WO2013187124A1 - ステアリングロック装置 - Google Patents

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steering
hole
lock
circumferential
steering column
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Inventor
松嶋　亨
徹 亀井
正 日比野
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日本精工株式会社
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    • Y10T70/50—Special application
    • Y10T70/5889—For automotive vehicles
    • Y10T70/5956—Steering mechanism with switch

Definitions

  • This invention relates to a steering lock device that disables the operation of a steering wheel of an automobile in order to prevent theft.
  • FIG. 4 shows an example of a conventionally known structure as a steering device for giving a steering angle to a steered wheel (front wheel).
  • a cylindrical steering column 2 is supported on the vehicle body 1, and a steering shaft 3 is rotatably supported on the inner diameter side of the steering column 2.
  • the steering shaft 3 protrudes rearward from the rear end opening of the steering column 2, and the steering wheel 4 is fixed to the rear end portion.
  • this rotation is transmitted to the input shaft 8 of the steering gear unit 7 via the steering shaft 3, the universal joint 5a, the intermediate shaft 6, and the universal joint 5b.
  • a telescopic steering column and steering shaft are employed as the steering column 2 and the steering shaft 3 so that the front-rear position of the steering wheel 4 can be adjusted.
  • the outer column and the inner column constituting the telescopic steering column 2 at least the outer column is formed of a light alloy material such as an aluminum alloy or a thin-walled carbon steel material for machine structure in order to reduce the weight.
  • the lock housing 10 constituting the steering lock device is coupled and fixed to a part of the steering column 2a by a clamp fitting 11 and a pair of bolts 12.
  • the lock housing 10 is provided in a state in which it protrudes from a cylindrical storage portion 13, a bottom plate portion 14 provided in a state of closing the base end opening of the storage portion 13, and a base end outer peripheral surface of the storage portion 13. And a pair of mounting flange portions 15.
  • a through hole (not shown) is provided in a part of the bottom plate portion 14 of the lock housing 10, and a lock through hole 16 is provided in a part of the steering column 2 a that is aligned with the through hole. And the inner diameter side of the steering column 2a communicate with each other.
  • a part of the steering shaft 3a whose axial position coincides with the through hole of the bottom plate part 14 and the locking through hole 16 is provided with a plurality of engagement recesses 17 at a plurality of circumferential positions, and the pitch is increased. It has a rough male spline shape.
  • the lock unit 18 is fixed inside the lock housing 10, and a guide portion 19 provided at the tip of the lock unit 18 is fitted in the lock through hole 16.
  • the lock unit 18 includes a lock pin 21 that is moved forward and backward in the radial direction of the steering column 2 a by an electric actuator 20.
  • the actuator 20 advances the lock pin 21 toward the inner diameter side of the steering column 2a.
  • the lock pin 21 is given an elastic force directed radially inward by an elastic member such as a compression coil spring. Therefore, in a state where either the lock through hole 16 and the engagement recess 17 are aligned, the tip end portion of the lock pin 21 is engaged with the engagement recess 17 to prevent the steering shaft 3a from rotating. .
  • the engagement recesses 17 that are adjacent to each other in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the steering shaft 3a It hits the middle part elastically. When the steering shaft 3a is rotated from this state, the tip end portion of the lock pin 21 is engaged with one of the engagement recesses 17, and the rotation of the steering shaft 3a is prevented.
  • the key lock collar 22 formed with the engaging recesses 17a at a plurality of locations on the outer peripheral surface is the intermediate in the axial direction of the steering shaft 3b.
  • the steering shaft 3b can be rotated to substantially prevent the steering wheel from being given a horn angle.
  • the outer fitting is fixed with the strength of. That is, with the ignition key turned off, the steering shaft 3b does not rotate with a force that allows the steering wheel 4 to be operated in a normal driving posture, but the steering wheel 4 is regulated by key lock regulation.
  • the steering shaft 3b rotates relative to the key lock collar 22 when rotated with a force exceeding the above value.
  • the key lock collar 22 and the steering shaft 3b are not damaged even if the steering wheel 4 is rotated with a large force with the ignition key turned off.
  • the steering wheel 4 is rotated with a large force in a state where the engagement recess 17a of the key lock collar 22 and the lock pin 21 are engaged, before the steering shaft 3b rotates with respect to the key lock collar 22, Based on a static friction force larger than the dynamic friction force, a large force is applied from the lock pin 21 to the peripheral portion of the lock through hole 16 via the guide portion 19.
  • the steering column 2a is made of a low-rigidity material such as a light alloy material, there is a possibility that damage such as a crack may occur in the steering column 2a when a large force is applied to the peripheral portion of the lock through hole 16.
  • damage such as a crack may occur in the steering column 2a when a large force is applied to the peripheral portion of the lock through hole 16.
  • the shape of the lock through hole 16 is a rectangle as shown in FIG. 8A, but in this case, stress concentrates at the four corners of the peripheral edge of the lock through hole 16.
  • FIG. 8B by adopting a venturi-shaped locking through hole 16a in which the middle part of the peripheral edge on both sides in the axial direction is projected, such stress concentration is achieved. It has been proposed to reduce. However, it is inevitable that the stress in the circumferential direction concentrates on the portion where the corner portion of the guide portion 19 abuts, which is indicated by ⁇ in FIG. 8B. Further, in JP-A-2006-36106, JP-A-2006-36107, etc., as shown in FIG. 8C, an oval lock through hole 16b is employed. In this case, the lock through-hole is used. The stress on the peripheral edge of the hole 16b is dispersed. However, the shape of the guide portion 19 of the lock unit 18 also needs to be an oval shape, and there is a possibility that the installation space cannot be secured or the manufacturing cost of the lock unit 18 increases.
  • FIG. 9 shows another example of the shape of the lock through hole of the steering lock device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2009-190680.
  • a pair of curved peripheral holes 16c are formed at the peripheral edges on both sides in the circumferential direction so that the circumferential width of the locking through hole 16c is the smallest in the middle in the axial direction and increases toward the front and rear.
  • the convex part 23 is provided. In this case, even if the steering wheel 4 is rotated with a large force with the ignition key turned off, the leading edge of the convex portion 23 that is a portion to which the force is applied from the lock pin 21 through the guide portion 19 is curved. This force can be distributed.
  • the steering shaft 3b see FIG.
  • the present invention aims to rotate the steering wheel with a large force with the ignition key turned off in the steering lock device that disables the operation of the steering wheel of the automobile to prevent theft.
  • an object is to realize a structure that can prevent the steering column from being damaged such as a crack.
  • the steering lock device of the present invention includes a steering column, a key lock collar, a lock through hole, and a lock unit.
  • the steering column is cylindrical and is supported by the vehicle body.
  • the key lock collar is supported by a part of a steering shaft that is rotatably supported on the inner diameter side of the steering column, and an engagement recess is provided in at least one place in the circumferential direction.
  • the steering shaft protrudes rearward from the steering column, and a steering wheel is fixed to the rear end thereof.
  • the locking through hole is formed in a portion of the outer peripheral surface of the steering column where the phase in the axial direction is aligned with the key lock collar.
  • the protrusion piece is provided in each of several places spaced apart in the axial direction of the peripheral part of the circumferential direction both sides in the peripheral part of the said locking through-hole.
  • the lock unit is supported by the steering column in a state where a part thereof is disposed in an inner portion of the lock through hole, and is displaced inward in the radial direction with the ignition key turned off, and a tip portion thereof.
  • a lock pin that substantially prevents rotation of the steering shaft inside the steering column is provided.
  • the circumferential protrusion has a linear tip edge parallel to the axial direction of the steering column.
  • all of the tip edges of the circumferential protrusions formed on the peripheral edge on the same side in the circumferential direction exist in the same virtual straight line shape.
  • tip edge and the said peripheral part are each continuing by the partial circular arc.
  • the steering column is formed in a state in which the phase in the axial direction of the steering column is aligned with the through hole for locking and protrudes on both sides in the width direction of the steering column, and has a through hole.
  • a pair of column side flanges are provided, and the lock unit is supported to the steering column by bolts inserted through these through holes, and the inner peripheral edge of the through hole in the rotation direction of the steering wheel and the bolts.
  • the size of the gap between the outer peripheral surface is ⁇
  • the size of the gap between the width direction side surface (side surface facing the width direction of the steering column) is d,
  • the height when is h and is configured so as to satisfy the relation d ⁇ ⁇ d + h.
  • the ignition key is turned OFF at a plurality of axially separated peripheral portions on both sides in the circumferential direction of the locking through hole that contacts the side surface in the width direction of the lock unit.
  • a circumferential projecting piece that is plastically deformed by a large force to rotate the steering wheel and absorbs this force.
  • the steering lock device of the present invention even if an attempt is made to rotate the steering wheel with a large force with the ignition key turned off, damage such as cracks is prevented from occurring in the steering column. That is, a large force for rotating the steering wheel is applied from the key lock pin to the tip edge of the circumferential protrusion provided at the peripheral edge of the lock through hole, and this force causes plastic deformation of the protrusion. This force is absorbed and stress is prevented from concentrating on the peripheral edge of the locking through hole.
  • the circumferential protrusions are axial directions of the peripheral edge portions on both sides in the peripheral direction of the peripheral edge portions of the locking through holes. Since the force in the torsional direction is applied, the circumferential projecting piece is plastically deformed according to the magnitude of the applied force and absorbs this force. It is possible to prevent stress from being concentrated on a part of the portion.
  • a large force for rotating the steering wheel is applied to the through hole formed in the column side flange portion provided in the steering column before the circumferential projection piece is completely deformed.
  • bolt inserted in the said through-hole can be contact
  • FIG. 1 is a main part plan view showing a first example of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a main part plan view showing a second example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a plan view of a principal part showing a third example of the embodiment of the present invention, and FIG. 3B shows the third example in a state where a large force in the rotational direction is applied to the steering wheel. It is a principal part top view shown.
  • FIG. 4 is a side view showing an example of a conventionally known steering device with a part thereof cut.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a first example of a conventional structure of a steering lock device.
  • FIG. 1 is a main part plan view showing a first example of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a main part plan view showing a second example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a plan view of a principal part showing a third example of the embodiment of the present invention,
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part showing the state of the engaging portion between the steering column and the lock unit in the first example of the conventional structure.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a second example of the conventional structure of the steering lock device.
  • FIG. 8 is a diagram showing three examples of the shape of the lock through hole in the conventional steering lock device.
  • FIG. 9 is a diagram showing still another example of the shape of the lock through hole.
  • FIG. 1 shows a first example of an embodiment of the present invention.
  • the steering lock device of the present example is supported by a cylindrical steering column 2e and a part of a steering shaft 3b (see FIG. 7) that is rotatably supported inside the steering column 2e, and has at least one circumferential direction (
  • the key lock collar 22 (see FIG. 7) provided with engaging recesses 17a (see FIG.
  • the steering lock device according to the present invention is characterized by the fact that the steering wheel 4 (see FIG. 4) fixed to the steering shaft 3b is rotated with a large force with the ignition key turned off.
  • the steering column 2e is prevented from being damaged such as cracks.
  • the structure and operation of other parts are the same as those of a conventionally known steering lock device including the structure shown in FIG.
  • a protruding piece 24 is provided among the peripheral portions of the locking through holes 16d.
  • the distal end edge of the circumferential protrusion 24 has a linear shape parallel to the axial direction of the steering column 2e (the side surface in the width direction of the lock unit 18).
  • the direction of the imaginary straight line connecting the leading edges of the circumferential protrusions 24 formed on the peripheral edge on the same side in the circumferential direction is parallel to the axial direction of the steering column 2b. It has become.
  • the tip edges of the circumferential protrusions 24 formed at the peripheral edge on the same side in the circumferential direction are all present in the same virtual straight line.
  • Both end edges in the axial direction of the tip edge of the circumferential protrusion 24 and the peripheral edge portion of the lock through hole 16d are smoothly continuous by partial arcs.
  • the shape, size, position, and number of the circumferential protrusions 24 are determined by design according to the magnitude of the force that the circumferential protrusions 24 should absorb by plastic deformation such as buckling deformation.
  • each circumferential protrusion 24 is 1.05 to 1.2 times, more preferably about 1.13 to 1.16 times the maximum circumferential width of the locking through-hole 16d. .
  • the axial width of the tip edge of each circumferential protrusion 24 is 1.05 to 1.2 times, more preferably about 1.13 to 1.16 times the maximum axial width of the locking through-hole 16d. To do. Further, when two circumferential protrusions 24 are provided on each circumferential side, the interval between the axial center portions of the circumferential protrusions 24 formed on the peripheral edge on the same side in the circumferential direction is set as a lock.
  • the maximum width in the axial direction of the through hole 16d is 3 mm to 14 mm, more preferably about 5 mm to 7 mm.
  • the tip edges of the respective circumferential protrusions 24 are linear, and the tip edges of the circumferential protrusions 24 formed at the peripheral edge on the same side in the circumferential direction are the same virtual straight line.
  • the shape is not limited to such a shape. It is also possible to make it a circular arc shape to be shifted, or to shift the positions of the front end edges in the circumferential direction without being on the same virtual straight line.
  • the shape of each circumferential protrusion 24 may be other shapes such as a trapezoid.
  • one axial projecting piece 25 is also provided on each side of the peripheral edge portions on both sides in the axial direction (left-right direction in FIG. 1) of the peripheral edge portion of the locking through hole 16d.
  • the axial projecting piece 25 is preferably the same as that of the circumferential projecting piece 24.
  • the shape, size, position, and number of the axial projecting pieces 25 are the same as those described above. Designed according to the relationship.
  • the guide portion 19 of the lock unit 18 that is supported and fixed to the lock housing 10 (see FIG. 5) of the lock unit 18 is fitted into the lock through hole 16d.
  • a pair of column side flange portions 26 are provided at portions where the axial positions thereof are aligned with the locking through holes 16d so as to protrude to both sides in the width direction of the steering column 2e.
  • the column side flange portion 26 is formed integrally when the steering column 2e is molded, or a metal member made separately is fixed later by welding, brazing, screwing, riveting or the like. Provided on the steering column 2e.
  • a reinforcing rib 29 is provided in a state of being spanned between the outer peripheral surface of the steering column 2e and the column side flange portion 26, and the moment rigidity of the column side flange portion 26 in the circumferential direction of the steering column 2e is improved. ing.
  • the bolt 12 inserted through the through hole 27 formed in the column side flange portion 26 is screwed into a screw hole 28 (see FIG. 5) provided in the mounting flange portion 15 of the lock housing 10 and further tightened, whereby the lock housing 10. Is supported and fixed to the steering column 2e.
  • the steering column 2e is formed by die-casting a light alloy material such as an aluminum alloy or a magnesium alloy. However, the present invention can also be applied to the case where the steering column 2e is formed of a thin carbon steel material for mechanical structure.
  • the steering column 2e is prevented from being damaged such as a crack. That is, when the ignition key is turned off and the steering wheel 4 is rotated with a large force in a state where the lock pin 21 and the engagement recess 17a of the key lock collar 22 are engaged, this force is applied to the guide portion 19.
  • the peripheral edge of the locking through-hole 16d is added to the distal end edge of the circumferential protrusion 24 positioned forward in the rotational direction.
  • the large force which rotates the steering wheel 4 is absorbed because the circumferential direction protrusion piece 24 located ahead of this rotation direction carries out plastic deformation, such as buckling deformation. This prevents the steering column 2e from being damaged such as cracks before the steering shaft 3b rotates relative to the key lock collar 22.
  • the circumferential protrusions 24 are provided at a plurality of locations on the respective peripheral edge portions in the circumferential direction of the locking through holes 16d, a large force for rotating the steering wheel 4 is effective. Can be dispersed and absorbed. That is, when the steering wheel 4 is rotated with a large force with the ignition key turned off, the steering shaft 3a is bent, and this force is a circumferential peripheral portion of the peripheral portion of the locking through hole 16d. In addition, there is a possibility of adding non-uniformly in the axial direction.
  • the circumferential protrusions 24 are provided at the peripheral portions on both sides in the circumferential direction of the locking through holes 16d at a plurality of locations separated in the axial direction, so that the steering wheel 4 is large.
  • the force is applied non-uniformly in the axial direction, even if the amount of plastic deformation of the circumferential protrusion 24 varies depending on the magnitude of the force applied to the circumferential protrusion 24, A large force for rotating the steering wheel 4 is shared and supported. As a result, even when this force is applied non-uniformly to the circumferential side edge of the locking through hole 16d, this force can be dispersed and absorbed.
  • the distal end edges of the circumferential protrusions 24 and the axial protrusions 25 and the peripheral edge of the locking through-hole 16b are smoothly continued by partial arcs. It is possible to prevent stress from concentrating on the base end.
  • the number of the circumferential protrusions 24 can be three or more on each side, and the stress applied to the base end portion of each circumferential protrusion 24 can be dispersed to adopt other shapes.
  • FIG. 2 shows a second example of the embodiment of the present invention.
  • the column side flange portion 26 (see FIG. 1) is not provided at the intermediate portion in the axial direction of the steering column 2f. That is, the steering column 2f is simply constituted by a pipe material made of a light alloy material such as an aluminum alloy or a steel pipe made of a thin-walled carbon steel material for mechanical structure.
  • the lock housing 10 is clamped by the clamp fitting 11 and the bolt 12 at the portion of the steering column 2 f where the axial position is aligned with the lock through hole 16 d. Bonded and fixed.
  • the configuration and operation of the other parts are the same as in the first example of the embodiment.
  • FIG. 3 shows a third example of the embodiment of the present invention.
  • the steering column 2g in a state where the axial position is aligned with the locking through hole 16d and protrudes on both sides in the width direction of the steering column 2g.
  • a pair of column side flange portions 26a is provided.
  • the lock unit 18 is supported and fixed to the steering column 2g by the bolt 12a inserted through the through hole 27a of the column side flange portion 26a.
  • the relationship between d and the height h of the circumferential protrusion 24 in the circumferential direction is regulated so as to be in the range of d ⁇ ⁇ d + h.
  • the clearance between the through hole 27a and the bolt 12a, the clearance between the tip edge of the circumferential protrusion 24 and the side surface of the guide portion 19 in the width direction, and the circumferential direction of the circumferential protrusion 24 Since the height is regulated as described above, when a large force for rotating the steering wheel 4 is applied to the tip edge of the circumferential protrusion 24, the circumferential protrusion 24 absorbs this force. However, before the plastic deformation is completed, the inner peripheral edge of the through hole 27a and the outer peripheral surface of the bolt 12a abut. Thereby, a large force for rotating the steering wheel 4 is applied to the engagement portion between the lock pin 21 and the engagement recess 17a (see FIG.
  • the through hole 27a and the bolt 12a in this example are used. It is also possible to apply a restriction on the height relationship in the circumferential direction of the circumferential direction of the circumferential gap of the circumferential gap of the circumferential gap of the circumferential gap of the circumferential gap, Is possible.
  • the configuration and operation of other parts of this example are the same as those of the first example of the embodiment.

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Abstract

イグニッションキーをＯＦＦにした状態で、ステアリングホイールを大きな力で回転させようとした場合に、ステアリングコラム２ｅに亀裂などの損傷が発生することを防止する。ロック用透孔１６ｄの周縁部のうち、ステアリングシャフトの回転方向である、周方向両側の周縁部の軸方向に離隔した複数箇所に、周方向突片２４が設けられる。ステアリングホイールを回転させようとする大きな力がロック用透孔１６ｄの周縁部に加わった場合に、この力により周方向突片２４が塑性変形することにより、この力が吸収される。

Description

ステアリングロック装置
　この発明は、盗難防止のために、自動車のステアリングホイールの操作を不能にするステアリングロック装置に関する。
　図４は、操舵輪（前輪）に舵角を付与するためのステアリング装置として、従来から知られている構造の１例を示している。ステアリング装置において、車体１に筒状のステアリングコラム２が支持され、ステアリングコラム２の内径側にステアリングシャフト３が回転自在に支持される。ステアリングシャフト３は、ステアリングコラム２の後端開口より後方に突出し、その後端部にステアリングホイール４が固定される。ステアリングホイール４を回転させると、この回転が、ステアリングシャフト３、自在継手５ａ、中間シャフト６、自在継手５ｂを介して、ステアリングギヤユニット７の入力軸８に伝達される。入力軸８が回転すると、ステアリングギヤユニット７の両側に配置された１対のタイロッド９が押し引きされて、左右１対の操舵輪に、ステアリングホイール４の操作量に応じた舵角が付与される。なお、図４に示したステアリング装置では、ステアリングホイール４の前後位置の調節ができるように、ステアリングコラム２およびステアリングシャフト３として、伸縮式のステアリングコラムとステアリングシャフトが採用されている。伸縮式のステアリングコラム２を構成するアウタコラムとインナコラムのうち、少なくともアウタコラムは、その軽量化のために、アルミニウム合金などの軽合金材料あるいは薄肉の機械構造用炭素鋼鋼材により形成される。
　近年、自動車の盗難防止対策として、自動車に各種盗難防止装置が備えられている。このような盗難防止装置の一種として、正規の鍵を使用しない限りステアリングホイールの操作を不能にするステアリングロック装置がある。ステアリングロック装置の構造は、特開２００４－９８７８８号公報、特開２００４－２３７９７３号公報、特開２００６－３６１０６号公報、特開２００６－３６１０７号公報などに開示されている。図５および図６は、特開２００６－３６１０６号公報に記載された従来構造の第１例を示している。
　従来構造の第１例では、ステアリングロック装置を構成するロックハウジング１０が、ステアリングコラム２ａの一部に、クランプ金具１１と１対のボルト１２とにより結合固定されている。ロックハウジング１０は、筒状の収納部１３と、この収納部１３の基端開口を塞ぐ状態で設けられた底板部１４と、この収納部１３の基端部外周面から突出する状態で設けられた１対の取付フランジ部１５とを備える。ロックハウジング１０の底板部１４の一部に通孔（図示省略）が、ステアリングコラム２ａの一部でこの通孔に整合する部分にロック用透孔１６が、それぞれ設けられ、ロックハウジング１０の内側とステアリングコラム２ａの内径側が連通している。また、ステアリングシャフト３ａの一部で軸方向位置が底板部１４の通孔およびロック用透孔１６に一致する部分は、その周方向複数箇所に複数の係合凹部１７が設けられて、ピッチが粗い雄スプライン状となっている。さらに、ロックハウジング１０の内部にロックユニット１８が固定され、ロックユニット１８の先端部に設けたガイド部１９は、ロック用透孔１６に内嵌されている。ロックユニット１８は、電動式のアクチュエータ２０により、ステアリングコラム２ａの径方向に前進および後退させられる、ロックピン２１を備える。
　このようなステアリングロック装置では、イグニッションキーをＯＦＦにすると、アクチュエータ２０がロックピン２１を、ステアリングコラム２ａの内径側に前進させる。ロックピン２１には、圧縮コイルばねなどの弾性部材により径方向内方に向かう弾力が付与されている。このため、ロック用透孔１６と係合凹部１７のいずれかが整合している状態では、ロックピン２１の先端部が係合凹部１７と係合して、ステアリングシャフト３ａの回転が阻止される。一方、ロック用透孔１６が、係合凹部１７のいずれとも整合していない状態では、ロックピン２１の先端面が、ステアリングシャフト３ａの外周面のうちで周方向に隣り合う係合凹部１７同士の間部分に、弾性的に突き当たる。この状態からステアリングシャフト３ａを回転させると、ロックピン２１の先端部が係合凹部１７のいずれかと係合して、ステアリングシャフト３ａの回転が阻止される。
　ただし、このようなステアリングロック装置では、イグニッションキーをＯＦＦにした状態でステアリングホイール４（図４参照）を大きな力で回転させようとした場合、ステアリングシャフト３ａの係合凹部１７とロックピン２１との係合部に大きな力が加わり、ステアリングシャフト３ａが破損する可能性がある。
　図７に示す従来構造の第２例では、係合凹部をステアリングシャフトに形成する代わりに、外周面の複数箇所に係合凹部１７ａを形成したキーロックカラー２２が、ステアリングシャフト３ｂの軸方向中間部に、イグニッションキーをＯＦＦして係合凹部１７ａのいずれかにロックピンを係合させた状態で、少なくともステアリングシャフト３ｂを回転させて操舵輪に蛇角を付与することを実質的に阻止できるだけの強度で、外嵌固定されている。すなわち、イグニッションキーをＯＦＦにした状態において、ステアリングホイール４を、通常の運転姿勢のまま操作する程度の力では、ステアリングシャフト３ｂが回転することはないが、ステアリングホイール４をキーロックレギュレーションにより規定された値を超える力で回転させた場合には、ステアリングシャフト３ｂはキーロックカラー２２に対して回転するようになる。
　従来構造の第２例のステアリングロック装置では、イグニッションキーをＯＦＦにした状態でステアリングホイール４を大きな力で回転させても、キーロックカラー２２およびステアリングシャフト３ｂが破損することはない。ただし、キーロックカラー２２の係合凹部１７ａとロックピン２１が係合した状態で、ステアリングホイール４を大きな力で回転させようとすると、ステアリングシャフト３ｂがキーロックカラー２２に対し回転する以前に、動摩擦力よりも大きな静止摩擦力に基づいて、ロックピン２１からガイド部１９を介してロック用透孔１６の周縁部に大きな力が加わる。ステアリングコラム２ａは軽合金材料などの剛性の低い材料からなるため、ロック用透孔１６の周縁部に大きな力が加わると、ステアリングコラム２ａに亀裂などの損傷が発生する可能性がある。通常、ロック用透孔１６の形状は図８（Ａ）に示すような矩形であるが、この場合、ロック用透孔１６の周縁部のうちの四隅に応力が集中する。
　これに対して、図８（Ｂ）に示すように、軸方向両側の周縁部の中間部を突出させた、ベンチュリ管形のロック用透孔１６ａを採用して、このような応力の集中を低減することが提案されている。しかしながら、図８（Ｂ）にαで示される、ガイド部１９の角部が突き当たる部分に周方向の応力が集中することは避けられない。さらに、特開２００６－３６１０６号公報、特開２００６－３６１０７号公報などでは、図８（Ｃ）に示すように、オーバル形のロック用透孔１６ｂを採用されており、この場合、ロック用透孔１６ｂの周縁部への応力は分散される。ただし、ロックユニット１８のガイド部１９の形状もオーバル形とする必要があり、設置スペースを確保できなかったり、ロックユニット１８の製造コストが増大したりする可能性がある。
　図９は、特開２００９－１９０６８０号公報に開示されているステアリングロック装置のロック用透孔の形状の別例を示している。この例では、ロック用透孔１６ｃの周方向両側の周縁部に、ロック用透孔１６ｃの周方向幅が、軸方向中間部で最も小さく、前後方向に向かうほど大きくなるように湾曲した１対の凸部２３が設けられている。この場合、イグニッションキーをＯＦＦにした状態でステアリングホイール４を大きな力で回転させようとしても、ガイド部１９を介してロックピン２１より力が加わる部分である凸部２３の先端縁が湾曲しているので、この力を分散させることができる。ただし、ステアリングシャフト３ｂ（図７参照）は、前後両端部を軸受により、ステアリングコラム２ａの前後両端部に支持されており、これらの軸受同士のスパンが長い。このため、イグニッションキーをＯＦＦにした状態でステアリングホイール４を大きな力で回転させようとした場合に、ステアリングシャフト３ｂが、撓みつつ回転しようとする傾向になりやすい。この場合、凸部２３の先端縁が湾曲しているため、ガイド部１９が軸方向に対し傾きやすくなる。そして、ガイド部１９が傾いた状態で、ロック用透孔１６ｃの周方向の周縁部に強く押し付けられると、ロック用透孔１６ｃの周縁部に加わる力による応力が、この周縁部の一部に集中する可能性がある。
特開２００４－９８７８８号公報 特開２００４－２３７９７３号公報 特開２００６－３６１０６号公報 特開２００６－３６１０７号公報 特開２００９－１９０６８０号公報
　本発明は、上述のような事情に鑑みて、盗難防止のために自動車のステアリングホイールの操作を不能するステアリングロック装置において、イグニッションキーをＯＦＦにした状態でステアリングホイールを大きな力で回転させようとした場合に、ステアリングコラムに亀裂などの損傷が発生することを阻止できる構造を実現することを目的とする。
　本発明のステアリングロック装置は、ステアリングコラムと、キーロックカラーと、ロック用透孔と、ロックユニットとを備える。このうちのステアリングコラムは、筒状で、車体に支持される。前記キーロックカラーは、前記ステアリングコラムの内径側に回転自在に支持されるステアリングシャフトの一部に支持され、周方向の少なくとも１箇所に係合凹部が設けられている。なお、前記ステアリングシャフトは、前記ステアリングコラムから後方に突出しており、その後端部にステアリングホイールが固定される。
　前記ロック用透孔は、前記ステアリングコラムの外周面のうち、軸方向に関する位相が前記キーロックカラーと整合する部分に形成されている。そして、前記ロック用透孔の周縁部のうち、周方向両側の周縁部の軸方向に離隔した複数箇所ずつに突片が設けられている。
　また、前記ロックユニットは、一部を前記ロック用透孔の内側部分に配置した状態で前記ステアリングコラムに支持され、イグニッションキーをＯＦＦにした状態で、径方向内方に変位し、その先端部を前記係合凹部に係合させることにより、前記ステアリングコラムの内側で前記ステアリングシャフトの回転を実質的に阻止するロックピンを有する。
　前記周方向突片は、前記ステアリングコラムの軸方向に平行な直線状の先端縁を有することが好ましい。この場合、周方向に関して同じ側の前記周縁部に形成された前記周方向突片の前記先端縁はいずれも、同一の仮想直線状に存在することが好ましい。また、前記先端縁の軸方向両端縁と前記周縁部とは、それぞれ部分円弧により連続していることが好ましい。
　さらに、好ましくは、前記ステアリングコラムが、該ステアリングコラムの軸方向に関する位相が前記ロック用透孔と整合する部分に、該ステアリングコラムの幅方向両側に突出した状態で形成され、通孔を有する１対のコラム側フランジを備え、前記ロックユニットが、これらの通孔を挿通したボルトにより、前記ステアリングコラムに対し支持されており、前記ステアリングホイールの回転方向に関する前記通孔の内周縁と前記ボルトの外周面との間の隙間の大きさをδとし、前記周方向突片のそれぞれの先端縁と、前記ロックユニットのうちで前記ロック用透孔の内側部分に配置した部分のうちの該ロックユニットの幅方向側面（ステアリングコラムの幅方向を向いた側面）との間の隙間の大きさをｄとし、前記周方向突片のそれぞれの高さをｈとした場合に、ｄ＜δ≦ｄ＋ｈの関係を満たすように構成されている。
　換言すれば、本発明のステアリングロック装置は、ロックユニットの幅方向側面と当接するロック用透孔の周方向両側の周縁部のうち、軸方向に離隔した複数箇所に、イグニッションキーをＯＦＦにした状態で、ステアリングホイールを回転させようとする大きな力により、塑性変形して、この力を吸収する周方向突片が設けられていることを特徴とする。
　本発明のステアリングロック装置によれば、イグニッションキーをＯＦＦにした状態でステアリングホイールを大きな力で回転させようとしても、ステアリングコラムに亀裂などの損傷が発生することが阻止される。すなわち、ステアリングホイールを回転させようとする大きな力が、キーロックピンからロック用透孔の周縁部に設けた周方向突片の先端縁に加わり、この力によりこれらの突片が塑性変形することでこの力が吸収され、前記ロック用透孔の周縁部に応力が集中することが防止される。
　また、ステアリングホイールを回転させようとする大きな力が、ステアリングコラムの捩り方向に加わった場合でも、周方向突片が、ロック用透孔の周縁部のうちの周方向両側の周縁部の軸方向に離隔した複数箇所ずつに設けられているため、前記捩り方向の力が加わると、前記周方向突片が加わった力の大きさに応じて塑性変形し、この力を吸収するため、前記周縁部の一部に応力が集中することが防止される。
　また、本発明の好ましい態様によれば、ステアリングホイールを回転させようとする大きな力を、前記周方向突片が変形し切る以前に、ステアリングコラムに設けたコラム側フランジ部に形成した通孔の内周縁と、当該通孔に挿通したボルトの杆部の外周面とを当接させることができる。このため、前記大きな力を、キーロックピンと係合凹部との係合部、および、ロック用透孔とロックユニットとの係合部に加え、通孔とボルトとの係合部によっても支承することができる。
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示す要部平面図である。 図２は、本発明の実施の形態の第２例を示す要部平面図である。 図３（Ａ）は、本発明の実施の形態の第３例を示す要部平面図であり、図３（Ｂ)は、第３例をステアリングホイールに回転方向の大きな力が加わった状態で示す要部平面図である。 図４は、従来から知られているステアリング装置の１例を、一部を切断した状態で示す側面図である。 図５は、ステアリングロック装置の従来構造の第１例を示す断面図である。 図６は、従来構造の第１例における、ステアリングコラムとロックユニットとの係合部の状態を示す、要部断面図である。 図７は、ステアリングロック装置の従来構造の第２例を示す断面図である。 図８は、従来のステアリグロック装置におけるロック用透孔の形状の３つの例を示す図である。 図９は、ロック用透孔の形状のさらに別の例を示す図である。
　［実施の形態の第１例］
　図１は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例のステアリングロック装置は、筒状のステアリングコラム２ｅと、ステアリングコラム２ｅの内側に回転自在に支持されるステアリングシャフト３ｂ（図７参照）の一部に支持され、周方向の少なくとも１箇所（本例では複数箇所）に係合凹部１７ａ（図７参照）が設けられたキーロックカラー２２（図７参照）と、前記ステアリングコラム２ｅの外周面のうち、軸方向に関する位相がキーロックカラー２２と整合する位置に形成されたロック用透孔１６ｄと、一部をロック用透孔１６ｄの内側部分に配置した状態でステアリングコラム２ｅに支持され、その先端部を係合凹部１７ａに係合可能なロックピン２１を備えるロックユニット１８（図５参照）と、により構成される。そして、イグニッションキーをＯＦＦにした状態で、ロックピン２１が、径方向内方に変位し、その先端部が係合凹部１７ａに係合することにより、ステアリングシャフト３ｂの回転が実質的に阻止される。なお、本例を含めて、本発明のステアリングロック装置の特徴は、イグニッションキーをＯＦＦにした状態でステアリングシャフト３ｂに固定されたステアリングホイール４（図４参照）を大きな力で回転させようとしても、ステアリングコラム２ｅに亀裂などの損傷が発生することが防止される構造にある。その他の部分の構造および作用は、図７に示した構造を含め、従来から知られているステアリングロック装置と同様である。
　本例の場合、ロック用透孔１６ｄの周縁部のうち、周方向（図１の上下方向）両側の周縁部の軸方向に離隔した複数箇所（図示の例では２箇所）ずつに、周方向突片２４が設けられている。周方向突片２４の先端縁は、ステアリングコラム２ｅの軸方向（ロックユニット１８の幅方向側面）に平行な直線状となっている。また、これらの周方向突片２４のうち、周方向に関して同じ側の周縁部に形成された周方向突片２４の先端縁同士を結ぶ仮想直線の方向は、ステアリングコラム２ｂの軸方向と平行になっている。言い換えると、周方向に関して同じ側の周縁部に形成された周方向突片２４の先端縁はいずれも、同一の仮想直線状に存在している。周方向突片２４の先端縁の軸方向両端縁と、ロック用透孔１６ｄの周縁部とは、それぞれ部分円弧により滑らかに連続している。このような周方向突片２４の形状、大きさ、位置および個数は、周方向突片２４が座屈変形などの塑性変形により吸収するべき力の大きさに応じて設計的に定められる。
　好ましくは、それぞれの周方向突片２４の周方向幅は、ロック用透孔１６ｄの周方向最大幅の１．０５～１．２倍、より好ましくは１．１３～１．１６倍程度とする。また、それぞれ周方向突片２４の先端縁の軸方向幅は、ロック用透孔１６ｄの軸方向最大幅の１．０５～１．２倍、より好ましくは１．１３～１．１６倍程度とする。さらに、周方向のそれぞれ側に２個ずつ周方向突片２４を設けた場合、周方向に関して同じ側の周縁部に形成された周方向突片２４の軸方向中心部間の間隔を、ロック用透孔１６ｄの軸方向最大幅の３ｍｍ～１４ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ～７ｍｍ程度とする。なお、本例のように、それぞれの周方向突片２４の先端縁を直線状とし、かつ、周方向に関して同じ側の周縁部に形成された周方向突片２４の先端縁同士が同じ仮想直線上に存在するように構成することが好ましいが、たとえば、周方向突片の周方向のそれぞれの側に３個以上ずつ設ける場合には、このような形状に限られず、たとえば、先端縁が湾曲する円弧形状としたり、先端縁同士の位置を同じ仮想直線上とせずに、周方向にずらしたりすることも可能である。さらには、それぞれの周方向突片２４の形状を台形などの他の形状とすることも可能である。
　本例の場合、ロック用透孔１６ｄの周縁部のうちの軸方向（図１の左右方向）両側の周縁部にも、軸方向突片２５がそれぞれの側に１個ずつ設けられている。軸方向突片２５を設けることにより、ロック用透孔１６ｄとロックユニット１８との嵌合部の隙間が小さくなり、この嵌合部のがたつきが抑制され、また、ロック用透孔１６ｄの隅角部の曲率半径が大きくなり、この隅角部に応力が集中することが防止される。なお、この軸方向突片２５の形状については、周方向突片２４と同様とすることが好ましいが、軸方向突片２５の形状、大きさ、位置および個数についても、上述のような機能との関係に応じて設計的に定められる。
　このようなロック用透孔１６ｄに、ロックユニット１８のロックハウジング１０（図５参照）に支持固定された、ロックユニット１８のガイド部１９が内嵌される。そして、ステアリングコラム２ｅのうちで、軸方向位置がロック用透孔１６ｄと整合する部分に、ステアリングコラム２ｅの幅方向両側に突出する状態で１対のコラム側フランジ部２６が設けられている。コラム側フランジ部２６は、ステアリングコラム２ｅを成形する際に一体に形成されるか、あるいは、別体に造った金属部材を後から溶接、ろう付け、ねじ止め、リベット止めなどで固定することによりステアリングコラム２ｅに設けられる。また、ステアリングコラム２ｅの外周面とコラム側フランジ部２６との間に掛け渡す状態で、補強リブ２９が設けられており、ステアリングコラム２ｅの周方向に関するコラム側フランジ部２６のモーメント剛性が向上している。コラム側フランジ部２６に形成した通孔２７を挿通したボルト１２を、ロックハウジング１０の取付フランジ部１５に設けたねじ孔２８（図５参照）に螺合してさらに締め付けることで、ロックハウジング１０がステアリングコラム２ｅに支持固定される。なお、ステアリングコラム２ｅは、アルミニウム系合金またはマグネシウム系合金などの軽合金材料をダイキャスト成形することにより形成される。ただし、ステアリングコラム２ｅが薄肉の機械構造用炭素鋼鋼材により形成されている場合にも、本発明を適用することは可能である。
　本例のステアリングロック装置は、イグニッションキーをＯＦＦにした状態で、ステアリングホイール４を大きな力で回転させようとした場合でも、ステアリングコラム２ｅに亀裂などの破損が発生することが防止される。すなわち、イグニッションキーをＯＦＦにして、ロックピン２１とキーロックカラー２２の係合凹部１７ａとが係合した状態で、ステアリングホイール４を大きな力で回転させようとすると、この力は、ガイド部１９を介してロック用透孔１６ｄの周縁部のうち、回転方向前方に位置する周方向突片２４の先端縁に加わる。そして、この回転方向前方に位置する周方向突片２４が座屈変形などの塑性変形をすることにより、ステアリングホイール４を回転させようとする大きな力が吸収される。これにより、ステアリングシャフト３ｂがキーロックカラー２２に対し回転する以前に、ステアリングコラム２ｅに亀裂などの損傷が発生することが防止される。
　また、本例の場合、周方向突片２４を、ロック用透孔１６ｄの周方向のそれぞれの周縁部に複数箇所に設けているため、ステアリングホイール４を回転させようとする大きな力を効果的に分散させて吸収することができる。すなわち、イグニッションキーをＯＦＦにした状態でステアリングホイール４を大きな力で回転させようとすると、ステアリングシャフト３ａが撓んで、この力が、ロック用透孔１６ｄの周縁部のうちの周方向の周縁部に、軸方向に関して不均一に加わる可能性がある。本例の場合、周方向突片２４を、ロック用透孔１６ｄの周方向両側の周縁部に、軸方向に離隔した複数箇所ずつに設けているので、ステアリングホイール４を回転させようとする大きな力が軸方向に関して不均一に加わった場合、周方向突片２４が塑性変形する量が、周方向突片２４に加わる力の大きさに応じて異なるとしても、複数の周方向突片２４により、ステアリングホイール４を回転させようとする大きな力は、分担して支承される。この結果、ロック用透孔１６ｄの周方向側縁部に、この力が不均一に加わった場合にも、この力を分散して吸収することができる。さらに、本例の場合、周方向突片２４および軸方向突片２５の先端縁と、ロック用透孔１６ｂの周縁部とを部分円弧により滑らかに連続させているため、周方向突片２４の基端部に応力が集中するのを防止できる。ただし、周方向突片２４の数をそれぞれの側で３個以上として、それぞれの周方向突片２４の基端部にかかる応力を分散させて、他の形状を採用することもできる。
　［実施の形態の第２例］
　図２は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、ステアリングコラム２ｆの軸方向中間部に、コラム側フランジ部２６（図１参照）が設けられていない。すなわち、ステアリングコラム２ｆを、単にアルミニウム合金などの軽合金材料製のパイプ材、あるいは、薄肉の機械構造用炭素鋼鋼材製の鋼管により構成している。ステアリングコラム２ｆのうち、軸方向位置がロック用透孔１６ｄと整合する部分に、図５に示した従来構造の第１例の場合と同様に、ロックハウジング１０がクランプ金具１１とボルト１２とにより結合固定される。その他の部分の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。
　［実施の形態の第３例］
　図３は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合、実施の形態の第１例と同様に、ステアリングコラム２ｇのうちで、軸方向位置がロック用透孔１６ｄと整合する部分に、ステアリングコラム２ｇの幅方向両側に突出する状態で１対のコラム側フランジ部２６ａが設けられている。そして、コラム側フランジ部２６ａの通孔２７ａを挿通したボルト１２ａにより、ロックユニット１８はステアリングコラム２ｇに支持固定される。
　本例の場合、ステアリングホイール４（図４参照）の回転方向（周方向）に関する、通孔２７ａとボルト１２ａとの間の隙間の大きさ、すなわち、通孔２７ａの内径とボルト１２ａの外径との差の大きさの約半分の大きさδを、ロック用透孔１６ｂの周方向突片２４の先端縁とガイド部１９の幅方向側面との間の隙間の大きさ、すなわち、周方向に関して互いに対向する周方向突片２４の先端縁同士の間の寸法とガイド部１９の幅（図３におけるガイド部１９の上下方向の寸法）との差の大きさの約半分の大きさであるｄと、周方向に関する周方向突片２４の高さｈとの関係が、ｄ＜δ≦ｄ＋ｈの範囲となるように規制されている。
　本例の場合、通孔２７ａとボルト１２ａとの間の隙間、周方向突片２４の先端縁とガイド部１９の幅方向側面との間の隙間、および、周方向突片２４の周方向に関する高さを上述のように規制しているため、ステアリングホイール４を回転させようとする大きな力が、周方向突片２４の先端縁に加わった場合、周方向突片２４がこの力を吸収しつつ塑性変形し切る以前に、通孔２７ａの内周縁とボルト１２ａの外周面とが当接する。これにより、ステアリングホイール４を回転させようとする大きな力を、ロックピン２１と係合凹部１７ａ（図７参照）との係合部、および、ロック用透孔１６ｄとガイド部１９との係合部だけでなく、通孔２７ａとボルト１２ａとの係合部によっても支承することができる。この結果、ロック用透孔１６ｄとガイド部１９との係合部１箇所あたりに加わる力を低減させて、ステアリングコラム２ｇに亀裂が発生することをより効果的に防止することができる。
　なお、コラム側フランジ部２６ａに代替して、本発明の実施の形態の第２例のように、図５に示すクランプ金具１１が採用される場合にも、本例における通孔２７ａとボルト１２ａとの間の隙間、周方向突片２４の先端縁とガイド部１９の幅方向側面との間の隙間、および、周方向突片２４の周方向に関する高さの関係の規制を適用することも可能である。本例のその他の部分の構成および作用は、実施の形態の第１例と同様である。
　　１　　車体
　　２、２ａ～２ｇ　ステアリングコラム
　　３、３ａ、３ｂ　ステアリングシャフト
　　４　　ステアリングホイール
　　５ａ、５ｂ　自在継手
　　６　　中間シャフト
　　７　　ステアリングギヤユニット
　　８　　入力軸
　　９　　タイロッド
　１０　　ロックハウジング
　１１　　クランプ金具
　１２、１２ａ　ボルト
　１３　　収納部
　１４　　底板部
　１５　　取付フランジ部
　１６、１６ａ～１６ｄ　ロック用透孔
　１７、１７ａ　係合凹部
　１８　　ロックユニット
　１９　　ガイド部
　２０　　アクチュエータ
　２１　　ロックピン
　２２　　キーロックカラー
　２３　　凸部
　２４　　周方向突片
　２５　　軸方向突片
　２６、２６ａ　コラム側フランジ部
　２７、２７ａ　通孔
　２８　　ねじ孔
　２９　　補強リブ

Claims (5)

  1. 　ステアリングコラムと、
    　このステアリングの内側に回転自在に支持されるステアリングシャフトの一部に支持され、周方向の少なくとも１箇所に係合凹部を設けられている、キーロックカラーと、
    　前記ステアリングコラムの外周面のうち、軸方向に関する位相が前記キーロックカラーと整合する部分に形成され、その周縁部のうち、周方向両側の周縁部の軸方向に離隔した複数箇所ずつに突片が設けられている、ロック用透孔と、
    　一部を前記ロック用透孔の内側部分に配置した状態で前記ステアリングコラムに支持され、イグニッションキーをＯＦＦにした状態で、径方向内方に変位し、その先端部を前記係合凹部に係合させることにより、前記ステアリングコラムの内側で前記ステアリングシャフトの回転を実質的に阻止するロックピンを有する、ロックユニットと
    　を備えるステアリングロック装置。
  2. 　前記周方向突片は、前記ステアリングコラムの軸方向に平行な直線状の先端縁を有する、請求項１に記載のステアリングロック装置。
  3. 　周方向に関して同じ側の前記周縁部に形成された前記周方向突片の前記先端縁はいずれも、同一の仮想直線状に存在する、請求項２に記載のステアリングロック装置。
  4. 　前記先端縁の軸方向両端縁と前記周縁部とは、それぞれ部分円弧により連続する、請求項２に記載のステアリングロック装置。
  5. 　前記ステアリングコラムが、該ステアリングコラムの軸方向に関する位相が前記ロック用透孔と整合する部分に、該ステアリングコラムの幅方向両側に突出した状態で形成され、通孔を有する１対のコラム側フランジを備え、前記ロックユニットが、これらの通孔を挿通したボルトにより、前記ステアリングコラムに対し支持されており、前記ステアリングホイールの回転方向に関する前記通孔の内周縁と前記ボルトの外周面との間の隙間の大きさをδとし、前記周方向突片のそれぞれの先端縁と、前記ロックユニットのうちで前記ロック用透孔の内側部分に配置した部分のうちの幅方向側面との間の隙間の大きさをｄとし、前記周方向突片のそれぞれの高さをｈとした場合に、ｄ＜δ≦ｄ＋ｈの関係を満たす、請求項１に記載のステアリングロック装置。
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