WO2004094205A1 - ステアリングロック装置 - Google Patents

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WO2004094205A1
WO2004094205A1 PCT/JP2004/005533 JP2004005533W WO2004094205A1 WO 2004094205 A1 WO2004094205 A1 WO 2004094205A1 JP 2004005533 W JP2004005533 W JP 2004005533W WO 2004094205 A1 WO2004094205 A1 WO 2004094205A1
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steering
lock device
lock
key
shaft
Prior art date
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PCT/JP2004/005533
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English (en)
French (fr)
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Tadashi Hibino
Takeshi Negishi
Kenji Kurita
Hideki Kojima
Original Assignee
Nsk Ltd.
Nsk Steering Systems Co. Ltd.
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Priority to JP2005505727A priority patent/JP4491416B2/ja
Priority to EP04728260A priority patent/EP1632411A4/en
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    • Y10T70/5664—Latching bolt

Definitions

  • the present invention relates to a steering lock device for preventing a vehicle from being stolen, and more particularly, to a manual (normal) steering or a column-type / pinion-type electric power steering device in which the key of an induction switch can be removed.
  • the present invention relates to a method for making a steering wheel unrotatable.
  • a steering lock device that not only stops the engine but also disables the rotation of the steering wheel when the key of the ignition switch is removed is generally used.
  • a lock device for preventing theft of a vehicle is usually provided in a steering column. It has an integral structure with the key mechanism of the identification switch.
  • a steering lock device is provided on a steering column 103 mounted on a vehicle body such as a lower surface of a dashboard via a support bracket 101.
  • the steering shaft 102 is divided into an upper shaft 104 and a lower shaft 105
  • the steering column 103 is divided into an upper column 106 and a lower column 1
  • the upper part (upper shaft, upper column) and the lower part (lower shaft, lower column) are connected by universal joints 108 and 109, respectively.
  • the lower column 107 was fixed to the vehicle body with a support bracket 101
  • the upper column 106 was pivotally supported by the support bracket 101 so as to be pivotable about a pivot axis 109.
  • Rocking plaque Bit 1 1 0 is fixed.
  • the steering lock device is provided near the universal joint 108, and locks the steering shaft 102 by engaging with a not-shown lock key. That is, a key lock collar 111 is provided on the tip side of the lower shaft 105 (FIG. 17 side), and an opening 112 is provided on the tip side of the lower column 107 (FIG. 17 right side). There is provided a guide cylinder 113 formed to guide the lock key into the lower column 107 through the opening 112.
  • the key lock collar 1 1 1 has a key lock hole 1 1 1 a at a position corresponding to the opening 1 1 2, and the lock key is locked from the opening 1 1 2 by the guide of the guide cylinder 1 1 2. It is inserted into the hole 111a to lock the steering shaft 102.
  • the steering lock device slides the lock key from the outside toward the lower shaft 105 in the direction of the arrow in FIG. 17 based on the key operation of the identification switch, and opens the guide cylinder 113.
  • Lock the steering wheel 1 1 4 by inserting the tip of the lock key into the key lock hole 1 1 1 a with the lock key aligned with the opening 1 1 2 via 1 1 2 I'm going to let you.
  • the steering column 103 has a function of reducing a collision at the time of collision by securing a predetermined amount of Collabs stroke and collapsing together with the steering shaft 102. Therefore, when the steering lock device is attached to the steering column 103, it becomes difficult to secure a sufficient Collabs stroke. Also, if the steering lock device is mounted near the steering wheel 1 1 4, There was a problem that space was reduced.
  • the mass of the steering lock device increases, and when a hole for attaching the lock member to the steering column 103 is opened, the natural vibration of the entire column system is increased. The number drops. Therefore, for example, when driving at high speeds, the vibration generated on the tire side may coincide with the resonance point of the column system, causing the steering wing wheel to resonate, causing discomfort to the driver and reducing the product value There was a problem.
  • a steering lock device is attached to a gear portion provided in a speed reducer of an electric power steering device, there is a risk that dust and moisture may enter the gear portion. As a result, the gears may be worn or the resin gears may absorb moisture, resulting in a decrease in the performance of the electric power steering device.
  • an object of the present invention is to provide a steering lock device at any part of an output shaft of a steering wheel from a steering wheel to a steering gear portion, thereby ensuring a sufficient Collabs stroke and improving an occupant's stroke. Wider space around the knees improves comfort and safety, while reducing the weight of the equipment and preventing the resonance of the steering wheel caused by the lowering of the natural frequency of the steering column, resulting in good steering performance. Is to maintain. Further, it is an object of the present invention to improve the anti-theft function by integrally forming the steering lock device and the gear box, or by providing the steering lock device on the output shaft side of the reduction gear of the electric power steering device. It is in. Disclosure of the invention
  • the present invention relates to a steering lock device provided with a lock device that automatically locks a steering shaft when a key of an identification switch is removed in a state where the key can be removed.
  • a mechanism and a lock device are provided separately, and the lock device is provided on the steering wheel extending from a steering wheel to a steering gear. It was provided at any part of the output shaft of the wheel.
  • the lock device is provided on a steering gear having a rack and pinion mechanism.
  • the lock device is provided around a pinion shaft of the steering gear portion.
  • the lock device is provided on an output shaft side of a reduction gear unit of an electric power steering device.
  • the lock device is provided on an output shaft of a speed reducer unit.
  • the lock device is provided on a yoke connected to an output shaft of a speed reducer unit.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a steering system.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example in which the steering lock device according to the first embodiment of the present invention is attached to a steering gear portion.
  • FIG. 3 is a diagram viewed from the AA direction of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram viewed from the BB direction in FIG.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, and shows an example in which a steering lock device is provided below a rack shaft.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram in which a steering lock device according to a third embodiment of the present invention is incorporated in an electric power steering device.
  • FIG. 7 is a diagram showing the mounted state of the steering lock device as viewed from the base end side (the left side of FIG. 6) of the device of FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing a non-engaged state of the steering lock device of FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing an engaged state of the steering lock device of FIG.
  • FIG. 10 is a view showing a non-engaged state of the steering lock device according to the fourth embodiment of the present invention. is there.
  • FIG. 11 is a view showing an engaged state of the steering lock device of FIG.
  • FIG. 12 is a schematic view of a steering lock device according to a fifth embodiment of the present invention as viewed from the proximal end side.
  • FIG. 13 is a schematic view showing an engaged state of the steering lock device of FIG.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing an engagement relationship between a yoke and a lock pin of the steering lock device of FIG.
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing a state in which a tilt mechanism is incorporated in the electric power steering device according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a side view showing a tilt type steering device incorporating a conventional steering lock device.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a conventional steering lock device mounted on a steering column. Explanation of reference numerals
  • Lock pin actuator Lock pin Harness connector Key lock collar a Key lock hole
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a steering column system.
  • the steering column 1 rotatably supports a steering shaft 3 having a steering wheel 2 at a tip.
  • the steering shaft 3 is connected to an in-vehicle shaft 5 via a universal joint 4, and further connected to a steering gear section 7 via a universal joint 6.
  • a rack & pinion mechanism 10 for converting the rotational movement of the steering shaft 3 into a linear movement and reciprocating the rod 9 in the gear box 8 is provided in the steering gear section 7 as shown in FIG. It is stored.
  • the rack-and-pinion mechanism 10 includes a pinion tooth 11a of a pinion shaft 11 and a rack shaft 12 having a rack tooth 12a that matches the pinion tooth 11a. Be composed.
  • the pinion shaft 11 is integrally connected to the input shaft 13 at the upper end thereof, and the rack shaft 12 is disposed at an intermediate position of a tie rod 9 for connecting tires on both sides.
  • the pinion shaft 11 and the rack shaft 12 convert the rotational motion from the steering shaft 3 into a linear motion of the yellow rod 9.
  • a box-shaped lock pin actuator 14 is provided outside the gear box 8. Is mounted with Porto 15
  • the lock pin operation device 14 is configured so that the lock pin 16 is set so as to be freely retractable and retracted, and the lock pin 16 is electrically reciprocated based on key information input via the harness connector 17. I'm familiar.
  • a substantially cylindrical key lock collar 19 is attached to the outer periphery of the input shaft 13 in the gear box 8 via a ring member 18 such as a tolerance ring.
  • the key lock collar 19 is press-fitted and fixed to the input shaft 13 via the tolerance ring 18.
  • a key lock hole 19a is formed near the center of the key lock collar 19, and the key lock collar 19 and the lock pin operating device 14 constitute a steering lock device.
  • the key lock collar 19 is attached to the input shaft 13 via the ring member 18, the torque applied to the steering shaft 3 at the time of locking is limited to the input shaft 1 until the set torque value. 3 does not rotate, and when the torque exceeds the set torque value, the input shaft 13 is slipped with the excess torque to prevent the vehicle from being stolen.
  • the steering lock device is provided in the steering gear portion 7, it is possible to secure a sufficient stroke and absorb the impact at the time of collision without sacrificing the Collabs stroke of the steering column 1. . Also, there is no protrusion around the steering column due to the steering lock device, which prevents the driver from hitting the knee in the event of a secondary collision, thus improving safety.
  • the weight of the steering lock device can be reduced only by the weight of the steering lock device, and the same effect as when the steering column is reinforced can be achieved.
  • the natural frequency of the steering column system is not reduced, and the vibration of the steering wheel due to the resonance of the steering wheel is eliminated, so that good steering performance can be maintained.
  • the steering lock device can be formed integrally with the steering gear, making it extremely difficult to disassemble or destroy the steering lock device against theft, further enhancing the anti-theft function. .
  • the key lock collar 19 is fixed to the pinion shaft 11 via the ring member 18, but not shown, but the key lock collar 19 is fixed to the pinion shaft 11 by welding or the like.
  • a groove corresponding to the engagement hole 19a of the key lock collar 19 is provided on the output shaft 13. The same action and effect can be obtained.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the steering lock device.
  • the steering lock device is provided above the pinion shaft 11 of the rack and pinion mechanism 10 (on the steering wheel side), whereas in this modification, the steering lock device is provided below the rack shaft 12 ( (On the side opposite to the steering wheel), and the same operation and effect can be obtained.
  • a box-shaped lock pin actuator 21 is attached to the outside of the gear box 8 near the lower end of the pinion shaft 11 and below the rack shaft 12 with a port 22.
  • the lock pin operating device 21 has the lock pin 23 set therein so as to be freely protruded and retracted, and reciprocates the lock pin 23 electrically based on key information input via the harness connector 24. It is like that.
  • a substantially cylindrical key lock collar 26 is attached to the outer periphery of the input shaft 13 in the gear box 8 via a ring member 25.
  • a key lock hole 26a is formed near the center of the key lock collar 26, and the key lock collar 26 and the lock pin operating device 21 constitute a steering lock device.
  • FIG. 6 shows a schematic structure of a steering lock device according to a third embodiment of the present invention, in which a steering column 31 rotatably supports a steering shaft 32 having a steering wheel at a tip by a ball bearing 33. are doing.
  • the steering column 31 and the steering shaft 32 are composed of an outer column 31a, an inner column 31b, an air shaft 31a and an inner shaft 32b, respectively. By collapsing with, impact energy is absorbed.
  • a reduction gear 3 supported by a pair of ball bearings 35, 35 arranged on the outer periphery of the output shaft 40 in a housing 34. 6 and a torque sensor 37 adjacent to the speed reducer 36.
  • the speed reducer 36 includes a worm wheel 41 attached to the output shaft 40 of the input shaft 39 and the output shaft 40 connected to each other with the 1 ⁇ 1 capacitor 38 interposed therebetween.
  • a worm gear 42 is provided for the wheel 41, and the driving force of the motor 43 is reduced and transmitted to the output shaft 40.
  • a cover 44 for sealing the housing 34 is attached to the opening side of the housing 34 (the left side in FIG. 6) with three ports 45.
  • the cover 44 has a substantially cylindrical keylock collar 55 for passing the output shaft 40 through the center thereof, and a substantially U-shaped frame 47 for the base of the steering column 31. It is formed so as to protrude toward the end (left side in FIG. 6).
  • An end shaft 49 is connected to an end of the output shaft 40 via a universal joint 48.
  • a box-shaped locking device 50 is fitted into the frame 47, and is fixed by the port 51.
  • a lock pin 52 is provided in the lock device 50, and the lock pin 52 is reciprocated up and down based on key information input via the harness connector 53 in FIG. ing.
  • a key lock collar 55 having an engagement hole 55a at the center via a ring member 54 such as a tolerance ring. Press-fit fixed.
  • the ring member 54 comes into contact with the inner peripheral surface of the key lock collar 55, and when the lock pin 52 is engaged due to a radial force.
  • the lock pin 52 is protruded and retracted, and the lock or unlock is activated by engagement with the engagement hole 55a of the key lock collar 55. Has become.
  • the lock pin 52 may be electrically operated or mechanically operated.
  • the steering lock device is provided on the output shaft 40 side of the speed reducer 36, a sufficient stroke is secured without sacrificing the Collabs stroke of the steering column 31. Then, the collision energy at the time of collision can be absorbed. Also, a space around the knee can be secured. Further, since the steering lock device is provided on the output shaft 40 side of the speed reducer 36, the natural frequency of the column system is not reduced, and the vibration of the steering wheel due to the resonance of the steering wheel and the like is reduced. The good steering characteristics can be maintained.
  • FIG. 10 and FIG. 11 show a fourth embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are given and the description is omitted.
  • the key lock collar 55 is press-fitted and fixed to the output shaft 40 via the ring member 54, but in the fourth embodiment, the key lock collar 55 is connected to the output shaft 40. It was fixed directly by welding.
  • the fourth embodiment can provide the same operation and effect as the third embodiment.
  • the engagement holes 55a of the third and fourth embodiments are provided in the key lock collar 55, the engagement holes 55a may be provided directly on the output shaft 40. In addition to the same operation and effect as those of the above embodiments, parts can be omitted, and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 12 shows a fifth embodiment of the present invention.
  • a yoke 61 is attached to an end of an output shaft 40, and the yoke 61 has forked yoke pieces 61a and 61a.
  • a substantially U-shaped frame 62 extends below the yoke 61, and a box-shaped locking device 63 is fitted into the frame 62 and fixed with a port 51. I have.
  • a harness connector 64 for inputting the key state of the identification switch extends downward from the bottom surface of the lock device 63.
  • a pair of lock pins 65, 65 are arranged on the lock device 63 so as to be able to protrude and retract from the upper surface of the device in the vertical direction in FIG.
  • the lock pins 65, 65 protrude upward as shown in FIG. 14 and pinch the lower yoke piece 61a as shown in FIG. I have.
  • the rotation of the yoke 61 is restricted by the pair of lock pins 65, 65, and the output shaft 40 connected to the yoke 61 rotates. You will not be able to roll. Therefore, when the key of the ignition switch is removed, the steering shaft 32 is completely locked.
  • the fifth embodiment can provide the same operation and effects as those of the third and fourth embodiments.
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing a sixth embodiment of the present invention and showing a state where a tilt mechanism is incorporated in a steering system.
  • reference numeral 71 denotes a steering column which rotatably supports a steering shaft 73 of a steering wheel 72.
  • An electric motor 7 is provided on the base end side (left side of FIG. 15) of the steering column 71.
  • Four reduction gear units 75 are arranged.
  • a hold bracket 76 and a tilt bracket 77 are disposed near both ends of the steering column 71, respectively, and the hold bracket 76 is provided by operating a tilt lever 78 provided on the tilt bracket 77.
  • a mechanism for tilting the steering shaft 73 around a tilt pivot 79 provided in the vehicle is configured.
  • a steering lock device 80 is provided on the output shaft side of the reduction gear unit 75.
  • the steering lock device is provided on the output shaft side of the reduction gear of the electric power steering device, the assist by the electric motor does not work at the time of locking, so the steering lock device is provided on either the input side or the output side.
  • the forces acting on the lock pins are the same.
  • the key mechanism portion of the identification switch and the steering lock device are provided separately, and the lock device is provided from the steering wheel to the steering gear portion.
  • the output shaft of the steering wheel Provided at any site.
  • the steering lock device is provided on the output shaft of the reduction gear of the column-type electric power steering device or the yoke connected to the output shaft, it is possible to prevent dust and moisture from entering the reduction gear, and to reduce wear and resin.
  • the performance of the electric power steering system is improved without causing gear moisture absorption.
  • the present invention is applicable to manual steering gears, electric power steering gears, hydraulic power steering gears, and the like.

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Abstract

イグニッションスイッチのキーの抜取可能状態で該キーを抜き取ると、ステアリングシャフトを自動的にロックするロック装置を備えたステアリングロック装置において、イグニッションスイッチのキー機構部と、ロック装置とを別体に設けるとともに、該ロック装置を、ステアリングホイールからステアリングギア部に至るステアリングホイールの出力軸のいずれかの部位に設けた。これにより、コラプスストロークを十分に確保しつつ、膝周りの空間を広くするとともに、装置の軽量化を図りつつ、ステアリングコラムの固有振動数の低下に起因するステアリングホイールの共振を防止して、良好な操舵性を維持することにある。

Description

明 細 書 ステアリングロック装置 技術分野
本発明は、 車両の盗難防止用のステアリングロック装置に関し、 特に、 マニュアル （ノ 一マル）ステアリングや、コラム型ゃピニオン型の電動パヮ一ステアリング装置において、 イダ二ッションスィツチのキーを抜き取り可能とした場合に、 ステアリングホイールを回 転不能な状態にするものに関する。 背景技術
車両の盗難防止のために、 イダニッシヨンスィッチのキ一を抜いた場合、 エンジンを停 止させるだけでなく、 ステアリングホイールを回転不能とするステアリングロック装置が 一般的に使用される。
この種のステアリングロック装置として、 例えば日本実用新案登録第 2， 5 0 1 , 7 5 2号公報に示されるように、 車両の盗難防止用のロック装置は、 通常、 ステアリングコラ ムに設けられ、 イダニッシヨンスィッチのキー機構部と一体構造になっている。 図 1 6に おいて、 ステアリングロック装置は、 ダッシュボードの下面などの車体に、 支持ブラケッ ト 1 0 1を介して取り付けられたステアリングコラム 1 0 3などに設けられる。
この例では、 図 1 7に示すように、 ステアリングシャフト 1 0 2は、 上部シャフト 1 0 4と下部シャフト 1 0 5に分割され、 ステアリングコラム 1 0 3は、 上部コラム 1 0 6と 下部コラム 1 0 7に分割され、 それぞれ上部部材 （上部シャフト，上部コラム） と下部部 材 （下部シャフト，下部コラム） とを自在継手 1 0 8， 1 0 9によって連結されている。 こ のうち、 下部コラム 1 0 7は、 支持ブラケット 1 0 1で車体に固定され、 上部コラム 1 0 6は、 支持ブラケット 1 0 1に枢軸 1 0 9を中心として揺動自在に枢支された揺動プラケ ット 1 1 0に固定されている。
そして、 ステアリングロック装置は、 自在継手 1 0 8の近くに設けられ、 図示しない口 ックキ一との係合によってステアリングシャフト 1 0 2をロックするようになっている。 すなわち、 下部シャフト 1 0 5の先端側 (図 1 7お側) にキ一ロックカラー 1 1 1が設け られるとともに、 下部コラム 1 0 7の先端側 （図 1 7右側） に開口 1 1 2が形成され、 該 開口 1 1 2を介してロックキーを下部コラム 1 0 7内に案内するガイド筒 1 1 3が設け られている。 また、 キーロックカラー 1 1 1には、 開口 1 1 2に対応する位置にキーロツ ク孔 1 1 1 aが形成され、 ガイド筒 1 1 2の案内によってロックキーが開口 1 1 2からキ —ロック孔 1 1 1 aに揷入され、 ステアリングシャフト 1 0 2をロックするようになって いる。
これにより、 ステアリングロック装置は、 イダニッシヨンスィッチのキ一操作に基づい て、 ロックキ一が外部から図 1 7矢印方向に向かって下部シャフト 1 0 5側にスライドし、 ガイド筒 1 1 3の開口 1 1 2を介して、 ロックキーが開口 1 1 2.に整合した状態で、 ロッ クキーの先端部をキ一ロック孔 1 1 1 aに進入させることによって、 ステアリングホイ一 ル 1 1 4をロックさせるようになつている。
ところが、 近年、 ステアリングコラム 1 0 3の全長を短くする傾向があって、 ステアリ ングコラム 1 0 3に、 盗難防止用のロック装置を取り付ける位置に制約を受けるという問 題が生じてきた。 特に、 コラム型電動パワーステアリング装置の場合、 ステアリングコラ ム 1 0 3に、 モータの減速機やトルクセンサなどを取り付けるため、 スペース上、 ステア リングロック装置の取付位置に制約を受けるという問題があった。
また、 ステアリングコラム 1 0 3には、 ステアリングシャフト 1 0 2とともに、 所定量 のコラブスストロークを確保してコラブスさせることによって、 衝突時の衝擊を軽減させ るという機能がある。 そのため、 ステアリングコラム 1 0 3にステアリングロック装置を 取り付けると、 その分、 コラブスストロークを十分に確保することが難しくなる。 また、 ステアリングロック装置をステアリングホイール 1 1 4の近くに取り付けると、 膝周りの 空間が減少するという問題があつた。
また、 ステアリングコラム 1 0 3にステアリングロック装置を取り付けると、 ステアリ ングロック装置の質量が増加し、 またステアリングコラム 1 0 3にロック部材を装着する ための孔などを開けると、 コラム系全体の固有振動数が低下してしまう。 そのため、 例え ば高速走行時、 タイヤ側に生じる振動がコラム系の共振点に一致することがあり、 ステア Uングホイールが共振して、 ドライバ一に不快感を与えて、 商品価値の低下を招くという 問題があった。
さりとて、 例えば電動パワーステアリング装置の減速機内に配されるギア部に、 ステア リングロック装置を取り付けると、 ゴミゃ水分などがギア部に浸入する恐れがあった。 そ のため、 ギア部で、 摩耗や樹脂ギア吸湿などの原因になり、 電動パワーステアリング装置 の性能低下を招いてしまう。
そこで、 本発明の目的は、 ステアリングロック装置をステアリングホイールからステア リングギア部に至るステアリングホイールの出力軸のいずれかの部位に設けることによ り、 コラブスストロークを十分に確保しつつ、 乗員の膝周りの空間を広く確保して居住性 や安全性を高めるとともに、 装置の軽量化を図りつつ、 ステアリングコラムの固有振動数 の低下に起因するステアリングホイールの共振を防止して、 良好な操舵性を維持すること にある。 さらに、 本発明の目的は、 ステアリングロック装置とギアボックスとを一体に成 形したり、 ステアリングロック装置を電動パワーステアリング装置の減速機の出力軸側に 設けることによって、 盗難防止機能を向上させることにある。 発明の開示
本発明は、 イダニッシヨンスィッチのキーの抜取可能状態で該キーを抜き取ると、 ステ ァリングシャフトを自動的にロックするロック装置を備えたステアリングロック装置に おいて、イダニッシヨンスィッチのキ一機構部と、ロック装置とを別体に設けるとともに、 該ロック装置を、 ステアリングホイールからステアリングギア部に至る前記ステアリング ホイールの出力軸のいずれかの部位に設けた。
また、前記ロック装置を、ラック &ピニオン機構を有するステアリングギア部に設けた。 また、 本発明は、 前記ロック装置を、 前記ステアリングギア部のピニオン軸回りに設け た。
また、 本発明は、 前記ロック装置を、 電動パワーステアリング装置の減速機ユニットの 出力軸側に設けた。
また、 本発明は、 前記ロック装置を、 減速機ユニットの出力軸に設けた。
また、 本発明は、 前記ロック装置を、 減速機ユニットの出力軸に連接されたヨークに設 けた。 図面の簡単な説明
図 1は、 ステアリングシステムの概略構成を示す図である。
図 2は、 本発明の第 1実施例に係るステアリングロック装置をステアリングギア部に取 り付けた例を示す図である。
図 3は、 図 2の A— A方向から眺めた図である。
図 4は、 図 3の B— B方向から眺めた図である。
図 5は、 本発明の第 2実施例を示し、 ステアリングロック装置をラック軸より下側に設 けた例を示す図である。
図 6は、 本発明の第 3実施例に係るステアりングロック装置を電動パワーステアリング 装置に組み込んだ概略構成図である。
図 7は、 図 6の装置を基端側 （図 6左側） から眺めたステアリングロック装置の装着状 態を示す図である。
図 8は、 図 7のステアリングロック装置の非係合状態を示す図である。
図 9は、 図 7のステアリングロック装置の係合状態を示す図である。
図 1 0は、 本発明の第 4実施例に係るステアリングロック装置の非係合状態を示す図で ある。
図 1 1は、 図 1 0のステアリングロック装置の係合状態を示す図である。
図 1 2は、 本発明の第 5実施例に係るステアリングロック装置を基端側から眺めた概略 図である。
図 1 3は、 図 1 2のステアリングロック装置の係合状態を示す概略図である。
図 1 4は、 図 1 2のステアリングロック装置のヨークとロックピンとの係合関係を示す 説明図である。
図 1 5は、 本発明の第 6実施例に係る電動パワーステアリング装置に、 チルト機構を組 み込んだ状態を示す概略構成図である。
図 1 6は、 従来のステアリングロック装置を組み込むチルト式ステアリング装置を示す 側面図である。
図 1 7は、 従来のステアリングロック装置のステアリングコラムへの取り付け状態を示 す断面図である。 符号の説明
1 ステアリングコラム
2 ステアリングホイール
3 ステアリングシャフト
7 ステアリングギア部
1 0 ラック &ピニオン機構
1 1 ピニオン軸
1 2 ラック軸
1 3 入力軸
1 4 ロックピン作動装置
6 ロックピン リング部材 キ一ロックカラーa キーロック孔
ロックピン作動装置 ロックピン ハーネスコネクタ キーロックカラーa キ一ロック孔
ステアリングコラム ステアリングシャフト ハウジング 減速機
トルクセンサ 入力軸
出力軸
ウォームホイール ウォームギア モータ
カバー
フレーム
ロック装置 ロックピン リング部材 キーロックカラーa 係合孔 ヨーク
フレーム
ロック装置
ロックピン
ステアリングコラム
ステアリングシャフト
減速機ュニッ卜
ロック装置 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照しながら、 本発明の実施形態を説明する。
図 1は、 ステアリングコラム系の概略構成を示す図であり、 ステアリングコラム 1は、 先端にステアリングホイール 2を有するステアリングシャフト 3を回転自在に支持して いる。 このステアリングシャフト 3は、 ユニバーサルジョイント 4を介してイン夕ミシャ フト 5に連結され、 さらに、 ユニバーサルジョイント 6を介してステアリングギア部 7に 連結されている。
このステアリングギア部 7には、 図 2に示すように、 ギアボックス 8内に、 ステアリン グシャフト 3の回転運動を直線運動に変換して夕イロッド 9を往復動させるラック &ピ 二オン機構 1 0が収納されている。このラック &ピニオン機構 1 0は、図 3に示すように、 ピニオン軸 1 1のピニオン歯 1 1 aと、 該ピニオン歯 1 1 aに嚙合するラック歯 1 2 aを 有するラック軸 1 2とから構成される。 このピニオン軸 1 1は、 その上端で、 入力軸 1 3 に一体に連結され、 ラック軸 1 2は、 両側のタイヤを連結するタイロッド 9の中間位置に 配されている。 このピニオン軸 1 1とラック軸 1 2により、 ステアリングシャフト 3から の回転運動を、 夕イロッド 9の直線運動に変換させるようになつている。
また、 図 4に示すように、 ギアボックス 8の外方には、 箱状のロックピン作動装置 1 4 がポルト 1 5で取り付けられている。 このロックピン作動装置 1 4は、 ロックピン 1 6が 出没自在にセットされて収納され、 ハーネスコネクタ 1 7を介して入力されるキー情報に 基づいてロックピン 1 6を電動で往復動させるようになつている。
一方、 ギアボックス 8内の入力軸 1 3の外周には、 トレランスリングなどのリング部材 1 8を介して略円筒状のキーロックカラー 1 9が装着される。 ここで、 キ一ロックカラー 1 9は、 トレランスリング 1 8を介して入力軸 1 3に圧入固定されている。 そして、 この キーロックカラー 1 9の中央付近にはキーロック孔 1 9 aが形成され、 キーロックカラー 1 9とロックピン作動装置 1 4によって、 ステアリングロック装置が構成される。 これに より、 イダニッシヨンスィッチのキ一が抜き取られると、 ロックピン作動装置 1 4によつ てロックピン 1 6がキ一ロック孔 1 9 a内に突入して係合し、 入力軸 1 3を回転不能にし て、 ステアリングホイ一ル 2をロックするようになっている。
ここで、 キーロックカラ一 1 9は、 リング部材 1 8を介して入力軸 1 3に装着されるの で、 ロック時、 ステアリングシャフト 3に加わるトルク値が、 設定トルク値までは、 入力 軸 1 3は回転することがなく、 設定トルク値を超えると、 その超過トルクで入力軸 1 3を スリップさせて、 車両の盗難防止を図るようになつている。
従って、 ステアリングロック装置は、 ステアリングギア部 7に設けられるので、 ステア リングコラム 1のコラブスストロークを何ら犠牲にすることがなく、 十分なストロークを 確保して衝突時の衝撃を吸収することができる。 また、 ステアリングロック装置によるス テアリングコラム周辺の出張り部分がなくなり、 運転者の 2次衝突時の膝に対する激突を 防止することができ、 安全性が向上する。
また、 ステアリングコラムからステアリングロック装置をなくしたので、 ステアリング ロック装置の重量分だけをステアリングコラム部の軽量化を図ることができ、 ステアリン グコラムを補強したと同等の効果を奏することができる。 これにより、 ステアリングコラ ム系の固有振動数を低下させることがなく、 ステアリングホイールの共振などに起因する ステアリングホイールの振動がなくなって、 良好な操舵性を維持することができる。 さらに、 ステアリングロック装置をステアリングギア部と一体成形することも可能であ つて、 盗難に対してステアリングロック装置の分解や破壊などによる行為が非常に困難に なり、 盗難防止機能がより一層強化される。
なお、 上記実施例では、 キーロックカラ一 1 9を、 リング部材 1 8を介してピニオン軸 1 1に固定したが、 図示しないが、 キーロックカラー 1 9をピニオン軸 1 1に、 溶接等で 固定するようにしてもよく、 また、 コスト削減のため、 キ一ロックカラー 1 9に代えて、 出力軸 1 3に、 キ一ロックカラー 1 9の係合孔 1 9 aに相当する溝を設けてもよく、 同様 の作用および効果を奏することができる。
また、 図 5は、 ステアリングロック装置の第 2実施例を示し、 上記実施例と同一の部材 には同一の符号を付して、 その説明を省略する。 上記実施例では、 ステアリングロック装 置をラック &ピニオン機構 1 0のピニオン軸 1 1の上側 (ステアリングホイ一ル側) に設 けたのに対し、 この変形例では、 ラック軸 1 2の下側 （反ステアリングホイール側） に設 けてもよく、 同様の作用および効果を奏する。
すなわち、 図 5において、 ギアボックス 8の外方であって、 ピニオン軸 1 1の下端近傍 でラック軸 1 2の下側に、 箱状のロックピン作動装置 2 1がポルト 2 2で取り付けられて いる。 このロックピン作動装置 2 1は、 ロックピン 2 3が出没自在にセットされて収納さ れ、 ハーネスコネクタ 2 4を介して入力されるキ一情報に基づいてロックピン 2 3を電動 で往復動させるようになつている。
また、 ギアボックス 8内の入力軸 1 3外周には、 リング部材 2 5を介して略円筒状のキ 一ロックカラ一 2 6が装着される。 ここで、 キ一ロックカラー 2 6の中央付近にキーロッ ク孔 2 6 aが形成され、 キーロックカラ一 2 6とロックピン作動装置 2 1によって、 ステ ァリングロック装置が構成される。 これにより、 イダニッシヨンスィツチのキーが抜き取 られると、 ロックピン作動装置 2 1によってロックピン 2 3がキ一ロック孔 2 6 a内に突 出して係合し、 入力軸 1 3を回転不能にして、 ステアリングホイ一ル 2をロックするよう になっている。 よって、 この変形例でも、 上記実施例と同様の作用および効果を奏するこ とができる。
また、 図 6は、 本発明の第 3実施例に係るステアリングロック装置の概略構造を示し、 ステアリングコラム 3 1は、 先端にステアリングホイールを有するステアリングシャフト 3 2を玉軸受 3 3で回転自在に支持している。 ステアリングコラム 3 1およびステアリン グシャフト 3 2は、 それぞれ、 アウターコラム 3 1 aおよびインナーコラム 3 1 b、 ァゥ 夕一シャフト 3 2 aおよびインナーシャフト 3 2 bからなり、 衝突時に生じる軸方向の荷 重でコラブスさせることによって、 衝撃エネルギを吸収するようになっている。
また、 ステアリングコラム 3 1の基端側 （図 6左側） には、 ハウジング 3 4内に、 出力 軸 4 0の外周に配された一対の玉軸受 3 5， 3 5によって支持される減速機 3 6と、 該減 速機 3 6に隣接するトルクセンサ 3 7とが配されている。 この減速機 3 6は、 1 ^一シヨン パ一 3 8を挟んで連結された入力軸 3 9と出力軸 4 0のうち、 出力軸 4 0に取り付けられ たウォームホイ一ル 4 1と、 該ウォームホイール 4 1に嚙合するウォームギア 4 2とを備 え、 モ一夕 4 3の駆動力を減速して、 出力軸 4 0に伝えるようになつている。
また、 ハウジング 3 4の開口側 （図 6左側） には、 図 7に示すように、 ハウジング 3 4 を封じるカバ一 4 4が、 3本のポルト 4 5で締め付けて装着されている。 このカバー 4 4 には、 中央に出力軸 4 0を揷通させるための略筒状のキ一ロックカラー 5 5が形成される とともに、 略 U字状のフレーム 4 7がステアリングコラム 3 1の基端側（図 6左側）に突出 するように形成されている。 また、 出力軸 4 0の端部には、 ユニバーサルジョイント 4 8 を介してインタミシャフト 4 9が連結されている。
そして、 フレーム 4 7に、 箱状のロック装置 5 0が嵌め込まれ、 ポルト 5 1によって固 定するようになっている。 このロック装置 5 0内には、 ロックピン 5 2が配され、 ハーネ スコネクタ 5 3を介して入力されるキー情報に基づいて、 図 7上下方向にロックピン 5 2 を往復動させるようになつている。 一方、 出力軸 4 0の端部近くの外周には、 図 8に示す ように、 トレランスリングなどのリング部材 5 4を介して、 中央に係合孔 5 5 aを有する キーロックカラー 5 5が圧入固定されている。 ここで、 リング部材 5 4は、 出力軸 4 0に装着されると、 キーロックカラ一 5 5の内周 面に当接して半径方向の弹性力によって、 ロックピン 5 2の係合時、 ある設定値までのト ルクに対して回転を規制するトルクリミッタを構成する。 そして、 キーロックカラー 5 5 に、 ロックピン 5 2が係合すると、 出力軸 4 0の回転が規制され、 ある設定値以上のトル クが作用した場合でも、 超過したトルクでスリップする構造になっている。
これにより、イダニッシヨンスィッチのキー状態に応じて、ロックピン 5 2が出没して、 キーロックカラー 5 5の係合孔 5 5 aとの係合で、 ロック又は非ロックを作動させるよう になっている。 なお、 ロックピン 5 2の出没は、 電気的に作動させてもよく、 機械的に作 動させてもよい。
すなわち、 ィグニッシヨンスィッチのキーが抜き取られると、 ロックピン 5 2は、 ロッ ク装置 5 0から突出して、 図 9に示すように、 キーロックカラ一 5 5の係合孔 5 5 a内に 嵌め込まれ、 出力軸 4 0の回転がロックされる。 この状態では、 盗難者などによってステ ァリングシャフト 3 2に大きな力が作用した場合でも、 出力軸 4 0は、 設定トルク値 （法 規上、 l O O Nm) まで回転することがなく、 強固にロックされる。 そして、 設定トルク 値以上のトルクが作用すると、 出力軸 4 0は、 設定トルク値を超えた量のトルクで回転す る。 その結果、 ロック状態、 すなわちロックピン 5 2がキ一ロックカラ一 5 5に係合した 状態では、 ステアリングホイールを自由に操作することができないようになつている。 従って、 第 3実施例では、 ステアリングロック装置を、 減速機 3 6の出力軸 4 0側に設 けたので、 ステアリングコラム 3 1のコラブスストロークを何ら犠牲にすることがなく、 十分なストロークを確保し、 衝突時の衝搫エネルギを吸収することができる。 また、 膝ま わり空間を確保できる。 さらに、 ステアリングロック装置は、 減速機 3 6の出力軸 4 0側 に設けられるので、 コラム系の固有振動数を低下させることがなく、 ステアリングホイ一 ルの共振などに起因するステアリングホイールの振動がなくなって、 良好な操舵性を維持 することができる。
また、 図 1 0および図 1 1は、 本発明の第 4実施例を示し、 第 3実施例と同一の部材は 同一の符号を付して、 その説明を省略する。 第 3実施例では、 キーロックカラ一 5 5を、 出力軸 4 0にリング部材 5 4を介して圧入固定するようにしたが、 第 4実施例では、 キー ロックカラー 5 5を出力軸 4 0に溶接で直接に固定するようにした。
その結果、 第 3実施例では、 設定トルク値以上になると、 超過したトルクによって、 出 力軸 4 0をリング部材 5 4によってスリップさせるようにしたが、 第 4実施例の場合、 出 力軸 4 0を完全に回転不能にしたため、 イダニッシヨンスィッチのキ一を抜き取ると、 口 ックピン 5 2がキ一ロックカラ一 5 5の係合孔 5 5 aに係合して、 ステアリングシャフト 3 2は完全にロックされる。 よって、 第 4実施例でも、 第 3実施例と同様の作用および効 果を奏することができる。
なお、 第 3および第 4実施例の係合孔 5 5 aをキ一ロックカラ一 5 5に設けたが、 出力 軸 4 0に係合孔 5 5 aを直接に設けてもよく、 この場合、 上記各実施例と同様の作用およ び効果を奏することはもとより、 部品を省略することができ、 製造コストを低減させるこ とができる。
また、 図 1 2は、 本発明の第 5実施例を示し、 上記第 3および第 4実施例と同一の部材 は同一の符号を付して、 その説明を省略する。 同図において、 出力軸 4 0の端部に、 ョ一 ク 6 1がー体に取り付けられ、 該ヨーク 6 1は、 二股状のヨーク片 6 1 a , 6 1 aを有す る。 このヨーク 6 1の下方には、 略 U字状のフレーム 6 2が延びていて、 該フレーム 6 2 内に、 箱状のロック装置 6 3が嵌め込まれてポルト 5 1で固定するようになっている。 こ のロック装置 6 3の底面には、 イダニッシヨンスィッチのキ一状態を入力するためのハー ネスコネクタ 6 4が下方に延びている。
そして、 ロック装置 6 3には、 図 1 3に示すように、 一対のロックピン 6 5， 6 5が、 同図上下方向に装置上面から出没自在に配されている。 ィグニッションスィツチのキ一を 抜き取ると、 図 1 4に示すように、 ロックピン 6 5， 6 5が同図上方に突出し、 下側のョ ーク片 6 1 aを挟持するようになっている。 これにより、 ロック時、 一対のロックピン 6 5 , 6 5によってヨーク 6 1の回転が規制され、 ヨーク 6 1に連接された出力軸 4 0は回 転不能になる。 よって、 イダニッシヨンスィッチのキーを抜き取ると、 ステアリングシャ フト 3 2は完全にロックされる。
従って、 第 5実施例でも、 第 3および第 4実施例と同様の作用および効果を奏すること ができる。
また、 図 1 5は、 本発明の第 6実施例を示し、 ステアリング系にチルト機構を組み込ん だ状態を示す概略構成図である。 同図において、 7 1は、 ステアリングホイール 7 2のス テアリングシャフト 7 3を回転自在に支持するステアリングコラムであり、 該ステアリン グコラム 7 1の基端側 （図 1 5左側） に、 電動モー夕 7 4の減速機ュニット 7 5が配され ている。 また、 ステアリングコラム 7 1の両端付近には、 それぞれ、 ホールドブラケット 7 6とチルトブラケット 7 7が配され、 該チルトブラケット 7 7に設けられたチルトレバ 一 7 8の操作によって、 ホ一ルドブラケット 7 6に設けられたチルトピボット 7 9を軸と してステアリングシャフト 7 3をチルトさせる機構が構成されている。 そして、 減速機ュ ニット 7 5の出力軸側に、 ステアリングロック装置 8 0が設けられる。
この場合、 ステアリングロック装置 8 0を減速機ユニット 7 5の出力軸側に設けたこと によって、 チルト機構に対してステアリングホイール側およびステアリングギア側の重量 バランスを調整することが可能になる。 その結果、 チルトレバー 7 8の解除時、 ステアリ ングホイール落下防止のために取り付けられるバランスばねが不要になって、 低コスト化 が可能になる。 このことは、 ステアリング系にテレスコ機構を組み込んだ場合も、 上記チ ルト機構を組み込んだ場合と同様の効果を奏する。
ちなみに、 ステアリングロック装置を電動パワーステアリング装置の減速機の出力軸側 に設けた場合、 ロック時、 電動モータによるアシストは働かないので、 ステアリングロッ ク装置を入力側或いは出力側のいずれに設けても、 ロックピンに作用する力は同じである。 以上のように、 本発明に係るステアリングロック装置によると、 イダニッシヨンスイツ チのキ一機構部と、 ステアリングロック装置とを別体に設けるとともに、 該ロック装置を ステアリングホイールからステアリングギア部に至るステアリングホイールの出力軸の いずれかの部位に設けた。 これにより、 ステアリングコラムのコラブスストロークを何ら 犠牲にすることなく、 十分なコラブスストロークを確保することができ、 膝まわりの空間 を広く確保できるとともに、 衝突時の衝搫エネルギを吸収することができる。 また、 ステ ァリングコラム周辺に出張り部分がなくなり、 運転者の 2次衝突時の膝の動きに対して激 突を防止でき、 安全性が向上する。 また、 電動パワーステアリング装置の減速機の入力軸 側では、 ステアリングコラムにロック装置を設けないため、 不要な孔などによるステアリ ングコラム系全体の固有振動数が低下しないため、 高速走行時でも、 ステアリングホイ一 ルの共振に起因した振動が減少し、 良好な操舵性を維持することができる。 また、 ステア リングロック装置とイダニッシヨンスイツチのキ一機構部とが別体に構成されているの で、 イダニッシヨンスィッチのキ一機構部を任意の位置に設けることができ、 デザイン性 などの観点から車両の商品性が向上する。 さらに、 ステアリングロック装置をコラム型の 電動パワーステアリング装置の減速機の出力軸や、 該出力軸に連接されたヨークに設ける と、 減速機内に、 ゴミゃ水分などの侵入を防止でき、 摩耗や樹脂ギア吸湿などを生じさせ ず、 電動パワーステアリング装置の性能が向上する。
なお、 上記各実施例では、 マニュアルステアリング装置や電動パワーステアリング装置 を対象として、本発明に係るステアリングロック装置を適用した例を示したが、油圧回路、 油圧シリンダ構造を付加した油圧パワーステアリング装置などにも適用できることはも とよりである。 また、 上記各実施例では、 ロックピンを電気的に作動させたが、 機械的に 作動させてもよい。 産業上の利用可能性
本発明は、 マニュアルステアリングギア、 電動パワーステアリングギア、 及び油圧パヮ ーステアリングギアなどに適用可能である。

Claims

請 求 の 範 囲 イダニッシヨンスィッチのキーの抜取可能状態で該キ一を抜き取ると、 ステアリン グシャフトを自動的にロックする口ック装置を備えたステアリングロック装置に おいて、
前記ィグニッションスィツチのキー機構部と、 前記ロック装置とを別体に設けると ともに、 該ロック装置を、 ステアリングホイ"ルからステアリングギア部に至る前 記ステアリングホイールの出力軸のいずれかの部位に設けたことを特徵とするス テアリングロック装置。
前記ロック装置は、 ラック &ピニオン機構を有するステアリングギア部に設けたこ とを特徴とする特許請求の範囲第 1項のステアリング口ック装置。
前記ロック装置は、 前記ステアリングギア部のピニオン軸回りに設けられることを 特徴とする特許請求の範囲第 1項のステアリングロック装置。
前記ロック装置は、 コラム型電動パワーステアリング装置の減速機ユニットの出力 軸側に設けられることを特徴とする特許請求の範囲第 1項のステアリングロック 装置。
前記ロック装置は、 前記減速機ユニットの出力軸に設けられることを特徴とする特 許請求の範囲第 4項のステアリングロック装置。
前記ロック装置は、 前記減速機: iニットの出力軸に連接されたヨークに設けられる 特許請求の範囲第 4項のステアリング口ック装置。
PCT/JP2004/005533 2003-04-22 2004-04-19 ステアリングロック装置 WO2004094205A1 (ja)

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