JP3994387B2 - 電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の操舵力軽減装置として、近年、電動モータ（パワーステアリングモータ）をステアリングシャフトの駆動補助力として利用するようにした電動式パワーステアリング装置が搭載されるようになってきている。一方、最近の自動車にあっては、自動車の非運転時にステアリングシャフトの回転をロックするためのキーロック機構を備えたものがある。
【０００３】
図６及び図７は、電動式パワーステアリング装置及びキーロック機構を共に備えた従来の自動車のステアリング系の要部構造を示すものである。図６に示すように、ステアリングホイール１の中心部にステアリングシャフト２の上端部が同軸状に組付けられており、このステアリングシャフト２の下端部がユニバーサルジョイント３を介して中間シャフト４の一端部に接続されると共に、この中間シャフト４の他端部がユニバーサルジョイント５を介してエンジンルームＲ内のステアリングギヤボックス６に連結されている。上述のステアリングシャフト２は、コラムハンガーブラケット７ａ，７ｂを介して車体８に取付けられた円筒形状のステアリングコラム９を貫通するように配置され、この貫通状態の下でステアリングコラム９に回転可能に支持されている。また、上述のステアリングコラム９の下端箇所には、パワーステアリング用の電動モータ１０が取り付けられており、この電動モータ１０の回転駆動力がステアリングシャフト２に減速ギヤ装置１１の減速ギヤ（図６及び図７では図示せず）を介して伝達されるように構成されている。なお、図６において、１２はステアリングコラムアッパカバー、１３はステアリングコラムロアカバー、１４は車室ＳとエンジンルームＲとの間を仕切るダッシュパネルである。
【０００４】
また、図７に示すように、ステアリングコラム９の上側箇所にアルミダイキャストから成るキーシリンダ１５がボルト１６によって取付けられており、このキーシリンダ１５とステアリングシャフト２側のキーロック機構（図示せず）とによりキーロック装置が構成されている。かくして、このキーシリンダ１５にキー１７を差し込んで所定のキー操作を行なうのに伴って、キーロック装置のロックピン（図示せず）がステアリングコラム９の開口１８を通してステアリングシャフト２のキーロック機構に係合され、これによりステアリングシャフト２がロック（回転阻止）されるようになっている。
【０００５】
なお、キーシリンダをステアリングコラムに組付けるための構造（特許第３１７１０５６号参照）や、電動式パワーステアリング装置における減速ギヤ装置のギヤケース（ハウジング）にステアリングロック機構を組み込んだ構造（特開２００１−２１９８１６号参照）が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１７１０５６号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１９８１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如き従来の構成にあっては、キーシリンダ１５をステアリングコラム９とは別の部品で構成すると共に、ボルト締めにてステアリングコラム９に取付けるようにしているため、次のような問題点がある。すなわち、キーシリンダ１５とステアリングコラム９とは別部材であるため、これらの２部品の相互間の合わせ部（接合部）が破壊されて車両が盗難にあう可能性がある。また、キーロック装置自体については、大きな作用力に耐えることができるように頑強なつくりにしなければならず、この要件を満足するためにはキーロック装置を大型で重量の重いものにしなければならない。また、ステアリングコラム９についても、同様に、大きな作用力に耐えることができるように頑強なつくりにしなければならず、そのためにコストアップや重量の増大を招いている。さらに、キーロック装置がコンビスイッチ（図示せず）等の他部品が集中している箇所にあるため、このことがキーロック装置のレイアウト上の大きな制約になっているのが実状である。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解消すべくなされたものであって、その目的は、車両の盗難防止のために有利な構造であり、しかもキーロック装置及びステアリングコラムの構成の簡素化並びに軽量化を図ることができ、さらにキーロック装置のレイアウト上の制約を緩和することができるような電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明では、ステアリングシャフトを回転可能に支持するステアリングコラムに減速ギヤ装置のギヤケースを組付けると共に、前記ギヤケースに電動モータを取付け、前記電動モータの回転駆動力を前記減速ギヤ装置を介して前記ステアリングシャフトに駆動補助力として伝達するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記ステアリングシャフトの回転をロックするためのキーロック機構を前記減速ギヤ装置のギヤケース内に配設すると共に、前記キーロック機構を作動させるためのキーが差し込まれるキーシリンダを前記減速ギヤ装置のギヤケースに一体成形し、前記ステアリングシャフトをロックするための前記キーロック機構のロック部を、前記減速ギヤ装置の減速ギヤを保護するための部材であるトルクリミッタよりも前記電動モータ寄りの側に配置するようにしている。
また、本発明では、前記ステアリングシャフトをロックするための前記キーロック機構のロック部を、前記減速ギヤ装置よりも前記電動モータ寄りの側に配置するようにしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。なお、図１〜図５において、図６及び図７と同様の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造を示すものである。図１に示すように、ステアリングシャフト２を回転可能に支持するステアリングコラム９の下側箇所に減速ギヤ装置１１のギヤケース（ハウジング）１１ａが組付けられており、この減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａに電動モータ１０が取付けられている。さらに具体的に述べると、減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａはアルミダイキャストから成り、ステアリングコラム９の下端箇所に前記ギヤケース１１ａが一体に組付けられている。そして、図２及び図３に示すように、前記ギヤケース１１ａ内に軸受１９ａ，１９ｂ（図３参照）を介して回転可能に軸支されたウォームギヤ２０と、ステアリングシャフト２に同軸状に固着されたホイールギヤ２１とが互いに噛合されて減速ギヤ装置１１が構成されている。
【００１２】
また、本実施形態においては、ステアリングシャフト２の回転をロックするためのキーロック機構２２が減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａ内に配設されている。このキーロック機構２２は、周縁部に例えば２つのロック溝２３を有するロック盤２４と、このロック盤２４のロック溝２３に対応する位置においてギヤケース１１ａに進退移動可能な状態で取付けられたロックピン２５（図３及び図４参照）とから構成されている。そして、上述のロック盤２４は、ウォームギヤ２０に結合されたトルクリミッタ２６と電動モータ１０の回転駆動軸１０ａとの間に介在されると共に、これら両部材２６，１０ａに一体に結合されている。従って、電動モータ１０の回転駆動力が、回転駆動軸１０ａ，ロック盤２４，トルクリミッタ２６及び減速ギヤ装置１１を順次に介して、ステアリングシャフト２に駆動補助力として伝達されるようになっている。なお、トルクリミッタ２６は、電動モータ１０からステアリングシャフト２へ伝達される駆動補助力（トルク）、及び、キーロック作動時にステアリングホイール１からステアリングシャフト２を介して伝達されるトルクを所定の大きさ以下に制限して減速ギヤ（ウォームギヤ２０及びホイールギヤ２１）を保護するために配設された部材であって、トルクが所定の大きさを越えた場合にはトルクリミッタ２６がウォームギヤ２０に対して滑り（スリップ）を生じるように設定されている。
【００１３】
一方、減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａには、図１及び図４に示すように、キーロック機構２２のロックピン２５を作動させるためのキー２７が差し込まれるキーシリンダ２８が一体成形されており、キー２７及びキーシリンダ２８によりロックピン２５の先端部がギヤケースの内部において進退移動可能に配設されている。すなわち、キーシリンダ２８にキー２７を差し込んで所定の回動操作を行なうことにより、ロックピン２５の先端部がロック盤２４のロック溝２３に係合若しくは係合解除されるようになっている。
【００１４】
かくして、キーロック機構２２の配設部、すなわち、ステアリングシャフト２をロックするためのキーロック機構２２のロック部αは、図１，図２及び図３に示す如く、減速ギヤ装置１１よりも電動モータ１０寄りの側に配置されている。そして、前記ロック部αは、減速ギヤ装置１１の減速ギヤ（ウォームギヤ２０及びホイールギヤ２１）を保護するための部材であるトルクリミッタ２６よりも電動モータ１０寄りの側に配置されている。
【００１５】
このような構成によれば、次のような利点を得ることができる。すなわち、キーロック機構２２を減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａ（電動式パワーステアリング機構のハウジング）の内部に配設するようにしたので、キーロック機構２２は、車両のレイアウト上、分解を行い難い部位に配設されることとなり、盗難防止のために有利な構造となる。さらに、キーロック機構２２の配設箇所は、ステアリングコラム２の上側箇所から下側箇所（コンビスイッチ等が配設されない空間箇所）に変更されるのに伴って、キーロック機構２２のレイアウト上の制約が緩和されることとなる。
【００１６】
また、ステアリングシャフト２をロックするためのキーロック機構２２のロック部αを、減速ギヤ装置１１（減速部）よりも電動モータ１０寄りの側の箇所（電動モータ１０寄りの箇所）に配置するようにしたことにより、ステアリングシャフト２のロックに際しては減速ギヤによる減速後のトルクに対してロック盤２４をロックすればよいこととなるので、ステアリングホイール１ひいてはステアリングシャフト２からキーロック機構２２に加わる作用力はステアリングシャフト２を直接的にロックする場合に比べて小さくなる（減速ギヤの減速比をＭとすると、１／Ｍの小さな作用力となる）。そのため、キーロック機構２２として比較的簡単な構造（高強度が要求されない構造）でかつ軽量の機構にすることが可能となる。さらに、キーロック機構２２のロック盤２４はステアリングシャフト２の回転数よりも多く回転する構造となるため、ステアリングシャフトの１回転あたりでロック可能な回数が増えることとなり、ひいては盗難防止上より有効な構造となる。
【００１７】
また、前記ロック部αを減速ギヤ保護用のトルクリミッタ２６よりも電動モータ１０寄りの側の箇所に配設したことに伴い、キーロック作動時において設定値以上のトルクがステアリングホイール１からステアリングシャフト２に加わった場合には、トルクリミッタ２６とウォームギヤ２０との間のスリップ回転により、ステアリングシャフト２が回転し得ることとなるので、キーロック機構２２を保護することができ、盗難防止の効果を維持することができる。なお、非キーロック時における通常のステアリング操作の際には、電動モータ１の回転駆動力が前記トルクリミッタ２６を介してステアリングシャフト２に伝達されので、パワーステアリング動作に支障を来たすことはない。
【００１８】
さらに、キーシリンダ２８を減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａに一体成形するようにしたので、このキーシリンダ２８をギヤケース１１ａから取外すことはできず、従ってキーシリンダ２８を取外すことによる車両の盗難を防止できる。また、キーシリンダ２８をギヤケース１１ａに一体成形するに当たっては、キヤケース１１ａをアルミダイキャストとして成形する際にキーシリンダ２８を一体に設ければよいため、製造コストの削減が可能である。
【００１９】
また、図５は、キーロック機構及びトルクリミッタの別例を示すものである。この例の場合には、図５（Ａ）に示すように、外周面に多数の歯部３０ａを有する環状のトレランスリング（スリップリング）３０が、減速ギヤ装置１１を構成するウォームギヤ２０の円柱状端部２０ａにトルクリミッタとして同軸状に一体に嵌着されている。さらに、上述のトレランスリング３０の外周部には、図５（Ｂ）に示すような円筒状のロック部材３１が同軸状に嵌着されている。このロック部材３１には長穴から成る例えば一対のロック孔３２が形成されており、ロック部材３１の内周面にはトレランスリング３０の歯部３０ａに対応する多数の溝部３１ａが形成されている。かくして、トレランスリング３０の歯部３０ａとロック部材３１の溝部３１ａとが互いに係合した状態の下で、ロック部材３１がトレランスリング３０を取囲むように設置されている。また、ギヤケース１１ａに一体成形されたキーシリンダ２８に配設されたロックピン２５が前記ロック部材３１のロック孔３２に対応する位置に進退移動可能な状態で設置されている。
【００２０】
なお、トレランスリング３０の歯部３０ａとロック部材３１の溝部３１ａとの係合の程度は、通常のステアリング操作時に作用する程度のトルクでは前記歯部３０ａと溝部３１ａとの間の係合状態が維持される一方、通常のステアリング操作時のトルクに比べて極端に過大なトルクが作用した時には前記歯部３０ａと溝部３１ａとの間の係合状態が解除されるように設定されている。従って、過大トルクの作用時には、トレランスリング３０と一緒にステアリングシャフト２がロック部材３１に対して回転され得るように設定されている。
【００２１】
このような構成によれば、次のような利点がある。すなわち、ロック部材３１をウォームギヤ２０に直接的に溶接結合するようにした場合（トレランスリング３０を用いない場合）には、キーロック作動時（ロック部材３１のロック孔３２内にロックピン２５が係合している時）に盗難行為等によりステアリングホイール１に過大なステアリング操作力がかけられてロック部材３１に過大な回転力が作用すると、ウォームギヤ２０とロック部材３１との間の溶接部が破壊されてロック部材３１がウォームギヤ２０からとれてしまい、これに伴ってキーロック状態が解除されてしまうことがある。これに対し、既述のようにトレランスリング３０を介してロック部材３１をウォームギヤ２０に取付けるようにした場合には、キーロック作動時に過大なトルクがロック部材３１にかかるのに伴い、トレランスリング３０の歯部３０ａがロック部材３１の溝部３１ａを乗り越えるように摺動（回動）して、ロック状態（静止状態）のロック部材３１に対してウォームギヤ２０及びトレランスリング３０が相対的にスリップして回転することが許容されるため、キーロック機構２２が壊れるのを防止することができる。なお、非キーロック時における通常のステアリング操作力では上述の如きスリップ現象は生じないので、電動モータ１０の回転駆動力が減速ギヤ装置１１を介してステアリングシャフト２に確実に伝達される。
【００２２】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、減速ギヤ装置１１，キーロック機構２２，及びトルクリミッタ２６等の構成は、既述の実施形態のものに限らず、必要に応じて適宜に変更可能である。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明は、電動式パワーステアリング装置において、ステアリングシャフトの回転をロックするためのキーロック機構を減速ギヤ装置のギヤケース内に配設すると共に、キーロック機構を作動させるためのキーが差し込まれるキーシリンダを減速ギヤ装置のギヤケースに一体成形し、ステアリングシャフトをロックするためのキーロック機構のロック部を、減速ギヤ装置の減速ギヤを保護するための部材であるトルクリミッタよりも電動モータ寄りの側に配置するようにしたものであるから、キーロック機構は破壊され難いギヤケース内に収納されることとなり、従って車両の盗難防止のために有利な構造にすることができる。また、別部品のキーシリンダをステアリングコラムにボルトにて取付けるようにした従来の構造ではキーシリンダとステアリングコラムとの結合部が破壊されるおそれがあるが、本発明の構成によれば、減速ギヤ装置のギヤケースへのキーシリンダの一体化により、キーシリンダの破壊のおそれをなくすことができ、車両の盗難防止上、さらに有利な構造にすることができる。また、上述のギヤケースは、通常、コンビランプ等の自動車部品が配置されないステアリングコラムの下側位置にあるため、キーロック機構及びキーシリンダから成るキーロック装置のレイアウト上の制約を緩和することができる。また、キーロック機構の配設箇所をステアリングコラムから減速ギヤ装置のギヤケースに変更したことに伴い、キーロック装置の重量ひいてはステアリングコラム全体の重量を軽くすることが可能となる。
また、本発明によれば、キーロック機構にてステアリングシャフトをロックするロック部を、減速ギヤ装置の減速ギヤを保護するための部材であるトルクリミッタよりも電動モータ寄りの側に配置するようにしたので、次のような作用効果を奏することができる。すなわち、トルクリミッタが前記ロック部と減速ギヤ装置との間に介在されているので、キーロック作動時にステアリングシャフトを介して過大なトルクが減速ギヤに加わっても、上述のトルクリミッタの働きにより、キーロック機構には所定のトルクを越えた大きさの過大なトルクが伝達されるのを防止することができ、ひいては減速ギヤ及びキーロック機構を有効に保護することができる。
【００２４】
請求項２に記載の本発明は、キーロック機構にてステアリングシャフトをロックするロック部を、減速ギヤ装置よりも電動モータ寄りの側に配置するようにしたものであるから、次のような作用効果を奏することができる。すなわち、キーロック作動時において盗難行為等によりステアリングシャフト（具体的には、ステアリングホイール）に過大な回動操作力（ステアリング操作力）が加えられた場合、ロック機構は減速ギヤによる減速後の比較的小さなトルクを受け支えればよいため、ロック機構を比較的簡単な構造（高強度が要求されない構造）でかつ軽量にすることが可能となる。そして、キーロック機構及びキーシリンダから成るキーロック装置並びにステアリングコラムの構成の簡素化並びに軽量化を図ることにより、コストダウンを図ることができる。さらに、前記ロック部を減速ギヤ装置よりも電動モータ寄りの側に配置するようにしたのに伴い、ステアリングシャフト１回転あたりのロック回数を多くでき、より一層有効な盗難防止効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造を示す分解斜視図である。
【図２】電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の構成を示す概略的に示す断面図である。
【図３】電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の構成を示す側面図である。
【図４】図２におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】キーロック機構及びトルクリミッタの別例を示す図であって、図５（Ａ）はキーロック機構の断面図、図５（Ｂ）はキーロック機構に用いられるロック部材の斜視図である。
【図６】車両のステアリング系の構成を示す側面図である。
【図７】従来の電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
９ ステアリングコラム
１０ 電動モータ
１０ａ 回転駆動軸
１１ 減速ギヤ装置
１１ａ ギヤケース
２０ ウォームギヤ
２１ ホイールギヤ
２２ キーロック機構
２３ ロック溝
２４ ロック盤
２５ ロックピン
２６ トルクリミッタ
２７ キー
２８ キーシリンダ
３０ トレランスリング
３０ａ 歯部
３１ ロック部材
３１ａ 溝部
α ロック部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の操舵力軽減装置として、近年、電動モータ（パワーステアリングモータ）をステアリングシャフトの駆動補助力として利用するようにした電動式パワーステアリング装置が搭載されるようになってきている。一方、最近の自動車にあっては、自動車の非運転時にステアリングシャフトの回転をロックするためのキーロック機構を備えたものがある。
【０００３】
図６及び図７は、電動式パワーステアリング装置及びキーロック機構を共に備えた従来の自動車のステアリング系の要部構造を示すものである。図６に示すように、ステアリングホイール１の中心部にステアリングシャフト２の上端部が同軸状に組付けられており、このステアリングシャフト２の下端部がユニバーサルジョイント３を介して中間シャフト４の一端部に接続されると共に、この中間シャフト４の他端部がユニバーサルジョイント５を介してエンジンルームＲ内のステアリングギヤボックス６に連結されている。上述のステアリングシャフト２は、コラムハンガーブラケット７ａ，７ｂを介して車体８に取付けられた円筒形状のステアリングコラム９を貫通するように配置され、この貫通状態の下でステアリングコラム９に回転可能に支持されている。また、上述のステアリングコラム９の下端箇所には、パワーステアリング用の電動モータ１０が取り付けられており、この電動モータ１０の回転駆動力がステアリングシャフト２に減速ギヤ装置１１の減速ギヤ（図６及び図７では図示せず）を介して伝達されるように構成されている。なお、図６において、１２はステアリングコラムアッパカバー、１３はステアリングコラムロアカバー、１４は車室ＳとエンジンルームＲとの間を仕切るダッシュパネルである。
【０００４】
また、図７に示すように、ステアリングコラム９の上側箇所にアルミダイキャストから成るキーシリンダ１５がボルト１６によって取付けられており、このキーシリンダ１５とステアリングシャフト２側のキーロック機構（図示せず）とによりキーロック装置が構成されている。かくして、このキーシリンダ１５にキー１７を差し込んで所定のキー操作を行なうのに伴って、キーロック装置のロックピン（図示せず）がステアリングコラム９の開口１８を通してステアリングシャフト２のキーロック機構に係合され、これによりステアリングシャフト２がロック（回転阻止）されるようになっている。
【０００５】
なお、キーシリンダをステアリングコラムに組付けるための構造（特許第３１７１０５６号参照）や、電動式パワーステアリング装置における減速ギヤ装置のギヤケース（ハウジング）にステアリングロック機構を組み込んだ構造（特開２００１−２１９８１６号参照）が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１７１０５６号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１９８１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如き従来の構成にあっては、キーシリンダ１５をステアリングコラム９とは別の部品で構成すると共に、ボルト締めにてステアリングコラム９に取付けるようにしているため、次のような問題点がある。すなわち、キーシリンダ１５とステアリングコラム９とは別部材であるため、これらの２部品の相互間の合わせ部（接合部）が破壊されて車両が盗難にあう可能性がある。また、キーロック装置自体については、大きな作用力に耐えることができるように頑強なつくりにしなければならず、この要件を満足するためにはキーロック装置を大型で重量の重いものにしなければならない。また、ステアリングコラム９についても、同様に、大きな作用力に耐えることができるように頑強なつくりにしなければならず、そのためにコストアップや重量の増大を招いている。さらに、キーロック装置がコンビスイッチ（図示せず）等の他部品が集中している箇所にあるため、このことがキーロック装置のレイアウト上の大きな制約になっているのが実状である。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解消すべくなされたものであって、その目的は、車両の盗難防止のために有利な構造であり、しかもキーロック装置及びステアリングコラムの構成の簡素化並びに軽量化を図ることができ、さらにキーロック装置のレイアウト上の制約を緩和することができるような電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明では、ステアリングシャフトを回転可能に支持するステアリングコラムに減速ギヤ装置のギヤケースを組付けると共に、前記ギヤケースに電動モータを取付け、前記電動モータの回転駆動力を前記減速ギヤ装置を介して前記ステアリングシャフトに駆動補助力として伝達するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記ステアリングシャフトの回転をロックするためのキーロック機構を前記減速ギヤ装置のギヤケース内に配設すると共に、前記キーロック機構を作動させるためのキーが差し込まれるキーシリンダを前記減速ギヤ装置のギヤケースに一体成形し、前記ステアリングシャフトをロックするための前記キーロック機構のロック部を、前記減速ギヤ装置の減速ギヤを保護するための部材であるトルクリミッタよりも前記電動モータ寄りの側に配置するようにしている。
また、本発明では、前記ステアリングシャフトをロックするための前記キーロック機構のロック部を、前記減速ギヤ装置よりも前記電動モータ寄りの側に配置するようにしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。なお、図１〜図５において、図６及び図７と同様の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造を示すものである。図１に示すように、ステアリングシャフト２を回転可能に支持するステアリングコラム９の下側箇所に減速ギヤ装置１１のギヤケース（ハウジング）１１ａが組付けられており、この減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａに電動モータ１０が取付けられている。さらに具体的に述べると、減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａはアルミダイキャストから成り、ステアリングコラム９の下端箇所に前記ギヤケース１１ａが一体に組付けられている。そして、図２及び図３に示すように、前記ギヤケース１１ａ内に軸受１９ａ，１９ｂ（図３参照）を介して回転可能に軸支されたウォームギヤ２０と、ステアリングシャフト２に同軸状に固着されたホイールギヤ２１とが互いに噛合されて減速ギヤ装置１１が構成されている。
【００１２】
また、本実施形態においては、ステアリングシャフト２の回転をロックするためのキーロック機構２２が減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａ内に配設されている。このキーロック機構２２は、周縁部に例えば２つのロック溝２３を有するロック盤２４と、このロック盤２４のロック溝２３に対応する位置においてギヤケース１１ａに進退移動可能な状態で取付けられたロックピン２５（図３及び図４参照）とから構成されている。そして、上述のロック盤２４は、ウォームギヤ２０に結合されたトルクリミッタ２６と電動モータ１０の回転駆動軸１０ａとの間に介在されると共に、これら両部材２６，１０ａに一体に結合されている。従って、電動モータ１０の回転駆動力が、回転駆動軸１０ａ，ロック盤２４，トルクリミッタ２６及び減速ギヤ装置１１を順次に介して、ステアリングシャフト２に駆動補助力として伝達されるようになっている。なお、トルクリミッタ２６は、電動モータ１０からステアリングシャフト２へ伝達される駆動補助力（トルク）、及び、キーロック作動時にステアリングホイール１からステアリングシャフト２を介して伝達されるトルクを所定の大きさ以下に制限して減速ギヤ（ウォームギヤ２０及びホイールギヤ２１）を保護するために配設された部材であって、トルクが所定の大きさを越えた場合にはトルクリミッタ２６がウォームギヤ２０に対して滑り（スリップ）を生じるように設定されている。
【００１３】
一方、減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａには、図１及び図４に示すように、キーロック機構２２のロックピン２５を作動させるためのキー２７が差し込まれるキーシリンダ２８が一体成形されており、キー２７及びキーシリンダ２８によりロックピン２５の先端部がギヤケースの内部において進退移動可能に配設されている。すなわち、キーシリンダ２８にキー２７を差し込んで所定の回動操作を行なうことにより、ロックピン２５の先端部がロック盤２４のロック溝２３に係合若しくは係合解除されるようになっている。
【００１４】
かくして、キーロック機構２２の配設部、すなわち、ステアリングシャフト２をロックするためのキーロック機構２２のロック部αは、図１，図２及び図３に示す如く、減速ギヤ装置１１よりも電動モータ１０寄りの側に配置されている。そして、前記ロック部αは、減速ギヤ装置１１の減速ギヤ（ウォームギヤ２０及びホイールギヤ２１）を保護するための部材であるトルクリミッタ２６よりも電動モータ１０寄りの側に配置されている。
【００１５】
このような構成によれば、次のような利点を得ることができる。すなわち、キーロック機構２２を減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａ（電動式パワーステアリング機構のハウジング）の内部に配設するようにしたので、キーロック機構２２は、車両のレイアウト上、分解を行い難い部位に配設されることとなり、盗難防止のために有利な構造となる。さらに、キーロック機構２２の配設箇所は、ステアリングコラム２の上側箇所から下側箇所（コンビスイッチ等が配設されない空間箇所）に変更されるのに伴って、キーロック機構２２のレイアウト上の制約が緩和されることとなる。
【００１６】
また、ステアリングシャフト２をロックするためのキーロック機構２２のロック部αを、減速ギヤ装置１１（減速部）よりも電動モータ１０寄りの側の箇所（電動モータ１０寄りの箇所）に配置するようにしたことにより、ステアリングシャフト２のロックに際しては減速ギヤによる減速後のトルクに対してロック盤２４をロックすればよいこととなるので、ステアリングホイール１ひいてはステアリングシャフト２からキーロック機構２２に加わる作用力はステアリングシャフト２を直接的にロックする場合に比べて小さくなる（減速ギヤの減速比をＭとすると、１／Ｍの小さな作用力となる）。そのため、キーロック機構２２として比較的簡単な構造（高強度が要求されない構造）でかつ軽量の機構にすることが可能となる。さらに、キーロック機構２２のロック盤２４はステアリングシャフト２の回転数よりも多く回転する構造となるため、ステアリングシャフトの１回転あたりでロック可能な回数が増えることとなり、ひいては盗難防止上より有効な構造となる。
【００１７】
また、前記ロック部αを減速ギヤ保護用のトルクリミッタ２６よりも電動モータ１０寄りの側の箇所に配設したことに伴い、キーロック作動時において設定値以上のトルクがステアリングホイール１からステアリングシャフト２に加わった場合には、トルクリミッタ２６とウォームギヤ２０との間のスリップ回転により、ステアリングシャフト２が回転し得ることとなるので、キーロック機構２２を保護することができ、盗難防止の効果を維持することができる。なお、非キーロック時における通常のステアリング操作の際には、電動モータ１の回転駆動力が前記トルクリミッタ２６を介してステアリングシャフト２に伝達されので、パワーステアリング動作に支障を来たすことはない。
【００１８】
さらに、キーシリンダ２８を減速ギヤ装置１１のギヤケース１１ａに一体成形するようにしたので、このキーシリンダ２８をギヤケース１１ａから取外すことはできず、従ってキーシリンダ２８を取外すことによる車両の盗難を防止できる。また、キーシリンダ２８をギヤケース１１ａに一体成形するに当たっては、キヤケース１１ａをアルミダイキャストとして成形する際にキーシリンダ２８を一体に設ければよいため、製造コストの削減が可能である。
【００１９】
また、図５は、キーロック機構及びトルクリミッタの別例を示すものである。この例の場合には、図５（Ａ）に示すように、外周面に多数の歯部３０ａを有する環状のトレランスリング（スリップリング）３０が、減速ギヤ装置１１を構成するウォームギヤ２０の円柱状端部２０ａにトルクリミッタとして同軸状に一体に嵌着されている。さらに、上述のトレランスリング３０の外周部には、図５（Ｂ）に示すような円筒状のロック部材３１が同軸状に嵌着されている。このロック部材３１には長穴から成る例えば一対のロック孔３２が形成されており、ロック部材３１の内周面にはトレランスリング３０の歯部３０ａに対応する多数の溝部３１ａが形成されている。かくして、トレランスリング３０の歯部３０ａとロック部材３１の溝部３１ａとが互いに係合した状態の下で、ロック部材３１がトレランスリング３０を取囲むように設置されている。また、ギヤケース１１ａに一体成形されたキーシリンダ２８に配設されたロックピン２５が前記ロック部材３１のロック孔３２に対応する位置に進退移動可能な状態で設置されている。
【００２０】
なお、トレランスリング３０の歯部３０ａとロック部材３１の溝部３１ａとの係合の程度は、通常のステアリング操作時に作用する程度のトルクでは前記歯部３０ａと溝部３１ａとの間の係合状態が維持される一方、通常のステアリング操作時のトルクに比べて極端に過大なトルクが作用した時には前記歯部３０ａと溝部３１ａとの間の係合状態が解除されるように設定されている。従って、過大トルクの作用時には、トレランスリング３０と一緒にステアリングシャフト２がロック部材３１に対して回転され得るように設定されている。
【００２１】
このような構成によれば、次のような利点がある。すなわち、ロック部材３１をウォームギヤ２０に直接的に溶接結合するようにした場合（トレランスリング３０を用いない場合）には、キーロック作動時（ロック部材３１のロック孔３２内にロックピン２５が係合している時）に盗難行為等によりステアリングホイール１に過大なステアリング操作力がかけられてロック部材３１に過大な回転力が作用すると、ウォームギヤ２０とロック部材３１との間の溶接部が破壊されてロック部材３１がウォームギヤ２０からとれてしまい、これに伴ってキーロック状態が解除されてしまうことがある。これに対し、既述のようにトレランスリング３０を介してロック部材３１をウォームギヤ２０に取付けるようにした場合には、キーロック作動時に過大なトルクがロック部材３１にかかるのに伴い、トレランスリング３０の歯部３０ａがロック部材３１の溝部３１ａを乗り越えるように摺動（回動）して、ロック状態（静止状態）のロック部材３１に対してウォームギヤ２０及びトレランスリング３０が相対的にスリップして回転することが許容されるため、キーロック機構２２が壊れるのを防止することができる。なお、非キーロック時における通常のステアリング操作力では上述の如きスリップ現象は生じないので、電動モータ１０の回転駆動力が減速ギヤ装置１１を介してステアリングシャフト２に確実に伝達される。
【００２２】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、減速ギヤ装置１１，キーロック機構２２，及びトルクリミッタ２６等の構成は、既述の実施形態のものに限らず、必要に応じて適宜に変更可能である。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明は、電動式パワーステアリング装置において、ステアリングシャフトの回転をロックするためのキーロック機構を減速ギヤ装置のギヤケース内に配設すると共に、キーロック機構を作動させるためのキーが差し込まれるキーシリンダを減速ギヤ装置のギヤケースに一体成形し、ステアリングシャフトをロックするためのキーロック機構のロック部を、減速ギヤ装置の減速ギヤを保護するための部材であるトルクリミッタよりも電動モータ寄りの側に配置するようにしたものであるから、キーロック機構は破壊され難いギヤケース内に収納されることとなり、従って車両の盗難防止のために有利な構造にすることができる。また、別部品のキーシリンダをステアリングコラムにボルトにて取付けるようにした従来の構造ではキーシリンダとステアリングコラムとの結合部が破壊されるおそれがあるが、本発明の構成によれば、減速ギヤ装置のギヤケースへのキーシリンダの一体化により、キーシリンダの破壊のおそれをなくすことができ、車両の盗難防止上、さらに有利な構造にすることができる。また、上述のギヤケースは、通常、コンビランプ等の自動車部品が配置されないステアリングコラムの下側位置にあるため、キーロック機構及びキーシリンダから成るキーロック装置のレイアウト上の制約を緩和することができる。また、キーロック機構の配設箇所をステアリングコラムから減速ギヤ装置のギヤケースに変更したことに伴い、キーロック装置の重量ひいてはステアリングコラム全体の重量を軽くすることが可能となる。
また、本発明によれば、キーロック機構にてステアリングシャフトをロックするロック部を、減速ギヤ装置の減速ギヤを保護するための部材であるトルクリミッタよりも電動モータ寄りの側に配置するようにしたので、次のような作用効果を奏することができる。すなわち、トルクリミッタが前記ロック部と減速ギヤ装置との間に介在されているので、キーロック作動時にステアリングシャフトを介して過大なトルクが減速ギヤに加わっても、上述のトルクリミッタの働きにより、キーロック機構には所定のトルクを越えた大きさの過大なトルクが伝達されるのを防止することができ、ひいては減速ギヤ及びキーロック機構を有効に保護することができる。
【００２４】
請求項２に記載の本発明は、キーロック機構にてステアリングシャフトをロックするロック部を、減速ギヤ装置よりも電動モータ寄りの側に配置するようにしたものであるから、次のような作用効果を奏することができる。すなわち、キーロック作動時において盗難行為等によりステアリングシャフト（具体的には、ステアリングホイール）に過大な回動操作力（ステアリング操作力）が加えられた場合、ロック機構は減速ギヤによる減速後の比較的小さなトルクを受け支えればよいため、ロック機構を比較的簡単な構造（高強度が要求されない構造）でかつ軽量にすることが可能となる。そして、キーロック機構及びキーシリンダから成るキーロック装置並びにステアリングコラムの構成の簡素化並びに軽量化を図ることにより、コストダウンを図ることができる。さらに、前記ロック部を減速ギヤ装置よりも電動モータ寄りの側に配置するようにしたのに伴い、ステアリングシャフト１回転あたりのロック回数を多くでき、より一層有効な盗難防止効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造を示す分解斜視図である。
【図２】電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の構成を示す概略的に示す断面図である。
【図３】電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の構成を示す側面図である。
【図４】図２におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】キーロック機構及びトルクリミッタの別例を示す図であって、図５（Ａ）はキーロック機構の断面図、図５（Ｂ）はキーロック機構に用いられるロック部材の斜視図である。
【図６】車両のステアリング系の構成を示す側面図である。
【図７】従来の電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
９ ステアリングコラム
１０ 電動モータ
１０ａ 回転駆動軸
１１ 減速ギヤ装置
１１ａ ギヤケース
２０ ウォームギヤ
２１ ホイールギヤ
２２ キーロック機構
２３ ロック溝
２４ ロック盤
２５ ロックピン
２６ トルクリミッタ
２７ キー
２８ キーシリンダ
３０ トレランスリング
３０ａ 歯部
３１ ロック部材
３１ａ 溝部
α ロック部
Claims (2)
- ステアリングシャフトを回転可能に支持するステアリングコラムに減速ギヤ装置のギヤケースを組付けると共に、前記ギヤケースに電動モータを取付け、前記電動モータの回転駆動力を前記減速ギヤ装置を介して前記ステアリングシャフトに駆動補助力として伝達するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記ステアリングシャフトの回転をロックするためのキーロック機構を前記減速ギヤ装置のギヤケース内に配設すると共に、前記キーロック機構を作動させるためのキーが差し込まれるキーシリンダを前記減速ギヤ装置のギヤケースに一体成形し、前記ステアリングシャフトをロックするための前記キーロック機構のロック部を、前記減速ギヤ装置の減速ギヤを保護するための部材であるトルクリミッタよりも前記電動モータ寄りの側に配置したことを特徴とする電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造。
- 前記ステアリングシャフトをロックするための前記キーロック機構のロック部を、前記減速ギヤ装置よりも前記電動モータ寄りの側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動式パワーステアリング装置におけるキーロック機構の配設構造。
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