフォロワ３２がカム溝５０に沿ってモータ停止位置Ａまで移動する。このようにカムフォロワ３２が移動することで、ロックボルト４４はバネ６４の付勢力によってアンロック位置から図２に示すロック位置まで前進する。これにより、ロックボルト４４の先端がステアリングシャフト２の係合凹部４４内に進入して係合し、ステアリングシャフト２は回動規制されてステアリングがロック状態になる。

上述したように、本実施形態の電動ステアリングロック装置１０によれば、ロックボルト４４の移動方向に対して垂直方向に回転する回転体２６によってロックボルト４４を作動させるとともに、回転体２６の内部にロックボルト４４を配置しているため、電動ステアリングロック装置１０を小型化することができる。また、ロックボルト４４の外周面にカム溝５０を形成しているため、途中で傾斜角が変わるようなカム溝５０の形成が容易であり、かつ、互いに交差しないような形状で２つのカム溝５０または１つの長いカム溝５０を形成することが可能になる。

そして、そのカム溝５０の傾斜部５２，５４を緩傾斜部５２と急傾斜部５４とに分け、さらに緩傾斜部５２を第１緩傾斜部５２ａと第２緩傾斜部５２ｂの２段構成としているため、アンロック起動時に大きい引き抜き力を発生させて、徐々に引き抜き速度を早くすることができる。したがって、ステアリングシャフト２に据え切りトルクがかかり、係合凹部４の内側面がロックボルト４４に圧接している場合でも、アンロック起動時にロックボルト４４を大きい引き抜き力で動かすことで、ロックボルト４４をステアリングシャフト２の係合凹部４からスムーズに引き抜くことが可能となる。

また、カム溝５０およびカムフォロワ３２をそれぞれ２つ設けているため、カム溝５０およびカムフォロワ３２が各１つの場合に比べてガタツキなくロックボルト４４を作動させることができる。

さらに、２つのカムフォロワ３２を回転体２６の軸方向に関して互いにずれた位置に配置した場合には、そのずれた分だけ回転体２６や、カム溝５０が形成されたロックボルト４４の円柱状部４６が軸方向に長くなるために電動ステアリングロック装置１０がそれだけ大型化することになるが、前記２つのカムフォロワ３２を回転体２６の軸方向に垂直な同一平面上に設けているので、回転体２６やロックボルト４４の円柱状部４６を短くすることができ、これにより電動ステアリングロック装置１０を小型化することができる。

さらにまた、球状のボール部材からなるカムフォロワ３２を介してロックボルト４４を作動させるようにしたので、カム溝５０の摩耗や異音の発生を防止することができるとともに、カムフォロワ３２がカム溝５０内で移動する際の抵抗も小さくなる。

次に、電動ステアリングロック装置１０において、ロックボルト４４をロック位置に移動させる際に、ステアリングシャフト２の係合凹部４がロックボルト４４の先端と一致していない場合の動作について図５を参照して説明する。

ロックボルト４４の先端がステアリングシャフト２の係合凹部４に一致しないときにロック動作を行ったときには、ロックボルト４４はステアリングシャフト２の係合凹部４に突入することができずに、その先端がステアリングシャフト２の外周面に当接した状態で途中停止する。しかし、この場合においてカムフォロワ３２は回転体３２の縦溝３０に沿って後退移動できるので、ロックボルト４４の途中停止が回転体２６および電動モータ１６の回転を阻害することはなく、電動モータ１６は通常どおり第２検出スイッチ４２がオフ状態になるまで逆転駆動された後、駆動停止される。

その後、ステアリングが回動操作されることによってステアリングシャフト２の係合凹部４がロックボルト４４の先端と一致したとき、バネ６４の付勢力によってロックボルト４４はその先端がステアリングシャフト２の係合凹部４に突入してロック位置に移動する。

このように、電動ステアリングロック装置１０では、ロック動作中にロックボルト４４が途中で停止した場合にも、電動モータ１６に過負荷がかかることがなく、かつ、電動モータ１６を再度作動させなくてもロックボルト４４をロック位置に移動させることができる。

なお、本実施形態において、ロックボルト４４を直接、ステアリングシャフト２の係合凹部４に係合させるようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、係合凹部４に係合する別のロック部材を設け、このロック部材をロックボルト４４にて作動させるようにしてもよい。

次に、図７ないし図１０を参照して第２実施形態の電動ステアリングロック装置７０について説明する。
本実施形態の電動ステアリングロック装置７０が、前記電動ステアリングロック装置１０と異なるところは、次の点である。電動ステアリングロック装置１０ではカムフォロワ３２としてボール部材を用いたが、本実施形態の電動ステアリングロック装置７０では、カムフォロワ３３として円柱状のローラを用いている。カムフォロワ３３は、図９に示すように、例えば樹脂製の回転体２６内にインサート成形することにより一体に設けられ、かつ両端部が回転体２６の内周面に突出した例えば金属製のシャフト３１の前記端部に回転可能に軸支されている。したがって、電動ステアリングロック装置７０では、前記シャフト３１の端部がカムフォロワ３３の保持部を構成している。このように金属製シャフト３１でカムフォロワ３３の保持部を構成すれば、耐久性に優れた保持部を簡単に製造することができる。

また、電動ステアリングロック装置７０は、カムフォロワ３３として円柱状のローラを用いていることに対応して、ロックボルト４４の円柱状部４６に形成されているカム溝５０の横断面を矩形状に形成してある。さらに、図１０に示すように、前記カム溝５０の延設部５８から円柱状部４６の端面まで連通するローラ挿入溝５９が形成されている。このローラ挿入溝５９を介してカム溝５０にローラ３３を挿入できるようになっている。

また、カム溝５０の傾斜部５２部分の幅が上側方向（すなわちロックボルト４４の先端側）に拡大されており、その拡大部５２ｃの上壁は緩傾斜部５２ｂから周方向に向けておよそ直線状に形成されている。この拡大部５２ｃは、電動ステアリングロック装置１０の縦溝３０に相当するものであり、ロックボルト４４の先端がステアリングシャフト２の係合凹部４に一致しないときにロック動作を行った際に、ロックボルト４４の先端がステアリングシャフト２の外周面に当接して停止した状態となっても、カムフォロワ３３はカム溝５０の拡大部５２ｃを前後方向に移動することができるので、ロックボルト４４の途中停止が回転体２６および電動モータ１６の回転を阻害することがない。

なお、カム溝５０は第１の実施形態と同様に図６に示すように、第１緩傾斜部５２ａ、第２緩傾斜部５２ｂ及び急傾斜部５４をそれぞれ異なる曲率半径の曲面で構成された第１緩曲面部８２ａ、第２緩曲面部８２ｂ及び急曲面部８４で構成された曲面部８０のように構成してもよい。

また、電動ステアリングロック装置７０において、回転体２６は、カバー１２に突設された円筒状の支持部１３との間に配設された例えば３つのスチールボール７２に接触している。これにより、バネ６４の付勢力がロックボルト４４を介して作用しつつ回転体２６が回転するときの摺動抵抗を小さくすることができる。

電動ステアリングロック装置７０の他の構成は、前記電動ステアリングロック装置１０と同様であるため、同一構成要素に同一符号を付して説明を省略する。

前記構成からなる電動ステアリングロック装置７０の動作は、前記電動ステアリングロック装置１０とほぼ同様である。この動作においてロックボルト４４が前後方向に移動するとき、ローラ３３がロックボルト４４のカム溝５０内を回転しながら移動するため、前記電動ステアリングロック装置１０においてカムフォロワであるボール部材３２がカム溝５０内で摺動する場合に比べて摩擦による駆動力のロスを低減できる。これにより、モータ１６及び回転体２６のウォームギア径の小型化が可能になり、その結果、電動ステアリングロック装置７０をさらに小型化することができる。

本発明の第１実施形態の電動ステアリングロック装置の平面図。 ロック状態にある図１の電動ステアリングロック装置の側方断面図。 ロックボルトの円柱状部の外周面展開図。 アンロック状態にある電動ステアリングロック装置の側方断面図。 ロック位置へ移動する途中でロックボルトが停止した状態を示す電動ステアリングロック装置の側方断面図。 カム溝を曲面部で構成したロックボルトの円柱状部の外周面展開図。 本発明の第２実施形態の電動ステアリングロック装置の平面図。 ロック状態にある図６の電動ステアリングロック装置の側方断面図。 ローラを軸支する金属製シャフトを含む回転体の断面図。 ロックボルトの円柱状部の外周面展開図。

符号の説明

２…ステアリングシャフト（可動部材）
４…係合凹部
１０，７０…電動ステアリングロック装置
１６…電動モータ
２４…ウォーム
２６…回転体
３０…縦溝（保持部）
３１…金属製シャフト（保持部）
３２，３３…カムフォロワ
４４…ロックボルト
４６…円柱状部
５０…カム溝
５２…緩傾斜部
５４…急傾斜部
６４…バネ（付勢部材）

Claims (7)

1. ステアリング操作に連動する可動部材に対して電動モータの駆動力でロックボルトを移動させて係合または係合解除させることにより、前記ステアリングをロックまたはアンロックするようにした電動ステアリングロック装置において、
   前記ロックボルトの円柱状部の外周面に周方向に対して傾斜したカム溝を形成するとともに、前記電動モータにより回転駆動される筒状の回転体を設け、
   前記カム溝は、前記ロックボルトの後端側に傾斜角を緩勾配とした少なくとも２つの緩傾斜部を有する複数段構成とされ、
   前記ロックボルトの円柱状部を前記回転体の内部に軸方向に移動可能に配置し、前記回転体の保持部に保持されたカムフォロワを前記カム溝内で移動させることにより前記ロックボルトを移動させるようにしたことを特徴とする電動ステアリングロック装置。
2. 前記カム溝は、前記ロックボルトの後端側の傾斜角を緩勾配とした異なる曲率半径を有する複数の曲面部で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電動ステアリングロック装置。
3. 前記カム溝および前記カムフォロワがおよそ１８０度ずれてそれぞれ２つ設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動ステアリングロック装置。
4. 前記ロックボルトを前記可動部材側に付勢する付勢部材を設けるとともに、前記回転体の保持部を前記ロックボルトが移動する方向に延びる縦溝としたことを特徴とする請求項１乃至３に記載の電動ステアリングロック装置。
5. 前記カムフォロワは球状のボール部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電動ステアリングロック装置。
6. 前記カムフォロワは、前記回転体の前記保持部に回転可能に保持されたローラであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動ステアリングロック装置。
7. 前記保持部は、樹脂製の前記回転体内に一体に設けられた金属製のシャフトであることを特徴とする請求項６に記載の電動ステアリングロック装置。

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