JP2009190680A

JP2009190680A - ステアリングロック装置

Info

Publication number: JP2009190680A
Application number: JP2008036333A
Authority: JP
Inventors: Akira Osawa; 亮大澤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2008-02-18
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2028-02-18
Also published as: JP5061940B2

Abstract

【課題】小さな形状のキーロック穴を形成しても、キーロック穴の四隅の強度を向上させることができるステアリングロック装置を提供する。
【解決手段】キーロック穴２２を、ピン案内部２５と比較して少なくともコラム軸方向Ｐ１に長い略矩形状に開口し、且つ、四隅２２ｅ〜２２ｈに丸みを付けた穴として形成する。そして、このキーロック穴のコラム軸に沿って互いに対向している一対の穴周面２２ａ，２２ｂ、を穴開口に向けて凸形状に湾曲するように形成した。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車の盗難防止のために、イグニッションキーを鍵孔から抜くとステアリングホイールが回らないようにロックするステアリングロック装置に関する。

ステアリングロック装置は、イグニッションキーをロック位置に回して鍵穴から引き抜くと、ステアリングシャフトのコラム軸に向けて突出したロックピンが、ステアリングコラムの外周に形成したキーロック穴を通過し、その先端がステアリングシャフトの外周に設けたキーロックカラーの係止凹部に係合してステアリングシャフトの回転を不能にし、ステアリングシャフトに連結しているステアリングホイールをロックする装置である。

ここで、ロックされているステアリングホイールを回転するとステアリングシャフトを介してロックピンに大きな荷重が加わり、この荷重をキーロック穴の穴周面で受けなければならないので、キーロック穴の強度を向上させなければならない。特に、矩形状のキーロック穴を形成すると、穴の四隅に応力が集中して強度が低下しやすい。
矩形状のキーロック穴の四隅への応力集中を低減するためには、大きな形状のキーロック穴を形成して大きな丸みを付けた四隅を設けることが考えられる。しかし、キーロック穴は、ロックピンとの隙間が小さくなるような穴形状としなければならず、大きな穴形状とすることはできない。

一方、重金属で形成したステアリングコラムのキーロック穴の穴周面に焼き入れ処理を施すことでキーロック穴の強度を向上させる技術が考えられる（例えば、特許文献１で示すように、炭素鋼等の重金属からなるステアリングシャフトに形成したロック穴の周縁に高周波焼き入れを施す技術に類似した技術）。
特開２００２−６７９７５号公報

しかし、炭素鋼等の重金属のステアリングコラムを使用すると、車両軽量化の面で問題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、小さな形状のキーロック穴を形成しても、軽量化を図りながら、キーロック穴の四隅の強度を向上させ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を目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係るステアリングロック装置は、ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、このステアリングコラムに連結したキーシリンダと、このキーシリンダからコラム軸に向けて突出したロックピンが前記ステアリングシャフトに向かって通過するように前記ステアリングコラムに形成したキーロック穴とを備え、前記ロックピンの先端が前記ステアリングシャフトに係合し、且つ、前記ロックピンの外周、或いは前記ロックピンを案内する前記キーシリンダに設けたピン案内部が前記キーロック穴の穴周面に係合することで、前記ステアリングシャフトの後端に連結したステアリングホイールが回らないようにロックするステアリングロック装置において、前記キーロック穴を、前記ロックピン、或いは前記ピン案内部と比較して少なくともコラム軸方向に長い略矩形状に開口し、且つ、四隅に丸みを付けた穴として形成し、長手方向の中央部の穴幅が狭く、この長手方向の中央部から端部に向かうに従い徐々に穴幅が拡がるように、前記コラム軸に沿って互いに対向している一対の穴周面を穴開口に向けて凸形状に湾曲するように形成した。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のステアリングロック装置において、前記一対の穴周面の外部開口側及び内部開口側の周縁に面取り部を形成した。
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のステアリングロック装置において、前記キーロック穴の前記コラム軸に直交する方向で互いに対向している他の一対の穴周面を、穴開口に向けて凸形状に湾曲するように形成した。
さらに、請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載のステアリングロック装置において、前記ステアリングコラムを軽金属材料で形成した。

本発明に係るステアリングロック装置によると、少なくともコラム軸方向に長い略矩形状に開口し、且つ、四隅に丸みを付けたキーロック穴を、長手方向の中央部の穴幅が狭く、この長手方向の中央部から端部に向かうに従い徐々に穴幅が拡がるようにコラム軸に沿って互いに対向している一対の穴周面を穴開口に向けて凸形状に湾曲するように形成したので、四隅に大きな曲率半径の丸みを形成することができ、キーロック穴の一対の穴周面にロックピン、或いはピン案内部から大きな荷重を受けても、四隅には応力が集中しにくくなり、小さな穴形状のキーロック穴であっても四隅の強度を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１から図８は本発明のステアリングロック装置に関係する図であり、図１は本発明に係るステアリング装置を組付けた車両を示す全体構成図、図２は本発明に係るステアリングロック装置を示す断面図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視図、図４はステアリングホイールを回転したときのステアリングロック装置の動作を示す図、図５は第１実施形態のステアリングロック装置の要部を示す図、図６は第２実施形態のステアリングロック装置の要部を示す図、図７は図６のＢ−Ｂ線矢視図、図８は第３実施形態のステアリングロック装置の要部を示す図である。

図１において、ステアリング装置１０は、車両の水平方向に対して車両後方上がりに所定角度だけ傾斜して配置されており、ステアリングシャフト１１を回動自在に支持するステアリングコラム１２を有する。ステアリングシャフト１１には、その後端にステアリングホイール１３が装着され、ステアリングシャフト１１の前端にはユニバーサルジョイント１４を介して中間シャフト１５が連結されている。中間シャフト１５にはその前端にユニバーサルジョイント１６を介してラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ１７が連結されている。このステアリングギヤ１７の出力軸がタイロッド１８を介して操舵輪１９に連結されている。

そして、運転者がステアリングホイール１３を操舵すると、ステアリングシャフト１１、ユニバーサルジョイント１４、中間シャフト１５、ユニバーサルジョイント１６を介してその回転力がステアリングギヤ１７に伝達され、ラックアンドピニオン機構で回転運動が車両幅方向の直線運動に変換されてタイロッド１８を介して操舵輪１９を転舵する。

（第１実施形態）
本実施形態のステアリングコラム１２はアルミニウム合金からなる鋳造部材である。

図２及び図３に示すように、ステアリングコラム１２の車両後方側（ステアリングホイール１３の近傍）には、第１実施形態のステアリングロック装置３５が配置されている。
このステアリングロック装置３５は、ステアリングシャフト１１の車両後方側の外周に固定されているキーロックカラー２０と、このキーロックカラー２０の外周に周方向に等間隔に離間しながらコラム軸Ｐ１方向に沿って形成されている複数の係合溝２１と、これら係合溝２１の何れかに対向するようにステアリングコラム１２の外周に形成したキーロック穴２２と、ステアリングコラム１２の車体後方側の外周に連結したキーシリンダ（不図示）から突出し、キーロック穴２２を通過してキーロックカラー２０の係合溝２１に係合するロックピン２４とを備えている。

また、キーシリンダには、ロックピン２４を案内するキーセットボス部２５が形成されている。このキーセットボス部２５は、図５に示すように、コラム軸Ｐ１方向に長尺方向が延在する平面視矩形状の部材であり、ロックピン２４がキーロックカラー２０側へ移動すると同時にキーロック穴２２に入り込む。
キーロック穴２２は、図５に示すように、コラム軸Ｐ１方向に長尺方向が延在する長穴であり、長手方向の中央部の穴幅が狭く、この長手方向の中央部から端部に向かうに従い穴幅が徐々に大きくなるように形成されているとともに、穴の四隅には大きな丸みが付けられている。

すなわち、キーロック穴２２の短尺方向で互いに対向している一対の穴周面２２ａ，２２ｂは、穴開口に向けて凸形状に湾曲するように形成されているとともに、長尺方向で互いに対向している一対の穴周面２２ｃ，２２ｄは平面として形成されている。そして、これら一対の穴周面２２ａ，２２ｂ及び一対の穴周面２２ｃ，２２ｄが交わる四隅２２ｅ〜２２ｈには丸みが付けられている。この四隅２２ｅ〜２２ｈの丸みは、一対の穴周面２２ａ，２２ｂが、穴開口に凸形状に湾曲するように形成されていることから、大きな曲率半径Ｒ１の丸みとして形成されている。
ここで、本発明のピン案内部がキーセットボス部２５に対応している。

次に、本実施形態のステアリングロック装置３５の動作及び作用効果について説明する。
図示しないイグニッションキーをロック位置に回して鍵穴から引き抜くと、キーシリンダから突出したロックピン２４がキーロック穴２２を通過してキーロックカラー２０の係合溝２１に係合し、ロックピン２４を案内するキーセットボス部２５がキーロック穴２２に入り込む。

このため、ステアリングホイール１３を回転しようとしても、図４に示すように、ロックピン２４が係合溝２１に係合し、キーセットボス部２５がキーロック穴２２の短尺方向の穴周面２２ａ，２２ｂに係合するのでステアリングシャフト１１の回転が阻止され、ステアリングホイール１３がロックされる。
ロックされているステアリングホイール１３を回転すると、ステアリングシャフト１１、キーロックカラー、ロックピン２４を介してキーセットボス部２５に荷重が加わり、この荷重をキーロック穴２２の短尺方向の穴周面２２ａ，２２ｂが受ける。

ここで、本実施形態は、キーロック穴２２の短尺方向で互いに対向している一対の穴周面２２ａ，２２ｂが穴開口に向けて凸形状に湾曲するように形成したことで四隅２２ｅ〜２２ｈに大きな曲率半径Ｒ１の丸みが形成されるので、キーロック穴２２の短尺方向の穴周面２２ａ，２２ｂにキーセットボス部２５から大きな荷重を受けても、四隅２２ｅ〜２２ｈには応力が集中しにくくなる。このため、小さな穴形状のキーロック穴２２であっても四隅の強度を向上させることができる。
また、アルミニウム合金製のステアリングコラム１２としたことで軽量化を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、図６及び図７は、本発明に係る第２実施形態のステアリングロック装置を構成するキーロック穴の形状を示す図である。なお、図２及び図３に示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

本実施形態は、キーロック穴２２の短尺方向で互いに対向している一対の穴周面２２ａ，２２ｂの外部開口側の角部Ｋを除去することで、穴周面２２ａ，２２ｂの外部開口側に面取り部２２ｉ，２２ｊを設けている。
本実施形態のように、外部開口側に面取り部２２ｉ，２２ｊを設けて角部が減少したキーロック穴２２の短尺方向の穴周面２２ａ，２２ｂは、大きな荷重が加わっても応力が集中しにくい穴周面となるので、第１実施形態よりさらに強度が向上したキーロック穴２２を提供することができる。

なお、本実施形態では、一対の穴周面２２ａ，２２ｂの外部開口側に面取り部２２ｉ，２２ｊを設けたが、一対の穴周面２２ａ，２２ｂの内部開口側、或いは外部開口側及び内部開口側の両者に面取り部を設けてもよい。

（第３実施形態）
さらに、図８は、本発明に係る第３実施形態のステアリングロック装置を構成するキーロック穴の形状を示す図である。
本実施形態のステアリングコラム１２のキーロック穴２２は、短尺方向で互いに対向し、穴開口に向けて凸形状に湾曲している一対の穴周面２２ａ，２２ｂと、長尺方向で互いに対向し、穴開口に向けて凸形状に湾曲している他の一対の穴周面２２ｋ，２２ｍとで形成されている。

そして、これら湾曲している一対の穴周面２２ａ，２２ｂ及び一対の穴周面２２ｋ，２２ｍが交わる四隅２２ｅ〜２２ｈに付けられた丸みは、第１実施形態のキーロック穴２２より大きな曲率半径Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１）で形成されている。

本実施形態によると、キーロック穴２２の短尺方向で互いに対向している一対の穴周面２２ａ，２２ｂが穴開口に向けて凸形状に湾曲するように形成され、長尺方向で互いに対向している他の一対の穴周面２２ｋ，２２ｍも穴開口に向けて凸形状に湾曲して形成されていることから、四隅２２ｅ〜２２ｈには、第１実施形態よりさらに大きな曲率半径Ｒ２の丸みが形成されるので、小さな穴形状のキーロック穴２２であっても、さらに四隅の強度を向上させることができる。

なお、図８で示した第３実施形態において、キーロック穴２２の短尺方向の穴周面２２ａ，２２ｂの外部開口側に面取り部２２ｉ，２２ｊを設けると、大きな荷重が加わっても応力が集中しにくい穴周面となり、さらに強度が向上したキーロック穴２２を提供することができる。
また、図８で示した第３実施形態では、一対の穴周面２２ａ，２２ｂの内部開口側、或いは外部開口側及び内部開口側の両者に面取り部を設けてもよい。

また、第２、第３実施形態においてキーロック穴２２の強度が十分に確保できるのであれば、一対の穴周面２２ａ，２２ｂの内部開口側及び外部開口側に面取り部を設けなくてもよい。
また、上述した第１〜第３実施形態では、イグニッションキーをロック位置に回して鍵穴から引き抜くと、ロックピン２４を案内するキーセットボス部２５がキーロック穴２２に入り込む構造としているが、ロックピン２４のみがキーロック穴２２に入り込み、ステアリングホイール１３を回転すると、ロックピン２４がキーロック穴２２の短尺方向の穴周面２２ａ，２２ｂに係合するようにしてもよい。

さらに、各実施形態ではステアリングコラム１２をアルミニウム合金製の鋳造部材としたが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、他の軽合金や鋼製のステアリングコラム１２であってもよい。

ステアリング装置を組付けた車両を示す全体構成図である。本発明に係るステアリングロック装置を示す断面図である。図２のＡ−Ａ線矢視図である。ステアリングホイールを回転したときのステアリングロック装置の動作を示す図である。第１実施形態のステアリングロック装置の要部を示す図である。第２実施形態のステアリングロック装置の要部を示す図である。図６のＢ−Ｂ線矢視図である。第３実施形態のステアリングロック装置の要部を示す図である。

符号の説明

１０…ステアリング装置、１１…ステアリングシャフト、１２…ステアリングコラム、１３…ステアリングホイール、１４…ユニバーサルジョイント、１５…中間シャフト、１６…ユニバーサルジョイント、１７…ステアリングギヤ、１８…タイロッド、１９…操舵輪、２０…キーロックカラー、２１…係合溝、２２…キーロック穴、２２ａ，２２ｂ…短尺方向で対向している穴周面、２２ｃ，２２ｄ…長尺方向で対向している穴周面、２２ｅ〜２２ｈ…四隅、２２ｉ，２２ｊ…面取り部、２２ｋ，２２ｍ…長尺方向で対向している穴周面、２４…ロックピン、２５…キーセットボス部、３５…ステアリングロック装置、Ｐ１…コラム軸、Ｒ１，Ｒ２…四隅の曲率半径

Claims

ステアリングシャフトを回転自在に支持するステアリングコラムと、このステアリングコラムに連結したキーシリンダと、このキーシリンダからコラム軸に向けて突出したロックピンが前記ステアリングシャフトに向かって通過するように前記ステアリングコラムに形成したキーロック穴とを備え、前記ロックピンの先端が前記ステアリングシャフトに係合し、且つ、前記ロックピンの外周、或いは前記ロックピンを案内する前記キーシリンダに設けたピン案内部が前記キーロック穴の穴周面に係合することで、前記ステアリングシャフトの後端に連結したステアリングホイールが回らないようにロックするステアリングロック装置において、
前記キーロック穴を、前記ロックピン、或いは前記ピン案内部と比較して少なくともコラム軸方向に長い略矩形状に開口し、且つ、四隅に丸みを付けた穴として形成し、長手方向の中央部の穴幅が狭く、この長手方向の中央部から端部に向かうに従い徐々に穴幅が拡がるように、前記コラム軸に沿って互いに対向している一対の穴周面を穴開口に向けて凸形状に湾曲するように形成したことを特徴とするステアリングロック装置。
前記一対の穴周面の外部開口側及び内部開口側の周縁に面取り部を形成したことを特徴とする請求項１記載のステアリングロック装置。
前記キーロック穴の前記コラム軸に直交する方向で互いに対向している他の一対の穴周面を、穴開口に向けて凸形状に湾曲するように形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のステアリングロック装置。
前記ステアリングコラムを、軽金属材料で形成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のステアリングロック装置。