JP2008062819A - 車両のステアリングロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い寸法精度を要することなくキーロックカラーとステアリングシャフト間に必要な摩擦力を確保することができる組付性の良いステアリングロック装置を提供すること。
【解決手段】キー溝３ａが形成されたキーロックカラー３をステアリングシャフト１に挿通固定し、該キーロックカラー３のキー溝３ａに固定側のキー４を係合させて前記ステアリングシャフト１の回転をロックする車両のステアリングロック装置において、前記キーロックカラー３を前記ステアリングシャフト１の外周に挿通し、該キーロックカラー３を軸方向に圧縮した状態で、その軸方向両端面を前記ステアリングシャフト１側で受けるよう構成する。例えば、キーロックカラー３の一端面をステアリングシャフト１の鍔（凸部）２に当接させ、他端面にカラー５を当接させ、ステアリングシャフト１に螺合するナット６，７を締め付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の盗難を防ぐためのステアリングロック装置に関するものである。

車両には盗難防止のためにステアリングロック装置が設けられるが、このステアリングロック装置は、キー溝が形成されたキーロックカラーをステアリングシャフトに挿通固定し、該キーロックカラーのキー溝に固定側のキーを係合させてステアリングシャフトの回転をロックするものである。

ところで、従来のステアリングロック装置においては、キーロックカラーを溶接や非円形嵌合等によってステアリングシャフトに回転不能に固定する構成が採用されていたため、キーロックカラーのキー溝にキーを係合させたステアリングロック状態であっても、例えばステアリングホイールを非常に大きなトルクで捩じると、キーが破壊されてステアリングロック状態が解除されてしまう可能性がある。

そこで、特許文献１には、図８の横断面図に示すように、係止孔１０３ａが形成された非円形のキーロックカラー１０３をステアリングシャフト１０１に圧入して構成されるステアリングロック装置が提案されている。このステアリングロック装置によれば、ステアリングホイールからステアリングシャフト１０１に大きなトルクが加わった場合、該ステアリングシャフト１０１がキーロックカラー１０３に対して回転することによってキー１０４の破損を防ぐことができる。つまり、ステアリングロック装置がトルクリミッターとして機能するものであって、キーロックカラー１０３の内周面とステアリングシャフト１０１の外周面との間に作用する摩擦力は、キー１０４を破壊するには不足するが、人が車両の運行に必要なステアリング操作を行うには重過ぎる値に設定される。
特開平８−２５３１０５号公報

しかしながら、特許文献１において提案されたステアリングロック装置では、非円形のキーロックカラー１０３を用いるため、その製作が困難で、高い寸法精度を確保しにくいという問題がある。

即ち、非円形のキーロックカラー１０３をステアリングシャフト１０１に圧入することによって両者間に必要な摩擦力を発生させる必要があるため、キーロックカラー１０３とステアリングシャフト１０１に高い寸法精度が要求され、両者の寸法管理が困難であり、キーロックカラー１０３がステアリングシャフト１０１に対して回転する荷重が安定しないという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、高い寸法精度を要することなくキーロックカラーとステアリングシャフト間に必要な摩擦力を確保することができるステアリングロック装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、キー溝が形成されたキーロックカラーをステアリングシャフトに挿通固定し、該キーロックカラーのキー溝に固定側のキーを係合させて前記ステアリングシャフトの回転をロックする車両のステアリングロック装置において、前記キーロックカラーを前記ステアリングシャフトの外周に挿通し、該キーロックカラーを軸方向に圧縮した状態で、その軸方向両端面を前記ステアリングシャフト側で受けるよう構成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記キーロックカラーに断面波形の弾性部分を形成し、該弾性部分に軸方向荷重を蓄えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ステアリングシャフトの外周に凸部を設け、該凸部に前記キーロックカラーの軸方向一端面を当接させるとともに、前記ステアリングシャフトに挿通されたカラーを前記キーロックカラーの軸方向他端面に当接し、ステアリングシャフトに螺合するナットを締め付けることによって前記キーロックカラーを前記ステアリングシャフトの凸部と前記カラーとで挟持することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ステアリングシャフトの外周に凸部を設け、該凸部に前記キーロックカラーの軸方向一端面を当接させて該キーロックカラーを軸方向に圧縮した状態で、前記ステアリングシャフトの外周に係合する止め輪で前記キーロックカラーの軸方向他端面を受けることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ステアリングシャフトの凸部と前記キーロックカラーの軸方向一端面及び前記キーロックカラーの軸方向他端面と前記カラーとをそれぞれテーパ嵌合させたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、キーロックカラーのステアリングシャフトへの圧入によって両者間に必要な摩擦力を確保する従来の方式に代えて、キーロックカラーの軸方向両端面をステアリングシャフト側で挟持する方式を採用し、キーロックカラーの挟持面に発生する摩擦力を所定の値（キーを破壊するには不足するが、人が車両の運行に必要なステアリング操作を行うには重過ぎる値）に設定するようにしたため、キーロックカラーに非円形のものを使用する必要がなく、キーロックカラーとステアリングシャフトに高い寸法精度も要求されず、製造コストを下げることができるとともに、組付性も良くなる。又、キーロックカラーの軸方向両端面とステアリングシャフト間に発生する摩擦力を所定の値に容易に設定することができ、摩擦力（摩擦トルク）の管理が容易となる。

請求項２記載の発明によれば、キーロックカラーに形成された弾性部分に軸方向荷重を蓄えるようにしたため、キーロックカラーの軸方向両端面をステアリングシャフト側に常に一定の軸方向荷重で押圧することができ、その押圧面に常に一対の摩擦力を発生させて車両の盗難を確実に防ぐことができる。

請求項３記載の発明によれば、ステアリングシャフトに螺合するナットの締付力を管理することによって、ステアリングシャフトの回転時にキーロックカラーの軸方向端面とステアリングシャフトの凸部及びカラーとの間に発生する摩擦力（摩擦トルク）を所定の値に容易に設定することができる。

請求項４記載の発明によれば、キーロックカラーは、一定の軸方向圧縮力を受けた状態でステアリングシャフトの凸部と止め輪によって挟持されるため、その挟持面には常に一定の荷重が作用し、ステアリングシャフトの回転時にキーロックカラーの軸方向端面とステアリングシャフトの凸部及び止め輪との間には一定の摩擦力（摩擦トルク）が発生する。

請求項５記載の発明によれば、ステアリングシャフトの凸部とキーロックカラーの軸方向一端面及びキーロックカラーの軸方向他端面とカラーとをそれぞれテーパ嵌合させたため、両者の接触面積が拡大して面圧を低く抑えることができ、接触面の圧潰等による損傷を防ぐことができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。

図１において、１は中空状のステアリングシャフトであり、その上端（図１の右端）には不図示のステアリングホイールが取り付けられている。そして、このステアリングシャフト１の外周にはリング状の鍔２が形成されている。尚、鍔２は、塑性加工によってステアリングシャフト１と一体に形成しても良く、ステアリングシャフト１とは別体に構成し、ステアリングシャフト１の外周に圧入や溶接によって取り付けても良い。

上記ステアリングシャフト１の外周には、円筒状のキーロックカラー３が挿通されており、このキーロックカラー３の軸方向一端面（下端面）はステアリングシャフト１の鍔２に当接している。

ここで、キーロックカラー３は、その軸方向他端（上端）から軸方向に所定の長さ部分（全長の約１／２の長さ部分）に大径部３Ａが形成されており、この大径部３Ａの外周には、図２に示すように、複数（図示例では６つ）のキー溝３ａが周方向に等角度ピッチ（図示例では６０°ピッチ）で形成されており、キー溝３ａには車体側に固定された不図示のキーシリンダから出没するキー４が選択的に係脱される。

而して、キーロックカラー３は、前述のようにステアリングシャフト１の外周に挿通され、その軸方向一端面（下端面）がステアリングシャフト１の鍔２に当接されるが、該キーロックカラー３がステアリングシャフト１に通された後、ステアリングシャフト１にはリング状のカラー５が通され、このカラー５は、ステアリングシャフト１の外周に螺合するナット６，７を締め付けることによってキーロックカラー３の軸方向他端面（上端面）に押し当てられる。

ここで、カラー５の押し当てに２つのナット６，７を使用したのは、これらの緩み止めのためであり、これらのナット６，７を締め付けることによって、キーロックカラー３を軸方向に圧縮した状態で、その軸方向両端面をステアリングシャフト１の鍔２とカラー５によって受けることができ、該キーロックカラー３の軸方向端面と鍔２及びカラー５との間には図１に示す荷重（押付力）Ｆがそれぞれ作用する。

以上のように構成されたステアリングロック機構においては、車両の駐停車時等にドライバーが不図示のキーシリンダを操作してキー４をキーロックカラー３のキー溝３ａに係合させれば、キーロックカラー３の軸方向端面と鍔２及びカラー５との間にそれぞれ発生する摩擦力μ・Ｆ（μは摩擦係数）によってステアリングシャフト１及びステアリングホイールの回転がロックされるため、車両の盗難が防がれる。

ここで、ステアリングシャフト１及びステアリングホイールの回転に対する抵抗としての摩擦トルクＴは、図１に示すように、キーロックカラー３の軸方向端面と鍔２及びカラー５との接触面の平均半径をＲとすると次式で表される。

Ｔ＝μ・Ｆ・Ｒ … （１）
ところで、上述のようにキー４がキーロックカラー３のキー溝３ａに係合しているステアリングロック状態において、ステアリングホイールを大きな力で強引に回したり、或はステアリングホイールに長い棒を掛けて大きなトルクでこれを捩じったような場合には、ステアリングホイールと共にステアリングシャフト１が摩擦力に抗して回転するため、キー４が破壊されることはない。この場合、摩擦力は、キー４を破壊するには不足するが、人が車両の運行に必要なステアリング操作を行うには重過ぎる値に設定されているため、盗難車をそのまま運転することは不可能であり、車両を盗難から防ぐことができる。

而して、本実施の形態に係るステアリングロック装置は、キーロックカラーのステアリングシャフトへの圧入によって両者間に必要な摩擦力を確保する従来の方式に代えて、キーロックカラー３の軸方向両端面をステアリングシャフト１の鍔２とカラー５で挟持する方式を採用し、キーロックカラー３の軸方向端面と鍔２及びカラー５との間にそれぞれ発生する摩擦力を所定の値（キー４を破壊するには不足するが、人が車両の運行に必要なステアリング操作を行うには重過ぎる値）に設定するようにしたため、キーロックカラー３に非円形のものを使用する必要がなく、キーロックカラー３とステアリングシャフト１に高い寸法精度も要求されず、これらの製造コストを下げることができるとともに、組付性も良くなる。

又、ステアリングシャフト１に螺合するナット６，７の締付力を管理することによって、ステアリングシャフト１の回転時にキーロックカラー３の軸方向端面とステアリングシャフト１の鍔２及びカラー５との間に発生する摩擦力を所要の値に容易に設定することができる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図３に基づいて説明する。

図３は本実施の形態に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図であり、本図においては図１及び図２に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態は、キーロックカラー３の大径部３Ａを除く部分に断面波形の弾性部分３ｂを形成し、この弾性部分３ｂに軸方向荷重を蓄えるようにしたことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態１のそれと同様である。

而して、本実施の形態によれば、前記実施の形態１と同様の効果が得られるが、キーロックカラー３に形成された弾性部分３ｂに軸方向荷重を蓄えるようにしたため、キーロックカラー３の軸方向端面をステアリングシャフト１の鍔２とカラー５に常に一定の軸方向荷重で押圧することができ、押圧面に常に一定の摩擦力を発生させて車両の盗難を確実に防ぐことができるという効果が得られる。

＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図４に基づいて説明する。

図４は本実施の形態に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図であり、本図においても図１及び図２に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態は、キーロックカラー３の軸方向一端面（下端面）をステアリングシャフト１の鍔２に当接させて該キーロックカラー３を軸方向に圧縮した状態で、ステアリングシャフト１の外周に係合する止め輪８でキーロックカラー３の軸方向他端面（上端面）を受けるようにしたことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態１のそれと同様である。

而して、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様の効果が得られるが、キーロックカラー３は、一定の軸方向圧縮力を受けた状態でステアリングシャフト１の鍔２と止め輪８によって挟持されるため、その挟持面には常に一定の荷重が作用し、ステアリングシャフト１の回転時にキーロックカラー３の軸方向端面とステアリングシャフト１の鍔２及び止め輪８との間には一定の摩擦力（摩擦トルク）を発生させることができ、その組み付けを容易に行うことができる。

＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４を図５に基づいて説明する。

図５は本実施の形態に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図であり、本図においては図４に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態は、前記実施の形態３において示したステアリングロック装置に前記実施の形態２に示した構成を適用したものであって、キーロックカラー３の大径部３Ａを除く部分に断面波形の弾性部分３ｂを形成し、この弾性部分３ｂに軸方向荷重を蓄えるようにしたことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態３のそれと同様である。

而して、本実施の形態によれば、前記実施の形態３と同様の効果が得られるが、キーロックカラー３に形成された弾性部分３ｂに軸方向荷重を蓄えるようにしたため、バラツキを吸収してキーロックカラー３の軸方向端面をステアリングシャフト１の鍔２とカラー５に常に一定の軸方向荷重で押圧することができ、その押圧面に常に一定の摩擦力を発生させて車両の盗難を確実に防ぐことができるという効果が得られる。

＜実施の形態５＞
以下に本発明の実施の形態５を図６に基づいて説明する。

図６は本実施の形態に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図であり、本図においては図１に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態は、ステアリングシャフト１の外周面の一部にテーパ面１ａを形成するとともに、キーロックカラー３の軸方向両端面をテーパ面３ｃとし、又、カラー５の軸方向一端面にテーパ面５ａを形成し、両者をそれぞれ図示のようにテーパ嵌合させたことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態１のそれと同じである。ここで、カラー５は、ステアリングシャフト１及びナット６との間で回転方向に滑りを生じないように挿着される。尚、ナット６とカラー５を一体に成形するようにしても良い。

従って、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様の効果が得られるが、キーロックカラー３の軸方向両端面をテーパ面３ｃとし、このテーパ面３ｃをステアリングシャフト１のテーパ面１ａとカラー５のテーパ面５ａにそれぞれ嵌合（テーパ嵌合）させたため、両者の接触面積が拡大して面圧を低く抑えることができ、接触面の圧潰等による損傷を防ぐことができる。

ここで、テーパ嵌合面の角度を図示のようにθ、テーパ嵌合面に作用する荷重をＦとすると、テーパ嵌合面にはＦ・ｓｉｎθの垂直力が作用する。

従って、テーパ嵌合面に発生する摩擦トルクＴは、テーパ嵌合面の平均半径を図示のようにＲとすると次式で表される。

Ｔ＝μ・Ｆ・ｓｉｎθ・Ｒ … （２）
＜実施の形態６＞
次に、本発明の実施の形態６を図７に基づいて説明する。

図７は本実施の形態に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図であり、本図においては図６に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態は、前記実施の形態５において示したステアリングロック装置に前記実施の形態２に示した構成を適用したものであって、キーロックカラー３の大径部３Ａを除く部分に断面波形の弾性部分３ｂを形成し、この弾性部分３ｂに軸方向荷重を蓄えるようにしたことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態５のそれと同様である。

而して、本実施の形態によれば、前記実施の形態５と同様の効果が得られるが、キーロックカラー３に形成された弾性部分３ｂに軸方向荷重を蓄えるようにしたため、キーロックカラー３の軸方向端面をステアリングシャフト１の鍔２とカラー５に常に一定の軸方向荷重で押圧することができ、その押圧面に常に一定の摩擦力を発生させて車両の盗難を確実に防ぐことができるという効果が得られる。

本発明の実施の形態１に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施の形態２に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態３に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態４に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態５に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態６に係るステアリングロック機構の構成を示す部分断面図である。 従来のステアリングロック機構を示す横断面図である。

符号の説明

１ ステアリングシャフト
１ａ ステアリングシャフトのテーパ面
２ 鍔（凸部）
３ キーロックカラー
３Ａ キーロックカラーの大径部
３ａ キーロックカラーのキー溝
３ｂ キーロックカラーの弾性部分
３ｃ キーロックカラーのテーパ面
４ キー
５ カラー
５ａ カラーのテーパ面
６，７ ナット
８ 止め輪

Claims (5)

1. キー溝が形成されたキーロックカラーをステアリングシャフトに挿通固定し、該キーロックカラーのキー溝に固定側のキーを係合させて前記ステアリングシャフトの回転をロックする車両のステアリングロック装置において、
   前記キーロックカラーを前記ステアリングシャフトの外周に挿通し、該キーロックカラーを軸方向に圧縮した状態で、その軸方向両端面を前記ステアリングシャフト側で受けるよう構成したことを特徴とする車両のステアリングロック装置。
2. 前記キーロックカラーに断面波形の弾性部分を形成し、該弾性部分に軸方向荷重を蓄えることを特徴とする請求項１記載の車両のステアリングロック装置。
3. 前記ステアリングシャフトの外周に凸部を設け、該凸部に前記キーロックカラーの軸方向一端面を当接させるとともに、前記ステアリングシャフトに挿通されたカラーを前記キーロックカラーの軸方向他端面に当接し、ステアリングシャフトに螺合するナットを締め付けることによって前記キーロックカラーを前記ステアリングシャフトの凸部と前記カラーとで挟持することを特徴とする請求項１又は２記載の車両のステアリングロック装置。
4. 前記ステアリングシャフトの外周に凸部を設け、該凸部に前記キーロックカラーの軸方向一端面を当接させて該キーロックカラーを軸方向に圧縮した状態で、前記ステアリングシャフトの外周に係合する止め輪で前記キーロックカラーの軸方向他端面を受けることを特徴とする請求項１又は２記載の車両のステアリングロック装置。
5. 前記ステアリングシャフトの凸部と前記キーロックカラーの軸方向一端面及び前記キーロックカラーの軸方向他端面と前記カラーとをそれぞれテーパ嵌合させたことを特徴とする請求項３記載の車両のステアリングロック装置。

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