JP4857234B2 - ステアリングロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングロック装置に関し、特に、ステアリングシャフトをロックする電動式のステアリングロック装置に関する。

従来から、自動車等の車両には、該車両の盗難を防止するために、ステアリングシャフトをロックする電動式のステアリングロック装置が設けられている。このようなステアリングロック装置について、様々な提案がなされている。

例えば、特許文献１に開示されているステアリングロック装置は、車両のステアリングポストに組み付けられる本体ケースを備えている。この本体ケースは、駆動源を収容する収容部、及び、該収容部からステアリングシャフト側へ向けて突設されるガイド部を有している。この収容部とガイド部とは、該本体ケースに所定値以上の衝撃が作用した場合に分断可能となっている。

この収容部及びガイド部には、ステアリングシャフトの回転をロックするロック位置と、ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間を駆動源により変移するロック部材が連通して設けられている。また、ガイド部内には、ロックピン及び該ロックピンをロック部材側に付勢するスプリングを有する非常用ロック手段が設けられている。

ロック部材と非常用ロック手段との間には、収容部の方向へ移動可能に設けられ、かつ通常時にはロックピンをロック部材に形成される嵌合孔に嵌合させずに非嵌合位置に保持するセーフプレートが設けられている。

つまり、ステアリングシャフトの回転がロックされているときに、本体ケースに所定値以上の衝撃が作用して収容部とガイド部とが分断すると、セーフプレートが収容部の方向へ移動する。そして、ロックピンがスプリングの付勢力により非嵌合位置から嵌合位置に移動することによって、ロックピンが嵌合孔に嵌合して、ロック部材がステアリングシャフトの回転をロックした状態となり、車両の盗難を防止することができる。
特開２００４−２３１１２２号公報（第７頁−第１２頁、第４図及び第５図）

しかしながら、上述した従来のステアリングロック装置では、本体ケースとガイド部とが分断してセーフプレートが収容部の方向へ移動することに伴って、嵌合孔が形成されたロック部材も収容部の方向へ移動してしまうため、ロックピンを嵌合孔に確実に嵌合させるためには、該嵌合孔をロック部材の移動方向に大きく（すなわち、ストロークを大きく）設定する必要があった。

このため、嵌合孔がロック部材の移動方向に大きく設定されると、ロックピンの大きさよりも嵌合孔が大きいため、ロック部材がステアリングシャフトの回転をロックする力（以下、ロック力）が弱くなってしまうという問題があった。そして、ロック部材がステアリングシャフトの回転をロックする必要最低限の力を考慮して、嵌合孔の大きさを設定する必要があり、これに伴い、ロック部材のサイズが大きくなることやコスト高等の懸念があった。

そこで、本発明は、上述の問題を鑑みてなされたものであり、ロック力の低下を抑制しつつ、ロック部材のサイズを大きくすることなく、かつ、コストの低減を図ることが可能なステアリングロック装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴に係る発明は、少なくとも駆動源を収容する収容部、及び、収容部からステアリングシャフト側へ向けて突設されるガイド部を有する本体ケースと、収容部とガイド部とを連通して設けられ、ステアリングシャフトの回転をロックするロック位置と、ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間を駆動源により変移するロック部材と、ガイド部内に収容されるロックピン、及び、ロックピンをロック部材側へ付勢するスプリングを有する非常用ロック手段と、ロック部材と非常用ロック手段との間に収容部の方向へ移動可能に設けられ、ロックピンをガイド部内で保持可能なセーフプレートとを備え、ロック部材には、セーフプレートが収容部の方向へ移動したときに、ロックピンと嵌合することでロック部材をロック位置で保持する嵌合孔が形成されており、嵌合孔におけるステアリングシャフト側に位置する壁部であるシャフト側壁部が、ロック部材の移動方向と直交する直交部と、嵌合孔の開口部を広げてロック部材の移動方向から傾斜する傾斜部とを少なくとも有することを要旨とする。

かかる特徴によれば、シャフト側壁部が直交部と傾斜部とを少なくとも有することによって、ロックピンが傾斜部を滑って直交部に引っ掛かるため、該ロックピンを嵌合孔に確実に嵌合させることができる。

具体的には、ステアリングシャフトの回転がロックされているときに、本体ケースに所定値以上の衝撃が作用して収容部とガイド部とが分断すると、セーフプレートが収容部の方向へ移動する。このとき、ロックピンがスプリングの付勢力により非嵌合位置から嵌合位置に移動することによって、ロックピンが傾斜部を滑り始める。

そして、傾斜部で加速したロックピンの先端部が直交部に引っ掛かかり、ロックピンが嵌合孔に嵌合して、ロック部材がステアリングシャフトの回転をロックする、すなわち、ロック部材を常に一定のロック解除位置で保持することができる。

このように、嵌合孔の開口部が広くてかつロック部材を常に一定のロック解除位置で確実に保持することができるため、セーフプレートが収容部の方向へ移動することに伴って、嵌合孔が形成されたロック部材が若干移動してしまった場合であっても、嵌合孔自体をロック部材の移動方向に大きく（すなわち、ロック部材のサイズを大きく）設定する必要がなく、ロック力の低下を抑制することができる。さらに、ロック部材がステアリングシャフトの回転をロックする必要最低限の力を考慮する必要がなくなるため、コストの低減を図ることが可能となる。

その他の特徴に係る発明は、傾斜部が、直交部よりもロック部材の外表面側に直交部と連続して設けられる第１傾斜部と、第１傾斜部よりもロック部材の外表面側に第１傾斜部と連続して設けられる第２傾斜部とを備え、第１傾斜部におけるロック部材の移動方向に対する第１角度（α）が、第２傾斜部におけるロック部材の移動方向に対する第２角度（β）よりも小さく設定されていることを要旨とする。

かかる特徴によれば、第１角度（α）が第２角度（β）よりも小さく設定されていることによって、最初に角度の大きい第２傾斜部をロックピンが滑り、該ロックピンの速度を加速させることができ、その勢いのまま第１傾斜部をロックピンが滑る。そして、加速したロックピンが嵌合孔に嵌合してロック部材を常に一定のロック解除位置で保持することができる。

なお、第１角度（α）が第２角度（β）よりも大きく設定されていると、ロックピンがスプリングの付勢力により嵌合孔外に出てしまう、すなわち、ロック部材をロック位置で保持できなくなってしまうことがある。

その他の特徴に係る発明は、直交部が、傾斜部よりもロック部材の中心側に傾斜部と連続して設けられる内側直交部と、傾斜部よりもロック部材の外表面側に傾斜部と連続して設けられる外側直交部とを備え、内側直交部には、ロックピンの先端部が嵌合し、外側直交部には、ロックピンの先端部よりも大径である段差部が嵌合することを要旨とする。

かかる特徴によれば、直交部が内側直交部と外側直交部とを備えていることによって、ロックピンが傾斜部を滑ると、傾斜部で加速したロックピンの先端部が内側直交部に引っ掛かり、さらに、ロックピンの段差部が外側直交部に引っ掛かるため、ロックピンが嵌合孔に嵌合してロック部材を常に一定のロック解除位置で保持することができる。

本発明によれば、ロック力の低下を抑制しつつ、ロック部材のサイズを大きくすることなく、かつ、コストの低減を図ることが可能なステアリングロック装置を提供することができる。

以下、本実施の形態に係るステアリングロック装置の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

［第１の実施の形態］
（ステアリングロック装置の構成）
まず、第１の実施の形態に係るステアリングロック装置の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態に係るステアリングロック装置の分解斜視図である。

図１に示すように、ステアリングロック装置１は、ステアリングシャフトＳ（図２〜図４参照）の周辺に組み付けられるものである。このステアリングロック装置１は、上部ケース３でカバーされることにより少なくとも駆動源を収容する収容部５ａ、及び、該収容部５ａからステアリングシャフトＳ側へ向けて突設されたガイド部５ｂを有する本体ケース５を備えている。

この上部ケース３と本体ケース５とは、互いの合わせ面で合わせられた状態で固定ネジＮ等により組み付け固定される。また、本体ケース５内（収容部５ａ内やガイド部５ｂ内）には、駆動源となる駆動ユニット７や、ロック部材９、非常用ロック手段１１、セーフプレート１３、コイルユニット１５が設けられている。

駆動ユニット７は、収容部５ａ内に設けられ、モータ、ギア（不図示）及びカム７ａを少なくとも収容するものである。具体的には、駆動ユニット７内には、モータやウォームギア、ウォームホール（不図示）などが設けられている。この駆動ユニット７は、駆動ユニット７は、収容部５ａに固定ネジＮにより固定される。

ロック部材９は、収容部５ａとガイド部５ｂとの双方を連通して設けられている。このロック部材９は、ステアリングシャフトＳの回転をロックするロック位置（図２参照）と、ステアリングシャフトＳの回転を許容するロック解除位置との間を変移する。具体的には、ロック部材９は、亜鉛からなる上部ロック部材９Ａと、鉄からなる下部ロック部材９Ｂとによって構成されている。

この下部ロック部材９Ｂ（ロック部材９）には、セーフプレート１３が収容部の方向へ移動したときに、非常用ロック手段１１を構成するロックピン１１ａと嵌合することでロック部材９をロック位置で保持する嵌合孔１７Ａ、及び、ロックピン１１ａと嵌合することでロック部材９をロック解除位置で保持する嵌合孔１７Ｂが形成されている（図２〜図４参照）。なお、ロック部材９は、カム７ａに追従して移動するコイルバネ１９によってステアリングシャフトＳ側に付勢されている。

非常用ロック手段１１は、ガイド部５ｂ内に収容され、先端部１２ａ及び段差部１２ｂを有するロックピン１１ａと、このロックピン１１ａをロック部材９側へするスプリング１１ｂと、スプリング１１ｂの一端を固定可能であるとともに、固定ネジによりガイド部５ｂに固定される押付板１１ｃとによって構成されている。

このロックピン１１ａは、通常時ではセーフプレート１３により嵌合孔１７Ａ，１７Ｂに嵌合されない非嵌合位置に保持され、非常時には嵌合孔１７Ａ，１７Ｂに嵌合される嵌合位置に保持される。なお、通常時とは、ステアリングロック装置１が破損していない状態を示し、すなわち、セーフプレート１３が収容部の方向へ移動していない状態（セーフプレート１３がガイド部５ｂから抜けていない状態）を示す。また、非常時とは、ステアリングロック装置１が破損した状態を示し、すなわち、セーフプレート１３が収容部の方向へ移動した状態（セーフプレート１３がガイド部５ｂから抜けた状態）を示す。

セーフプレート１３は、ロック部材９と非常用ロック手段１１との間に収容部５ａの方向へ移動可能に設けられ、先端がロックピン１１ａの段差部１２ｂに係合してロックピン１１ａをガイド部５ｂ内で保持可能なものである。すなわち、セーフプレート１３は、非常時にガイド部５ｂから抜けてロックピン１１ａの段差部１２ｂとの係合が解除され、ロックピン１１ａが嵌合孔１７Ａ，１７Ｂに嵌合させるためのものである。

コイルユニット１５は、後述する基板２３からの信号により、ロック部材９の移動を許容するか否かを収容部５ａ内に設けられたモータに伝達するものである。なお、コイルユニット１５は、収容部５ａに固定ネジＮにより固定される。

本体ケース５の下側（収容部５ａの下側）には、上カバー２１Ａと下カバー２１Ｂとによって覆われる基板２３が設けられている。この基板２３は、基板面に搭載された多数の電気部品（不図示）を有し、電気部品、プリント配線などによってモータ駆動回路が構成されている。

また、基板２３には、外部接続用のコネクタ２３ａが設けられている。この基板２３における相手側コネクタ挿入孔側は、上カバー２１Ａや下カバー２１Ｂから外部に露出するように配置されている。なお、基板２３を覆った上カバー２１Ａと下カバー２１Ｂとは、下部ケース２５内に収容された状態で、収容部５ａの底面に固定ネジＮにより固定される。

（ロック部材に形成される嵌合孔の構成）
次に、上述したロック部材に形成される嵌合孔の構成について、図２〜図４を参照しながら説明する。図２は、第１の実施の形態に係るステアリングロック装置（通常時）を示す断面図であり、図３は、第１の実施の形態に係るステアリングロック装置（非常時における非嵌合状態）を示す断面図であり、図４は、第１の実施の形態に係るステアリングロック装置（非常時における嵌合状態）を示す断面図であり、図５は、第１の実施の形態に係るステアリングロック装置のロック部材に形成される嵌合孔を示す拡大断面図である。

なお、以下において、嵌合孔１７Ａ，１７Ｂのうち、セーフプレート１３が収容部の方向へ移動したときに、非常用ロック手段１１を構成するロックピン１１ａと嵌合することでロック部材をロック位置で保持する嵌合孔１７Ａについて説明する。

図２〜図４に示すように、嵌合孔１７ＡにおけるステアリングシャフトＳ側に位置する壁部であるシャフト側壁部１０は、ロック部材９の移動方向ｍと直交する直交部１０Ａと、嵌合孔１７Ａの開口部を広げてロック部材９の移動方向ｍから傾斜する傾斜部１０Ｂとを少なくとも有している。

具体的には、傾斜部１０Ｂは、直交部１０Ａよりもロック部材９の外表面側に該直交部１０Ａと連続して設けられる第１傾斜部１０ａと、第１傾斜部１０ａよりもロック部材９の外表面側に第１傾斜部１０ａと連続して設けられる第２傾斜部１０ｂとを備えている。

図５に示すように、第１傾斜部１０ａにおけるロック部材９の移動方向ｍに対する第１角度（α）は、ロックピン１１ａを嵌合孔１７Ａに挿入させやすくするために、第２傾斜部１０ｂにおけるロック部材９の移動方向に対する第２角度（β）よりも小さく設定されている。

（第１の実施の形態に係る作用・効果）
以上説明した第１の実施の形態に係るステアリングロック装置１によれば、シャフト側壁部１０が直交部１０Ａと傾斜部１０Ｂとを少なくとも有することによって、ロックピン１１ａが傾斜部１０Ｂを滑って直交部１０Ａに引っ掛かるため、該ロックピン１１ａを嵌合孔１７Ａに確実に嵌合させることができる。

具体的には、図２に示すように、ステアリングシャフトＳの回転がロックされているときに、本体ケース５に所定値以上の衝撃が作用して収容部５ａとガイド部５ｂとが分断する（すなわち、連結部Ｃで分断する）と、図３に示すように、セーフプレート１３が収容部の方向へ移動する。

このとき、図３に示すように、ロックピン１１ａがスプリング１１ｂの付勢力により非嵌合位置から嵌合位置に移動することによって、ロックピン１１ａが傾斜部１０Ｂ（第１傾斜部１０ａ及び第２傾斜部１０ｂ）を滑り始める。つまり、第１角度（α）が第２角度（β）よりも小さく設定されていることによって、最初に角度の大きい第２傾斜部１０ｂをロックピン１１ａが滑り、該ロックピン１１ａの速度を加速させることができ、その勢いのまま第１傾斜部１０ａをロックピン１１ａが滑る。

そして、図４に示すように、傾斜部１０Ｂで加速したロックピン１１ａの先端部１２ａが直交部１０Ａに引っ掛かり、ロックピン１１ａが嵌合孔１７Ａに嵌合してロック部材９がステアリングシャフトＳの回転を確実にロックする、すなわち、ロック部材９を常に一定のロック解除位置で確実に保持することができる。

このように、嵌合孔１７Ａの開口部が広くてかつロック部材９を常に一定のロック解除位置で確実に保持することができるため、セーフプレート１３が収容部５ａの方向へ移動することに伴って、嵌合孔１７Ａ，１７Ｂが形成されたロック部材９（下部ロック部材９Ｂ）が若干移動してしまった場合であっても、嵌合孔１７Ａ自体をロック部材９の移動方向に大きく（すなわち、ロック部材９のサイズを大きく）設定する必要がなく、ロック力の低下を抑制することができる。さらに、ロック部材９がステアリングシャフトＳの回転をロックする必要最低限の力を考慮する必要がなくなるため、コストの低減を図ることが可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係るロック部材に形成される嵌合孔の構成について、図６を参照しながら説明する。なお、上述した第１の実施の形態に係るステアリングロック装置１と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

図６（ａ）は、第２の実施の形態に係るステアリングロック装置（通常時）を示す断面図であり、図６（ｂ）は、第２の実施の形態に係るステアリングロック装置（非常時における非嵌合状態）を示す断面図であり、図６（ｃ）は、第２の実施の形態に係るステアリングロック装置（非常時における嵌合状態）を示す断面図である。

図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、シャフト側壁部１０は、ロック部材９の移動方向と直交する直交部１０Ａと、嵌合孔１７Ａの開口部を広げてロック部材９の移動方向から傾斜する傾斜部１０Ｂとを少なくとも有している。

具体的には、直交部１０Ａは、傾斜部１０Ｂよりもロック部材９の中心側に該傾斜部１０Ｂと連続して設けられる内側直交部１０ｃと、傾斜部１０Ｂよりもロック部材９の外表面側に該傾斜部１０Ｂと連続して設けられる外側直交部１０ｄとを備えている。

（第２の実施の形態に係る作用・効果）
以上説明した第２の実施の形態に係るステアリングロック装置１によれば、第１の実施の形態と同様に、セーフプレート１３が収容部５ａの方向へ移動することに伴って、嵌合孔１７Ａが形成されたロック部材９（下部ロック部材９Ｂ）が移動してしまった場合であっても、ロックピン１１ａが傾斜部１０Ｂを滑って内側直交部１０ｃ及び外側直交部１０ｄに引っ掛かることで、該ロックピン１１ａを嵌合孔１７Ａに確実に嵌合させることができる。

具体的には、図６（ａ）に示すように、ステアリングシャフトＳの回転がロックされているときに、本体ケース５に所定値以上の衝撃が作用して収容部５ａとガイド部５ｂとが分断すると、図６（ｂ）に示すように、セーフプレート１３が収容部の方向へ移動する。

このとき、図６（ｂ）に示すように、ロックピン１１ａがスプリング１１ｂの付勢力により非嵌合位置から嵌合位置に移動することによって、ロックピン１１ａが傾斜部１０Ｂを滑り始める。そして、図６（ｃ）に示すように、傾斜部１０Ｂで加速したロックピン１１ａの先端部１２ａが内側直交部１０ｃに引っ掛かり、さらに、ロックピン１１ａの段差部１２ｂが外側直交部１０ｄに引っ掛かるため、ロックピン１１ａが嵌合孔１７Ａに嵌合して、ロック部材９がステアリングシャフトＳの回転を確実にロックする、すなわち、ロック部材９を常に一定のロック解除位置で確実に保持することができる。

［その他の実施の形態］
上述したように、本発明の実施の形態や変更例を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。

例えば、ロック部材９は、上部ロック部材９Ａと下部ロック部材９Ｂとによって構成されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、一部材により形成されていても勿論よい。

また、直交部１０Ａ及び傾斜部１０Ｂは、ロック部材をロック位置で保持可能な嵌合孔１７Ａ（シャフト側壁部１０）に形成されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ロック部材をロック解除位置で保持可能な嵌合孔１７Ｂに形成されていても勿論よい。

この場合、直交部１０Ａ及び傾斜部１０Ｂは、ロックピン１１ａを嵌合孔１７Ｂに確実に嵌合させてステアリングシャフトＳをロック解除状態とするため（すなわち、ロック状態にさせないため）に、嵌合孔１７Ｂにおける収容部５ａ側に位置する壁部である収容部側壁部に形成される。

この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

第１の実施の形態に係るステアリングロック装置の分解斜視図である。 第１の実施の形態に係るステアリングロック装置（通常時）を示す断面図である。 第１の実施の形態に係るステアリングロック装置（非常時における非嵌合状態）を示す断面図である。 第１の実施の形態に係るステアリングロック装置（非常時における嵌合状態）を示す断面図である。 第１の実施の形態に係るステアリングロック装置のロック部材に形成される嵌合孔を示す拡大断面図である。 第２の実施の形態に係るステアリングロック装置を示す断面図である。

符号の説明

１…ステアリングロック装置、３…上部ケース、５…本体ケース、５ａ…収容部、５ｂ…ガイド部、７…駆動ユニット（駆動源）、７ａ…カム、８…ロック部材、９Ａ…上部ロック部材、９Ｂ…下部ロック部材、１０…シャフト側壁部、１０Ａ…直交部、１０Ｂ…傾斜部、１０ａ…第１傾斜部、１０ｂ…第２傾斜部、１０ｃ…内側直交部、１０ｄ…外側直交部、１１…非常用ロック手段、１１ａ…ロックピン、１１ｂ…スプリング、１１ｃ…押付板、１２ａ…先端部、１２ｂ…段差部、１３…セーフプレート、１５…コイルユニット、１７Ａ，１７Ｂ…嵌合孔、１９…コイルバネ、２１Ａ…上カバー、２１Ｂ…下カバー、２３…基板、２３ａ…コネクタ、２５…下部ケース、Ｃ…連結部、Ｎ…固定ネジ、Ｓ…ステアリングシャフト

Claims (3)

1. 少なくとも駆動源を収容する収容部、及び、前記収容部からステアリングシャフト側へ向けて突設されるガイド部を有する本体ケースと、
   前記収容部と前記ガイド部とを連通して設けられ、前記ステアリングシャフトの回転をロックするロック位置と、前記ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間を前記駆動源により変移するロック部材と、
   前記ガイド部内に収容されるロックピン、及び、前記ロックピンを前記ロック部材側へ付勢するスプリングを有する非常用ロック手段と、
   前記ロック部材と前記非常用ロック手段との間に前記収容部の方向へ移動可能に設けられ、前記ロックピンを前記ガイド部内で保持可能なセーフプレートとを備え、
   前記ロック部材には、前記セーフプレートが前記収容部の方向へ移動したときに、前記ロックピンと嵌合することで前記ロック部材を前記ロック位置で保持する嵌合孔が形成されており、
   前記嵌合孔における前記ステアリングシャフト側に位置する壁部であるシャフト側壁部は、前記ロック部材の移動方向と直交する直交部と、前記嵌合孔の開口部を広げて前記ロック部材の移動方向から傾斜する傾斜部とを少なくとも有することを特徴とするステアリングロック装置。
2. 前記傾斜部は、前記直交部よりも前記ロック部材の外表面側に前記直交部と連続して設けられる第１傾斜部と、前記第１傾斜部よりも前記ロック部材の外表面側に前記第１傾斜部と連続して設けられる第２傾斜部とを備え、
   前記第１傾斜部における前記ロック部材の移動方向に対する第１角度（α）は、前記第２傾斜部における前記ロック部材の移動方向に対する第２角度（β）よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載のステアリングロック装置。
3. 前記直交部は、前記傾斜部よりも前記ロック部材の中心側に前記傾斜部と連続して設けられる内側直交部と、前記傾斜部よりも前記ロック部材の外表面側に前記傾斜部と連続して設けられる外側直交部とを備え、
   前記内側直交部には、前記ロックピンの先端部が嵌合し、
   前記外側直交部には、前記ロックピンの先端部よりも大径である段差部が嵌合することを特徴とする請求項１に記載のステアリングロック装置。

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