JP5668186B2 - 電動ステアリングロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用電動ステアリングロック装置に関する。

自動車のステアリングをロックするために、純粋に機械的なステアリングホイールロックと比較して大きな人気を博している電動ステアリングロック装置が近年開発されている。

機械的なステアリングロックは、常にイグニションロックの近くに取り付けられる必要があるのに対して、電動式のステアリングロックは、ステアリングコラム上のどのような位置にも、例えば、ドライバーの足元の近くにも取り付けることができる。

これにより、ステアリングコラム周りの取り付けスペースを、最適に利用できるようになるという利点がもたらされ、かつステアリングロックはドライバーの膝の領域に配置されることがないので、事故の場合のドライバーの安全性が高められる。

このような電動ステアリングロック装置は、例えば、出願人名義の特許文献１および特許文献２に記載されている。このようなステアリングロック装置は、トランスミッションユニットを介して、ロック用ボルトを作動させる電動式ユニット、例えば、電動モータを備えており、ロック用ボルトは、ステアリングコラムをロックするために、ステアリングコラムのくぼみの中に入る。

特許文献２のものでは、ロック用ボルトは、駆動体を有するスピンドル駆動装置を介して制御される。この場合、ロック用ボルト、駆動体、およびスピンドル駆動装置は、直列に配置され、それにより、ステアリングロック装置全体の総高さが決定されている。

ドイツ国特許公報第１９９０６３０２号 ドイツ国特許公報第１９９０６２６７号

ステアリングコラム周りの取り付けスペースをさらに有効とするように、公知の電動ステアリングロック装置の総高さを減少させることが、本発明の目的である。

この目的は、本発明によると、請求項１に記載の特徴により達成される。また、本発明の特に有利な構成が、従属請求項に記載されている。

本発明の電動ステアリングロック装置は、ロック用ボルトが、一端に、ロック用ボルトと一体的に設けられ、駆動装置のフォークと協働するＴ字形突起を有しており、フォークが、ロック用ボルトをロック位置から休止位置へ、持ち上げ運動により移動させるように、各端にそれぞれ傾斜路を有し、かつモータによって駆動されるようになっていることを特徴としている。

これにより、非常に低寸の電動ステアリングロック装置が得られる。さらに、ロック用ボルトを直接に作動させるため、追加のアダプタ部品が不要になる。一体構成のために部品点数は減少し、かつコスト面での利点がもたらされるとともに、最終組立時の取り付け作業を迅速に行うことができる。従って、直接的な材料適合性も得られ、それにより、温度変動のような環境の影響により、有害な作用が及ぼされることはあり得ない。一体構成のために、駆動装置からロック用ボルトへの最適な力の伝達も可能になっている。

本発明にかかるステアリングロック装置は、以下の特徴の１つ以上を有していると有利である。
−傾斜路の勾配は、先端から遠い部分よりも、先端部分において小さい。
−傾斜路の勾配は、先端から離れる方向に、一定に増大している。
−各傾斜路は、Ｔ字形突起の下面と協働するようになっている。
−Ｔ字形突起の下面における傾斜路と協働する部位に、各傾斜路と転がり接触し、回転可能に取り付けられた球またはシリンダが設けられている。
−フォークはＵ字形であり、そのＵ字の基部が、フォークをそれぞれの終端位置の間で移動させるように、歯車により支持されたピンが嵌入するレールを有する。
−圧縮バネは、フォークの各先端において、フォークの基部の方向に作用している。
−傾斜路は、終端ストッパによって終っている。
−少なくとも１つのスラストバネが、Ｔ字形ブロックに対して、ロック用ボルトのロック位置の方向に作用している。
−Ｔ字形ブロックは、スラストバネが係合する凹部を有する。
本発明のさらなる特徴と利点は、以下、図面に基づいて説明する例示的実施形態から明らかになると思う。

本発明にかかる電動ステアリングロック装置の基本的な構成部材の側方斜視図である。 第２の形状の傾斜路の図である。 第３の形状の傾斜路の図である。 本発明にかかるロック装置の略平面図である。

以下、本発明を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図では、同じ構成部品には同じ符号を付してある。

図１および図４は、その一部である支持壁３のみが概略的に示されているハウジングに収容された自動車用電動ステアリングロック装置１の一部を示す。

このステアリングロック装置は、自動車のステアリングホイールをロックするように（図示しない）ステアリング軸の対応するくぼみに嵌入可能なロック用ボルト５を備えている。ロック用ボルト５は、往復（図の上から下へおよびその逆の）運動を行い得るように、ガイド７内に可動に配置されている。

ロック用ボルト５の運動は、少なくともロック用ボルト５がステアリング軸のくぼみから後退させられるように、すなわち、少なくともステアリング軸を制止するロック位置から、非制止時の休止位置に移動しうるように、電動モータ９を備える駆動装置１１によって制御される。

本発明によれば、ロック用ボルト５は、一端に、ロック用ボルトと一体的に設けられ、駆動装置１１におけるフォーク１９と協働するＴ字形ブロック１３を有しており、フォーク１９は、ロック用ボルト５をロック位置から休止位置へ、持ち上げ運動により移動させるように、各先端１５に傾斜路１７を有し、かつモータ９によって駆動される。

傾斜路１７には、肩部２３がフォーク１９上を摺動するように、Ｔ字形ブロック１３の下面２１が接触している。フォーク１９におけるＴ字形ブロック１３と協働する部位には、摩擦力を低減させて、摩損を小とするために（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（略語ＰＴＦＥ）または低摩擦塗料からなる）低摩擦被膜が設けられている。

圧縮バネ２４が、フォーク１９の各先端１５に対して、フォーク１９の基部の方向（矢印２４Ａ）に作用している。

図１の構成では、傾斜路１７は、全体にわたって一様な直線からなる単純な形状を有している。

しかしながら、傾斜路１７の勾配は、図２に示すように、先端部２５の方が先端から遠い部分２７よりも小さくなっている。これは、ロック用ボルト５の後退に従って、大きな力を要するように考慮したものである。先端から遠い部分２７では、勾配がより大きく、そのため、電動モータ９が所定の回転速度の場合に、ロック用ボルト５の後退が加速される。そのため、フォークをよりコンパクトとして、ステアリングロック装置のスペースを小とすることができ、かつロック用ボルト５を移動させる時間を短くすることができるという利点がある。

図１の例示的実施形態と比較すると、傾斜路１７が終端ストッパ２９によって限定されることとなる。

さらなる改良点は、図２に示すように、Ｔ字形ブロック１３の下面２１が、傾斜路１７と協働する部位に、各傾斜路１７と転がり接触状態の、回転可能に取り付けられた球またはシリンダ３１を有するということである。これにより、摩擦力をさらに低減させることが可能であり、その結果、電動モータ９が出すべき力も低減しうる。

図３に示す傾斜路１７の例示的実施形態は、傾斜路１７の勾配が、先端１５から離れる方向（矢印３３）に一定に増加するという点においてのみ、図２の傾斜路と異なっている。放物線形状または指数関数的形状としてもよい。

図１および図４から分かるように、フォーク１９は、ほぼＵ字形の形状を有している。

フォーク１９の往復運動（二方向矢印３５を参照）を得るため、Ｕ字形基部３７には、フォーク１９をそれぞれの終端位置の間で移動させるように、歯車４１によって支持されたピン４２が嵌入するレール３９が設けられている。歯車４１は、モータ９により、ウォーム歯車４３を介して駆動される。

ロック用ボルトをくぼみに係止して、ステアリングホイールをロックするため、例えば、スラストバネ５１が設けられ、ロック用ボルト５のＴ字形ブロック１３に対して、ロック位置の方向（矢印５３）に作用する。

Ｔ字形ブロックは、好ましくは、スラストバネ５１が係合する凹部５５（図１参照）を有し、スラストバネ５１の他端は、ハウジング３に当接している。

本発明にかかるステアリングロック装置は、次のように動作する。

ロック用ボルト５の閉位置では、Ｔ字形ブロック１３の先端１５は、傾斜路１７に載っている。ロック用ボルト５を伸ばすために、モータ９を起動すると、ウォーム歯車４３を介して歯車４１は駆動させられる。これが起きると、ピン４２はレール３９内を摺動し、フォーク１９は圧縮バネ２４の力に抗して押され、Ｔ字形突起１３を押して、傾斜路１７を乗り越えさせ、それにより、ロック用ボルトを、制止時のロック位置から非制止時の休止位置に押す。

本発明によると、モータを一回転方向にのみに作動させればよく、それにより、モータを両回転方向に前後に駆動する複雑で高価な電子装置が不要になる。

本発明によるステアリングロック装置は、その簡単な構成、少ない部品点数、および信頼できる動作において極めてすぐれている。

１ 電動ステアリングロック装置
３ 支持壁
５ ロック用ボルト
７ ガイド
９ モータ
１１ 駆動装置
１３ Ｔ字形ブロック
１５ 先端
１７ 傾斜路
１９ フォーク
２１ Ｔ字形ブロックの下面
２３ 肩部
２４ 圧縮バネ
２４Ａ 矢印
２５ 先端部
２７ 先端から遠い部分
２９ 終端ストッパ
３１ シリンダ
３３ 矢印
３５ 二方向矢印
３７ Ｕ字形基部
３９ レール
４１ 歯車
４２ ピン
４３ ウォーム歯車
５１ スラストバネ
５３ 矢印
５５ 凹部

Claims (9)

1. 自動車のステアリングホイールをロックするようにステアリングシャフトの対応するくぼみに嵌入可能なロック用ボルト（５）と、ロック用ボルト（５）を少なくともステアリングシャフトを固定するロック位置から、非制止時の休止位置へ移動させるモータ（９）を備える駆動装置（１１）とを備える自動車用電動ステアリングロック装置（１）であって、ロック用ボルト（５）は、一端に、ロック用ボルトと一体をなし、かつ駆動装置（１１）のフォーク（１９）と協働するＴ字形ブロック（１３）を有し、フォーク（１９）は、ロック用ボルト（５）をロック位置から休止位置に、持ち上げ運動をもって移動させるように、フォーク（１９）の各端部（１５）に、その傾斜路（１７）を有し、かつモータ（９）によって駆動されるようになっており、圧縮バネ（２４）は、フォークの各端部（１５）において、フォーク（１９）の基部の方向に作用していることを特徴とする自動車用電動ステアリングロック装置（１）。
2. 傾斜路（１７）の勾配は、先端から遠い部分（２７）よりも、先端部（２５）において緩いことを特徴とする、請求項１に記載の電動ステアリングロック装置。
3. 傾斜路の勾配は、先端から遠去かる方向に、一定に増加していることを特徴とする、請求項２に記載の電動ステアリングロック装置。
4. 各傾斜路は、Ｔ字形ブロック（１３）の下面（２１）と協働するようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の電動ステアリングロック装置。
5. Ｔ字形ブロックの下面（２１）における傾斜路（１７）と協働する部位に、各傾斜路（１７）と転がり接触して、回転しうるようになっている球あるいはシリンダ（３１）を設けてあることを特徴とする、請求項４に記載の電動ステアリングロック装置。
6. フォーク（１９）はＵ字形をなし、そのＵ字形基部（３７）が、フォーク（１９）を、それぞれの終端位置（２９）の間で移動させるように、歯車（４１）によって支持されたピン（４２）が嵌入しうるレール（３９）を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動ステアリングロック装置。
7. 傾斜路（１７）は、終端ストッパ（２９）のところで終っていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動ステアリングロック装置。
8. 少なくとも１つのスラストバネ（５１）が、Ｔ字形ブロック（１３）に対して、ロック用ボルトのロック位置の方向に作用していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電動ステアリングロック装置。
9. Ｔ字形ブロック（１３）は、スラストバネ（５１）が係合する凹部（５５）を有することを特徴とする、請求項８に記載の電動ステアリングロック装置。

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