(57)【要約】  本発明は、第１のシャフト（２）が第２のシャフト（３）と協働した状態でロックして回転・直進運動させるシステムに関するものであり、第１のシャフトは、第２のシャフトの軸方向の繰り抜き穴（４）の中に配置され、このシステムは、ロック位置とロック解除位置の間を移動できるロック装置（５）を備えており、第１のシャフト（２）は、横方向で互いのほうに傾いた２つの傾斜した壁部（２２）を有する１つの端部を備えていて、軸方向の繰り抜き穴（４）は、その傾斜した壁部と向かい合った対応する２つの壁部（２３）を備え、ロック装置（５）がロック位置に移行することで端部（２１）が横方向に移動して傾斜した壁部（２２）が軸方向の繰り抜き穴（４）の対応する壁部（２３）に支持される。
2009537377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシャフト（２）と第２のシャフト（３）を回転・直進運動に対してロックさせるロック・システムであって、
第１のシャフトは第２のシャフト（３）とほぼ同軸であり、第１のシャフトの一部は第２のシャフトの軸方向の繰り抜き穴（４）の中に配置されていて、
このシステムは、第１のシャフト（２）が第２のシャフト（３）と一体化して回転・直進運動するロック位置と、第１のシャフト（２）が第２のシャフト（３）と協働しないロック解除位置の間を移動できるロック装置（５）を備えている、
ものにおいて、
第１のシャフト（２）が、横方向で互いのほうに傾いた２つの傾斜した壁部（２２）を有する１つの端部（２１）を備え、
前記軸方向の繰り抜き穴（４）が、第１のシャフト（２）の前記傾斜した壁部（２２）と向かい合った状態で同じ方向に延びる対応する２つの壁部（２３）を備え、
前記ロック装置（５）がロック位置に移行すると第１のシャフト（２）の前記端部（２１）が横方向に移動してその端部の傾斜した壁部（２２）が前記軸方向の繰り抜き穴（４）の対応する壁部（２３）に支持されるため、前記ロック位置で第１と第２のシャフト（２、３）の間の隙間がほぼなくなる、
ことを特徴とするロック・システム。
【請求項２】
第１のシャフト（２）が、ほぼ軸方向に沿った円錐台形の領域（２５）を備えていて、
該領域は前記軸方向の繰り抜き穴（４）の自由な縁部（２６）と向かい合って配置され、該縁部は、前記円錐台形の領域とほぼ相補的な形状であり、
前記ロック装置（５）が前記ロック位置から移動すると前記円錐台形の領域（２５）が軸方向に移動して前記繰り抜き穴（４）の縁部（２６）にぶつかり、
この移動によって第１のシャフト（２）の端部（２１）が横方向に移動する、
ことを特徴とする請求項１に記載のロック・システム。
【請求項３】
第１のシャフト（２）が少なくとも１つの凹部（６）を備え、
第２のシャフト（３）が、前記ロック位置で前記凹部と向かい合う位置に来る少なくとも１つの穴（７）を備え、
前記ロック装置（５）が、前記ロック解除位置と前記ロック位置の間を軸方向に直進運動する制御手段、および、その制御手段（８）によって前記ロック解除位置と前記ロック位置の間を横方向に直進運動するロック手段（９）、を備えていて、
前記ロック解除位置では前記ロック手段（９）が前記凹部（６）の外にあり、
前記ロック位置では前記ロック手段（９）が第２のシャフト（３）の穴（７）を貫通して前記凹部（６）の中に配置されるため第１のシャフト（２）が第２のシャフト（３）に対してロックされる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のロック・システム。
【請求項４】
前記制御手段（８）が、傾斜部を形成する内壁（１０）を有しており、
前記ロック解除位置から前記ロック位置に移行するときに該傾斜部（１０）が前記ロック手段（９）を圧接するので前記制御手段（８）が軸方向に直進運動することによって前記ロック手段（９）が横方向に移動する、
ことを特徴とする請求項３に記載のロック・システム。
【請求項５】
前記制御手段（８）と、第２のシャフト（３）と一体化したストッパ面（１４）との間にバネ（１３）が配置されていて、
該バネ（１３）は、前記制御手段（８）を前記ロック位置に向かって付勢する構成にされており、前記ロック解除位置に移行すると該バネが圧縮される、
ことを特徴とする請求項３または４に記載のロック・システム。
【請求項６】
前記制御手段が、第１と第２のシャフト（２、３）のまわりに配置されたリング部（８）である、ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載のロック・システム。
【請求項７】
前記リング部（８）が前記ロック解除位置で所定の範囲を回転運動できるように、スペース（１６）が前記内壁（１０）に設けられていて、前記スペース（１６）は前記リング部（８）が前記範囲を回転して前記内壁（１０）が前記ロック手段（９）に圧接しなくなったときに前記ロック手段（９）と向かい合い、前記ロック手段（９）は前記ロック位置から前記ロック解除位置に移行できる、
ことを特徴とする少なくとも請求項４に従属する請求項６に記載のロック・システム。
【請求項８】
前記ストッパ面（１４）に開口部（１７）が存在しており、その開口部の幅が前記リング部（８）の回転範囲を規定していて、そのリング部は、そのリング部（８）が前記ロック解除位置にあるときに前記開口部に導入されるストッパ（１８）を有するため、そのストッパ（１８）が前記開口部（１７）の縁部に到達したときに前記リング部の回転が停止する、
ことを特徴とする少なくとも請求項５に従属する請求項７に記載のロック・システム。
【請求項９】
前記ロック装置（５）が、前記リング部（８）と一体化して回転する安全リング部（２７）を備えていて、
該安全リング部（２７）は第１のシャフト（２）を取り囲むとともに少なくとも１つの段差部（２８）を備え、
第１のシャフト（２）には溝（２９）が設けられていて、その中に前記段差部（２８）が嵌まり、前記安全リング部（２７）は、その段差部（２８）が前記溝（２９）と向かい合った位置にない場合に前記リング部（８）の回転を阻止する、
ことを特徴とする請求項７または８に記載のロック・システム。
【請求項１０】
前記リング部（８）に、そのリング部（８）が前記ロック位置にあるときに第２のシャフト（３）に係止するストッパ（１９）が設けられているため、そのリング部が前記ロック位置で回転を阻止される、ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載のロック・システム。
【請求項１１】
第１のシャフト（２）の前記凹部（６）が傾斜した２つの壁部（１１）を持つことにより広がっており、前記ロック位置に移行する際に前記ロック手段（９）を前記凹部（６）の底部に向けて誘導できる、ことを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載のロック・システム。
【請求項１２】
前記制御手段が、第１のシャフト（２）の繰り抜き穴（１５）に収容される滑り弁（８）である、ことを特徴とする請求項３または４に記載のロック・システム。
【請求項１３】
前記滑り弁（８）に、横方向に移動できるロック開始ピンをガイドする側方繰り抜き穴（３０）が設けられていて、前記ロック開始ピンは、前記シャフトの開口部と協働して前記滑り弁をロック解除位置にロックし、前記ロック開始ピンはさらに第２のシャフト（３）と協働して前記滑り弁（８）を自由な状態にする、ことを特徴とする請求項１２に記載のロック・システム。
【請求項１４】
第１と第２のシャフト（２、３）の一方に、他方のシャフトに向かって軸方向に突起した電気的接続のための少なくとも１つのピンが設けられていて、その他方のシャフトには、対応するメス・コネクタが設けられている、ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のロック・システム。
【請求項１５】
前記２つのコネクタのうちの一方が、回転する要素間を電気的に接続する装置である、ことを特徴とする請求項１４に記載のロック・システム。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載のロック・システム（１）を利用して自動車のステアリング・コラムをステアリングギヤ・ラックのピニオンに接続する方法であって、
第１のシャフト（２）が前記ステアリングギヤ・ラックのピニオンで形成され、
第２のシャフト（３）が、前記ステアリング・コラムへの接続手段を備える顎部で形成される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１から１５のいずれか１項に記載のロック・システム（１）を利用してステアリング・ホイール・ハブをステアリング・コラムのシャフトに接続する方法であって、
第１のシャフト（２）が前記ステアリング・コラムのシャフトで形成され、
第２のシャフト（３）が前記ステアリング・ホイール・ハブで形成される、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のシャフトが第２のシャフトと協働した状態でロックして回転・直進運動させるシステムと、このようなシステムを利用して自動車のステアリング・コラムをステアリングギヤ・ラックのピニオンに接続する方法と、自動車のステアリング・ホイール・ハブをステアリング・コラムのシャフトに接続する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１のシャフトと第２のシャフトをロックして回転・直進運動させるシステムが知られている。そのため一方のシャフトから他方のシャフトに力が伝達され、両方のシャフトが協働して回転・直進する。例えば特許文献１に、このようなシステムが記載されている。
【０００３】
この文献に記載されているシステムにより、特別な道具を必要とするロック手段なしに第１のシャフトを他方のシャフトに確実にロックすることができる。このようなシステムが特に有利なのは、シャフト間の接合部にそのような道具を配置するためにアクセスしてロック手段を十分に締め付けることでシャフト間で力がうまく伝達されるようにすることがほとんどできない場合である。アクセス可能性というこの問題は、自動車のステアリング・コラムをステアリングギヤ・ラックのピニオンに接続する場合に特に発生する。実際、これらの要素が接続される箇所は、自動車のペダル、ペダル・ブラケット、フロント・バルクヘッド、フロント・バルクヘッドのジョイントの近くに位置するため、締め付け用のネジをネジ回しとともに近づけることは難しい。
【０００４】
さらに、公知のシステムだと、第１のシャフトと第２のシャフトの間（例えばステアリングギヤ・ラックのピニオンとステアリング・コラムの間）の隙間をすべてなくすことはできない。ところでこのような隙間をなくすことは、第１のシャフトと第２のシャフトの間で力が最適に伝達されるようにするために最も重要である。ステアリング・コラムの場合には、ステアリング・ホイールの運動はステアリングギヤ・ラックのピニオンに正確に反映され、運転者には隙間があるという感覚がないことが重要である。公知の締め付け具なしの接続システムでは、隙間をなくすことは最適でない。
【特許文献１】フランス国特許第２６１８５０１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこの欠点をなくすことを目的として、第１のシャフトと第２のシャフトが協働した状態でロックして回転・直進運動させるシステムであって、このシステムがロック位置にあるときにシャフト間の隙間が最適な状態で消え、確実にロックするのに締め付け具を必要としないシステムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで第１の特徴によれば、本発明は、第１のシャフトを第２のシャフトにロックした状態で回転・直進運動させるシステムであって、第１のシャフトは第２のシャフトとほぼ同軸であり、第１のシャフトの一部は第２のシャフトの軸方向の繰り抜き穴の中に配置され、このシステムは、第１のシャフトが第２のシャフトと一体化して回転・直進運動するロック位置と、第１のシャフトが第２のシャフトと協働しないロック解除位置の間を移動できるロック装置を備え、第１のシャフトは、横方向で互いのほうに傾いた２つの傾斜した壁部を有する１つの端部を備え、軸方向の繰り抜き穴は、第１のシャフトの傾斜した壁部と向かい合った状態で同じ方向に延びる対応する２つの壁部を備えていて、ロック装置がロック位置に移行すると第１のシャフトの端部が横方向に移動してその端部の傾斜した壁部が軸方向の繰り抜き穴の対応する壁部に支持されるため、ロック位置で第１と第２のシャフトの間の隙間がほぼなくなるロック・システムに関する。
【０００７】
したがって第１のシャフトは所定の隙間がある状態で第２のシャフトの中に導入され、その後、これらのシャフトが互いにロックされる。ロック装置がロック位置に移行するとき、第１のシャフトの端部が移動して第２のシャフトの対応する壁部にぶつかる。そのことによって第１のシャフトを第２のシャフトに対して完全にロックすることができるため、これらシャフトの間の隙間がなくなる。したがってこれら２本のシャフト間での力の伝達が最適になる。
【０００８】
第１のシャフトは、ほぼ円錐台形の領域を軸方向に沿って備えることができ、その領域は、軸方向の繰り抜き穴の自由縁部と向かい合って配置され、その縁部は、円錐台形の領域とほぼ相補的な形状であり、ロック装置がロック位置に移行すると円錐台形の領域が軸方向に移動して繰り抜き穴の縁部にぶつかり、この移動によって第１のシャフトの端部が横方向に移動する。
【０００９】
したがって円錐台形の領域が繰り抜き穴の縁部に支持されることで、第１のシャフトの端部は横方向に移動できる。さらに、第１のシャフトの円錐台形の領域により、第１のシャフトが第２のシャフトの繰り抜き穴の中に導入されるとき、第１のシャフトの端部をその繰り抜き穴の中へとガイドすることができる。
【００１０】
一実施態様によれば、第１のシャフトは少なくとも１つの凹部を備え、第２のシャフトは、ロック位置で凹部と向かい合う位置に来る少なくとも１つの穴を備え、ロック装置は、ロック解除位置とロック位置の間を軸方向に直進運動する制御手段と、その制御手段（リング）によってロック解除位置とロック位置の間を径方向に直進運動するロック手段とを備えていて、ロック解除位置では、ロック手段が凹部の外にあり、ロック位置では、ロック手段が第２のシャフトの穴を貫通して凹部の中に配置されるため第１のシャフトが第２のシャフトに対してロックされる。
【００１１】
別の一実施態様によれば、制御手段は、第１のシャフトの繰り抜き穴に収容される滑り弁である。滑り弁には、横方向に移動できるロック開始ピンをガイドする側方繰り抜き穴が設けることができ、ロック開始ピンは、シャフトの開口部と協働して滑り弁をロック解除位置にロックし、ロック開始ピンはさらに第２のシャフトと協働して滑り弁を自由な状態にする。
【００１２】
第２の特徴によれば、本発明は、上に説明したロック・システムを利用して自動車のステアリング・コラムをステアリングギヤ・ラックのピニオンに接続する方法であって、第１のシャフトがステアリングギヤ・ラックのピニオンで形成され、第２のシャフトが、ステアリング・コラムへの接続手段を備える顎部で形成される方法に関する。
【００１３】
第３の特徴によれば、本発明は、上に説明したロック・システムを利用してステアリング・ホイール・ハブをステアリング・コラムのシャフトに接続する方法であって、第１のシャフトがステアリング・コラムのシャフトで形成され、第２のシャフトがステアリング・ホイール・ハブで形成される方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の他の特徴と利点は、添付の図面を参照した以下の説明に現われることになろう。
【００１５】
説明では、“軸方向”という用語は、第１のシャフトと第２のシャフトが延びる方向に沿って定義され、“横方向”という用語は、軸方向に垂直な面に対して定義される。
【００１６】
図１を参照すると、第１のシャフト２と第２のシャフト３が協働して回転・直進運動するロック・システム１が示してある。第１のシャフト２は第２のシャフト３とほぼ同軸であり、第１のシャフト２の一部が第２のシャフト３の軸方向の繰り抜き穴４の中に配置されている。
【００１７】
ロック・システム１は、第１のシャフト２が第２のシャフト３と一体化して回転・直進運動するロック位置と、第１のシャフト２が第２のシャフト３と協働しないロック解除位置の間を移動できるロック装置５を備えている。
【００１８】
図１〜図３に示した実施態様によれば、ロック装置５は、第１のシャフト２に設けられた少なくとも１つの凹部６と、第２のシャフト３に設けられていてロック位置において凹部６と向かい合う少なくとも１つの穴７とを備えている。ロック装置５はさらに、第１のシャフト２と第２のシャフト３のまわりに配置されていてロック位置とロック解除位置の間を軸方向に直進移動できるリング部８からなる制御手段と、リング部８によって横方向に直進運動するロック手段９とを備えている。ロック手段９は、このロック手段９が凹部６の外に位置するロック解除位置（図１）と、ロック手段９が第２のシャフト３の穴７を貫通して凹部６の中に位置することで第１のシャフト２を第２のシャフト３に対して固定するロック位置（図３）の間を直進運動する。
【００１９】
ロック手段９を横方向に直進運動させることができるよう、リング部８は、ほぼ円錐台形の内壁１０を有する。この内壁は、図１に示されているように、ロック手段９に支持される。したがってリング部８が軸方向に直進運動することにより、ロック手段９と向かい合った位置の内壁の直径が小さくなる。するとロック解除位置からロック位置に移るときにロック手段９が横方向に移動する。
【００２０】
ロック手段９は、ピンまたはボールにすることができる。図面に示した実施態様では、ロック手段９は、リング部８の内壁１０とほぼ相補的な形状の壁を有する。第１のシャフト２の凹部６は傾斜した２つの壁部１１を備えていて広がった形状になっているため、ロック位置に移行するときにロック手段９を凹部６の底部に向けて誘導することができる。その目的で、ロック手段９は、凹部６の壁部１１とほぼ相補的な壁部１２を備えることができる。さまざまな実施態様によれば、ロック手段９は、第１のシャフトおよび第２のシャフトにほぼ垂直な方向にすること、またはこの垂直な方向に対してある角度をなすようにすることができる。この角度は、例えば２０°〜３０°である。
【００２１】
バネ１３が、リング部８と、第２のシャフト３に固定されていてほぼ横方向に延びるストッパ面１４との間に配置されている。バネ１３は、リング部８をロック位置に向けて押す構成にされており、ロック解除位置に移行するとバネ１３が圧縮される。バネ１３は、例えば、リング部８において第２のシャフト３のまわりに設けられた繰り抜き穴１５に導入され、繰り抜き穴１５の１つの端部を形成するリング部の横方向の壁に支持される。バネ１３が繰り抜き穴１５の中に導入されると、ストッパ面１４を第２のシャフト３に嵌め込むことができる。リング部の軸方向の直進運動の行程は、例えば約２．５ｍｍである。
【００２２】
リング部８は、ロック解除位置において所定の範囲を回転運動することができる。図３に示されているように、スペース１６が内壁１０に設けられている。このスペースは、リング部８が所定の範囲内を回転したとき、ロック手段９と向かい合う位置に来る。すると内壁１０はもはやロック手段９に支持されなくなるため、第１のシャフト２を繰り抜き穴４から引っ込めると、ロック手段９は、ロック位置からロック解除位置に移行することができる。
【００２３】
その目的で、ストッパ面１４は開口部１７を有する。この開口部１７の幅が、リング部８の回転範囲を決める。リング部８は、図２に示してあるように、そのリング部８がロック解除位置にあるときに開口部１７に導入されるストッパ１８を備えている。そのためストッパ１８が開口部１７の縁部に到達するとリング部８の回転が止まる。一実施態様によれば、開口部１７は、リング部がロック位置とロック解除位置の間で約２５°回転できる幅にされている。
【００２４】
リング部８には、そのリング部８がロック位置にあるときに第２のシャフト３に支持されるストッパ１９が設けられている。そのためロック位置ではリング部の回転が阻止される。
【００２５】
開口部１７をリング部８とストッパ１８に対して正確に配置するため、図２に示したように第２のシャフト３とストッパ面１４に位置ずれ防止部２０を設けることができる。
【００２６】
例えばロック・システムをロック解除位置に移行させるには、バネ１３の力に逆らってリング部８を軸方向に直進運動させてロック解除位置に向かわせ、ストッパ１９を外す。次に、リング部８を回転させ、スペース１６をロック手段と向かい合った位置に来させる。この位置で、第１のシャフト２を繰り抜き穴４から引っ込める。するとロック手段９はロック解除位置に移行する。
【００２７】
リング部８を回転させるだけで、ロック手段９がリング部８の内壁１０に支持された状態にし、第１のシャフト２が繰り抜き穴４に導入されるときにバネ１３の効果によってシステムをロック位置に移行させることができる。
【００２８】
しかしロック位置に移行するために内壁１０がロック手段９に支持されるとき、第２のシャフト３が第１のシャフト２に対してしっかりと位置決めされ、これら２本のシャフトが協働した状態が損なわれないようにする必要がある。このシステムの取り付けは目に見えない状態でなされるため、図４に示した変形例では、安全リング部２７を利用し、両方のシャフトが互いにしっかりと位置決めされている場合にしかロック位置に移行できないようにする。安全リング部２７は第１のシャフト２のまわりに配置されており、安全リング部２７に固定された少なくとも１つのツメ３０によってリング部８と一体化して回転し、リング部８に設けられた対応する溝に入る。安全リング部２７は、その安全リング部２７の中に第１のシャフト２を通すための穴３１の内側に向かって突起した少なくとも１つの段差部２８を備えている。第１のシャフト２には、第１のシャフト２と第２のシャフト３が互いに正しく位置決めされたときに段差部２８と向かい合う位置に来る溝２９が設けられている。したがって両方のシャフトが正しく位置決めされたとき、リング部８が回転すると、段差部２８は溝２９と噛み合うことができる。逆に、第１のシャフト２と第２のシャフト３が互いに正しく位置決めされていない場合、すなわち段差部が溝２９と向かい合っていない場合には、リング部８の回転が妨げられ、段差部２８は第１のシャフト２にぶつかる。そのためリング部８の内壁１０をロック手段９で支持することはできない。このように、第１のシャフト２と第２のシャフト３が互いに正しく位置決めされたときにしかロック位置に移行することはできない。
【００２９】
ロック・システム１がロック位置に移行するときに第１のシャフト２と第２のシャフト３の間のあらゆる隙間を本発明によってなくす方法を、図１と図３を参照してこれから説明する。
【００３０】
第１のシャフト２で凹部６を超えて延びている少なくとも端部２１は、図３に示してあるように、横方向に沿って互いのほうに傾いた２つの壁部２２を有する。したがって第１のシャフト２の端部２１は、断面がほぼ台形である。軸方向の繰り抜き穴４は、傾いた壁部２２と向かい合った状態で同じ方向に延びる対応する２つの壁部２３を有する。さらに、繰り抜き穴４は、第１のシャフト２を繰り抜き穴４の中に所定の隙間がある状態で導入できるスペース２４を有する。その隙間がある状態で第１のシャフト２が繰り抜き穴４の中に導入されたとき、ロック装置５をロック位置に移行させると第１のシャフト２の端部２１が横方向に移動し、傾いた壁部２２が対応する壁部２３に支持されるため、ロック位置で第１のシャフトと第２のシャフトの間の隙間がほぼなくなる。
【００３１】
その目的で、第１のシャフト２は、図１に示してあるように、軸方向に沿ってほぼ円錐台形の領域２５をさらに備えている。この領域２５は、第１のシャフト２が繰り抜き穴４の中に導入されたときに軸方向の繰り抜き穴４の自由縁部２６と向かい合った位置に来る。この縁部２６は円錐台形の領域２５とほぼ相補的な形状であるため、ロック装置５がロック位置に移行するときに円錐台形の領域２５は軸方向に移動して繰り抜き穴４の縁部２６にぶつかる。そしてこの移動によって第１のシャフト２の端部２１が横方向に移動する。実際、図面に示した実施態様では、ロック手段９が凹部６に侵入するとき、第１のシャフト２は繰り抜き穴４の底部に向かって移動し、そのことによって円錐台形の領域２５が縁部２６にぶつかり、すると今度は第１のシャフト２の端部２１が横方向に移動する。このようにして、第１のシャフト２と第２のシャフト３の間のあらゆる隙間がなくなる。
【００３２】
さらに、円錐台形の領域２５により、繰り抜き穴４の中へと端部２１を誘導することができる。
【００３３】
上に説明したロック・システム１は、特に自動車のステアリング・コラムをステアリングギヤ・ラックのピニオンに接続するシステムに適用することができる。そのとき第１のシャフトはステアリングギヤ・ラックのピニオンで形成され、第２のシャフトは、ステアリング・コラムへの接続手段を備えるカルダンシャフトの顎部で形成される。
【００３４】
これから図５〜図８を参照して本発明の第２の実施態様を説明する。第１の実施態様と同じ要素または似た要素は、できるだけ同じ参照番号にしてある。
【００３５】
ロック・システム１により、ステアリング・コラムのシャフトを構成する中空の第１のシャフト２を、ステアリング・ホイール・ハブによって構成される中空の第２のシャフト３と一体化して直進・回転運動させることができる。第１のシャフト２は、基準となるＺ軸を規定する。第１のシャフト２の１つの端部２１には、Ｚ軸に平行に２つの平坦な外壁部２２が設けられていて、互いのほうに傾いている。その２つの外壁部２２は、円筒の一部からなる壁部２２Ａ、２２Ｂによって互いに接続されている。そのため端部２１はほぼ円錐台形の断面を有する。さらに、第１のシャフト２は、ストッパを形成するプレート１４によって閉じられた繰り抜き穴１５を備えている。この繰り抜き穴１５には、この繰り抜き穴１５の中でＺ軸に沿って直進運動できるが回転はできない滑り弁８からなる制御手段が収容され、滑り弁のバネ１３によって軸方向の反対側でプレート１４に押し付けられる。制御用の滑り弁８には、押すための傾斜部１０と、側方繰り抜き穴３０が設けられている。傾斜部１０はロック手段９と協働する。ここではそのロック手段は、壁部に設けられたガイド用開口部７の中を誘導されるボールからなる。側方繰り抜き穴３０は、壁部２２Ａに設けられた位置決め用開口部３３と向かい合っていて、大きく開いた第１の部分３３Ａと小さく開いた第２の部分３３Ｂを有する。側方繰り抜き穴３０には、直径の大きな誘導用円筒体３１Ａと、支持用肩部３１Ｂと、直径がより小さくて開口部３３から突起するツメ３１Ｃとを備える押し棒３１からなるロック開始ピンが収容されている。ロック開始ピン３１は側方繰り抜き穴３０の壁部によって誘導され、Ｚ軸に垂直なＸ軸に沿って直進運動する。バネ３２が押し棒３１に力を加えて開口部３３のほうに向かわせる。第１のシャフト２は、軸方向の繰り抜き穴１５とは反対側からチューブ状の部分がより大きな断面積で延びていて、断面が変化する位置に、駆動用の円錐台形壁部２５を有する。
【００３６】
ハブ３のほうには、平坦な側壁部２３を有する繰り抜き穴が設けられている。側壁部２３は、互いに向かい合っていて互いのほうに傾いており、傾いた壁部２２と同様の配置にされている。繰り抜き穴の平坦な側壁部２３は、２つの壁部２３Ａ、２３Ｂによって互いに接続されている。壁部２３Ｂにはロック用傾斜部１１が設けられている。壁部２３Ａのほうには隆起部３４が設けられている。壁部２３Ａと２３Ｂの距離は壁部２２Ａと２２Ｂの距離よりも大きいため、壁部２３Ｂの近くにスペース２４が存在することに注意されたい。ハブ３の入口には円錐台形の面取り部２６がある。
【００３７】
この装置は以下のように動作する。ロック・システム１がロックされていない状態では、すなわちステアリング・ホイール・ハブ３を第１のシャフト２に取り付ける前は、ロック開始ピン３１の肩部３１Ｂが位置決め用開口部３３の断面積が大きな部分３３Ａに嵌まり、バネ１３によって引っ張られてその位置に留まる。したがってロック開始ピン３１は滑り弁８をプレート１４に近い位置に維持しており、バネ１３は強い力を受けた状態である。ツメ３１Ｃは、位置決め用開口部３３から壁部２２Ａの外面を超えて突起する。押すための傾斜部１０の近くにボール９用の自由スペースがあり、そこにボールが収容される。
【００３８】
この状態で、中空のシャフト２を、Ｚ軸に沿った直進運動によってステアリング・ホイール・ハブ３の中に挿入することができる。挿入の始めにはシャフトとハブは互いにＸ軸に沿った１つの自由度を持っている。というのもシャフトは一部がスペース２４の中に存在しているからである。Ｚ軸に沿ってシャフトの挿入を続けると、ツメ３１Ｃが隆起部３４にぶつかるため、ロック開始ピン３１は再び徐々に繰り抜き穴３０の中に入る。肩部３１Ｂが位置決め用開口部の直径の大きな部分３３Ａから離れると、滑り弁８はＺ軸に沿った運動の自由度を取り戻し、ロック用のバネ１３によって図５に示したロック位置へと押される。するとボール９は押すための傾斜部１０によって押されて一部が開口部７の外に顔を出し、ロック用傾斜部１１と接触する。第１のシャフト２をハブ３の中に挿入し続けると、円錐台形の壁部２５が面取り部２６にぶつかる。円錐台形の壁部と面取り部の傾斜は、シャフトをＸ方向に移動させる効果も有するため、壁部２２と２３が互いに押し付けられる。この運動にロック用のバネ１３が滑り弁８を押す力が加わり、ボール９がロック用傾斜部１１に押し付けられる。この押す力はＸ軸方向の成分を持つため、壁部２２と壁部２３を接近させる。図５に示した最終位置に到達すると、静止状態のバネによる力は、壁部２２と壁部２３を接触させる圧力と、円錐台形の壁部２５と面取り部２６を接触させる圧力に変わる。ロック開始ピン３１のほうは、小さく開いた部分３３Ｂの中に位置し、ツメ３１Ｃは、隆起部３４を超えた位置で壁部２３Ａに支持される。これは、バネ１３に問題があった場合に装置の諸要素の安全性が保証される位置である。
【００３９】
本発明の固定メカニズムを、２本のシャフトを電気的に接続する装置と組み合わせることも可能である。その場合、２本のシャフトの一方には、軸方向に突起した１つまたは複数の接続ピンを有するオス電気コネクタが取り付けられ、他方のシャフトには、対応するメス電気コネクタが取り付けられるため、Ｚ方向に沿った軸方向の初期の挿入運動の際に、または両方のシャフトが横方向Ｘに相対的に運動する際に、接続ピンを挿入できる。図示していない別の一実施態様によれば、コネクタの少なくとも１つは、回転する要素間を電気的に接続する装置の一部である。この実施態様は、本発明をステアリング・ホイールとステアリング・コラムのシャフトの接続に応用する際に特に興味深いことがわかる。この用途では、回転する要素間を電気的に接続する装置をステアリング・ホイールのシャフトに固定し、次いで本発明に従ってステアリング・ホイール・ハブとステアリング・ホイールのシャフトの組み立てを実施する。この組み立ては、すでに説明したようにしてシャフトを軸方向の運動によってハブの中に挿入した後、横方向であるＸ方向の一体化運動をさせることによる。このような運動により、ステアリング・ホイールと一体化したコネクタと、回転する要素間を電気的に接続する装置の一部をなすコネクタとの間の電気的接続が同時に保証される。ステアリング・コラムを組み立てる最終段階では、シャフトが自動車に取り付けられ、回転する要素間を電気的に接続する装置は自動車の電気回路に接続される。そのためステアリング・ホイールと一体化した電気部品と自動車の電気回路の接続が保証される。
【００４０】
当然、さまざまな変更が可能である。壁部２２と２３は必ずしも平坦である必要はなく、重要なのは、シャフト２がＸ方向に運動することによって互いに嵌まり込む相補的な形状を持つことである。例えば図８に本発明の第２の実施態様の変形例を示してある。同じ部分または似た部分を指すのに同じ参照番号を使用してある。この変形例は、相補的な壁部２２と２３の形態が、この場合にはシャフト２２の端部２１の下部にある縦溝２２と、ハブ３の内壁にある相補的な縦溝２３とによって実現されている点が、図５〜図７のシステムと本質的に異なっている。当然、これらの縦溝は、Ｘ軸に沿って横方向に縦溝２２を縦溝２３の中に挿入できるようにされている。
【００４１】
他の変更も可能である。特に、本発明の異なる実施態様の要素同士を組み合わせることができる。さらに、第１の実施態様の装置は、ステアリング・ホイールのシャフトをステアリング・ホイールに固定するのに利用でき、第２の実施態様の装置は、ステアリング・ホイールのシャフトをカルダンシャフトの顎部に固定するのに利用できる。本発明のシステムを利用してステアリング・ホイールのシャフトの２つの部分を互いに固定することも可能である。シャフトという用語は、本出願では、一般に、回転軸のまわりを回転する要素を指すのに用いる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明によるロック・システムの軸方向断面図である。
【図２】図１の切断線ＩＩ−ＩＩに沿ったシステムの横断面図である。
【図３】図１の切断線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿ったシステムの横断面図である。
【図４】図１に示したシステムのバリエーションの分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施態様によるロック・システムの軸方向断面図である。
【図６】図５に示したシステムの側面図である。
【図７】図５に示したシステムの詳細を示している。
【図８】本発明の第３の実施態様によるロック・システムの斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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