(57)【要約】【課題】カム・プレートの回転角度および収容寸法を減少する一方で、更に大きなスラスト荷重および更に大きな揚程を提供し得るカム・スラスト・アセンブリを提供すること。【解決手段】少なくとも一枚の回転可能カム・プレートと、該カム・プレートに画成された少なくとも一個のローラ保持凹所とを含むカム・スラスト・アセンブリ。上記ローラ保持凹所は内側半径および外側半径を有し、且つ、該ローラ保持凹所は浅底部および深底部を有する傾斜部表面を画成する。上記カム・スラスト・アセンブリは、上記傾斜部表面に沿い移動するために上記ローラ保持凹所内で該傾斜部表面上に位置されたテーパ付きローラを更に含む。上記傾斜部表面の少なくとも一部分は、ローラ進行の方向において上記浅底部と深底部との間で湾曲される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一枚の回転可能カム・プレートと、
上記カム・プレートに画成されると共に内側半径および外側半径を有する少なくとも一個のローラ保持凹所であって、浅底部および深底部を有する傾斜部表面を画成する少なくとも一個のローラ保持凹所と、
上記傾斜部表面に沿い移動するために上記ローラ保持凹所内で該傾斜部表面上に位置されたテーパ付きローラであって、上記傾斜部表面の少なくとも一部分はローラ進行の方向において上記浅底部と深底部との間で湾曲されるというテーパ付きローラと、
を備えて成る、カム・スラスト・アセンブリ。
【請求項２】
前記テーパ付きローラはローラ半径を呈する径方向ピッチ箇所を有し、且つ、
前記傾斜部表面は上記ピッチ箇所において、該ピッチ箇所における上記テーパ付きローラ半径より小さいか又はそれに等しい半径を有する、請求項１記載のカム・スラスト・アセンブリ。
【請求項３】
当該アセンブリは２枚のカム・プレートを含み、該２枚のカム・プレートの少なくとも一方は回転可能であり且つ該２枚のカム・プレートの各々は少なくとも一個のローラ保持凹所を含み、
上記各カム・プレートは、前記テーパ付きローラが夫々の凹所の傾斜部表面の浅底部に到達したときに最大分離距離を達成し、且つ、
上記最大分離距離は径方向ピッチ箇所におけるテーパ付きローラ直径未満である、請求項１記載のカム・スラスト・アセンブリ。
【請求項４】
前記テーパ付きローラは、径方向ピッチ箇所における該テーパ付きローラの直径より大きいか又はそれに等しい長さを有する、請求項１記載のカム・スラスト・アセンブリ。
【請求項５】
前記カム・プレートに画成された少なくとも２個のローラ保持凹所と、
上記少なくとも２個のローラ保持凹所の各々内に位置決めされたテーパ付きローラと、
上記各テーパ付きローラを受容すべく、且つ、各テーパ付きローラ間に概略的に等しい円周方向距離を維持すべく構成されたリテイナとを更に備えて成る、請求項１記載のカム・スラスト・アセンブリ。
【請求項６】
軸心の回りで回転可能なステアリング・コラムと、
カム・スラスト・アセンブリであって、
第１位置および第２位置へと回転可能な少なくとも一枚の回転可能カム・プレートと、
上記カム・プレートに画成されると共に内側半径および外側半径を有する少なくとも一個のローラ保持凹所であって、浅底部および深底部を有する傾斜部表面を画成する少なくとも一個のローラ保持凹所と、
上記傾斜部表面に沿い移動するために上記ローラ保持凹所内で該傾斜部表面上に位置されたテーパ付きローラであって、上記傾斜部表面の少なくとも一部分はローラ進行の方向において上記浅底部と深底部との間で湾曲されるというテーパ付きローラと、
を含むカム・スラスト・アセンブリと、
上記少なくとも一枚の回転可能カム・プレートを上記第１および第２位置へと回転させるべく作用可能なレバーであって、上記少なくとも一枚のカム・プレートが上記第１位置に在るときに上記ステアリング・コラムは上記軸心の回りで回転可能であり、且つ、上記少なくとも一枚のカム・プレートが上記第２位置に在るときに上記軸心の回りにおける上記ステアリング・コラムの回転は実質的に阻止されるというレバーと、
を備えて成る、ステアリング・コラム・アセンブリ。
【請求項７】
前記テーパ付きローラはローラ半径を呈する径方向ピッチ箇所を有し、且つ、
前記傾斜部表面は上記ピッチ箇所において、該ピッチ箇所における上記テーパ付きローラ半径より小さいか又は実質的にそれに等しい半径を有する、請求項６記載のステアリング・コラム・アセンブリ。
【請求項８】
当該アセンブリは２枚のカム・プレートを含み、少なくとも一方のカム・プレートは回転可能であり且つ各カム・プレートは少なくとも一個のローラ保持凹所を含み、
上記各カム・プレートは、前記テーパ付きローラが夫々の凹所の傾斜部表面の浅底部に到達したときに最大分離距離を達成し、且つ、
上記最大分離距離は径方向ピッチ箇所におけるテーパ付きローラ直径未満である、請求項６記載のステアリング・コラム・アセンブリ。
【請求項９】
前記テーパ付きローラは、径方向ピッチ箇所における該テーパ付きローラの直径より大きいか又はそれに等しい長さを有する、請求項６記載のステアリング・コラム・アセンブリ。
【請求項１０】
前記カム・スラスト・アセンブリは、
前記カム・プレートに画成された少なくとも２個のローラ保持凹所と、
上記少なくとも２個のローラ保持凹所の各々内に位置決めされたテーパ付きローラと、
上記各テーパ付きローラを受容すべく、且つ、各テーパ付きローラ間に概略的に等しい円周方向距離を維持すべく構成されたリテイナとを更に含む、
請求項６記載のステアリング・コラム・アセンブリ。
【請求項１１】
径方向ピッチ箇所における当該テーパ付きローラの半径の２倍より大きい又はそれに等しい長さを有するテーパ付きローラと、
少なくとも一方が回転可能であるという少なくとも２枚のカム・プレートと、
各カム・プレートに画成されると共に内側半径および外側半径を有する少なくとも一個のローラ保持凹所であって、各カム・プレートにおける保持凹所は浅底部および深底部を有する傾斜部表面を画成し、上記テーパ付きローラは上記傾斜部表面に沿い移動するために各カム・プレートにおける上記ローラ保持凹所内で上記傾斜部表面上に位置されるという少なくとも一個のローラ保持凹所と、
を備えたカム・スラスト・アセンブリであって、
上記傾斜部表面の少なくとも一部分はテーパ付きローラ進行の方向において上記浅底部と深底部との間で湾曲され、
上記傾斜部表面は上記径方向ピッチ箇所において、該ピッチ箇所におけるテーパ付きローラ半径より小さい又はそれに等しい半径を有し、
上記各カム・プレートは、上記ローラが夫々の凹所の傾斜部表面の浅底部に到達したときに最大分離距離を達成し、且つ、
上記最大分離距離は上記径方向ピッチ箇所におけるローラ半径の２倍未満である、
カム・スラスト・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に関する相互参照
本出願は、２００５年２月９日に出願されると共にその全ての開示内容は言及したことにより本明細書中に援用される米国仮特許出願第６０／６５１，３９３号の特典を主張する。
本発明はローラ・スラスト・アセンブリに関し、より詳細には、ローラ・スラスト傾斜部を含むローラ・スラスト・アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの用途では、スラスト力を提供し得る解除可能な機構が必要とされる。斯かるスラスト機構のひとつはカム転動アセンブリであり、その場合に転動要素はカム・プレート上の傾斜部に対して回転することで、該転動要素が上記傾斜部の深底部から該傾斜部の浅底部へと移動するにつれて上記カム・プレートを軸心方向に付勢する。
【０００３】
たとえば多くの車両は、ユーザの選好性を満足すべく当該ステアリング・コラムの傾斜を、または、傾斜および嵌合伸縮を許容するステアリング・コラムを備えている。適切な調節の後でステアリング・コラムは、車両動作の間における該ステアリング・コラムの動きを防止するために固定されねばならない。故に比較的に容易に解除されることで調節を許容するロック機構であってステアリング・コラムを適切に固定もするというロック機構を提供すべく、カム・スラスト機構が使用されてきた。
【０００４】
カム・スラスト機構が利用され得る別の例は、駐車ブレーキ用アクチュエータである。ブレーキ・レバーが揚動されるにつれ、カム・プレートは回転されると共に軸心方向スラスト荷重が達成されることでブレーキが起動される。
【特許文献１】なし
【非特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらは、カム・スラスト機構を使用する用途の２つの例にすぎない。これらの用途が発展すると共に他の用途が開発されるにつれ、カム・プレートの回転角度および収容寸法を減少する一方で、更に大きなスラスト荷重および更に大きな揚程を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
更に大きなスラスト荷重を達成するために、ボールとの比較においてニードル・ローラは大きな荷重を提供することが見出された。同一の回転角度により更に大きな揚程を達成するためには、ローラ軌跡に対し、すなわち、ローラが上記傾斜部表面上を転動するときにローラ中心線が追随する経路に対し、更に急峻な角度が必然である。ローラ軌跡およびローラ直径が傾斜部表面を規定する。ローラ直径が大きいほど且つ軌跡曲率が急峻であるほど、鋭角的な傾斜部表面が形成され、これは大きな表面接触応力を生成する。更に小さなローラ直径を用いることで傾斜部表面を“平坦化”することは可能であるが、斯かる構成によれば、各ローラが同相に留まることを確実にする上で好適なローラ・リテイナの使用が妨げられる。本発明者等は、更に小さな回転角度により更に大きなスラスト力を許容する構成を見出した。
【０００７】
一実施例において本発明は、少なくとも一枚の回転可能カム・プレートと、該カム・プレートに画成された少なくとも一個のローラ保持凹所とを含むカム・スラスト・アセンブリを提供する。上記ローラ保持凹所は内側半径および外側半径を有し、且つ、該保持凹所は浅底部および深底部を有する傾斜部表面を画成する。上記カム・スラスト・アセンブリは、上記傾斜部表面に沿い移動するために上記ローラ保持凹所内で該傾斜部表面上に位置されたテーパ付きローラを更に含む。上記傾斜部表面の少なくとも一部分は、ローラ進行の方向において上記浅底部と深底部との間で湾曲される。
【０００８】
別実施例において本発明は、軸心の回りで回転可能なステアリング・コラムと、カム・スラスト・アセンブリとを含むステアリング・コラム・アセンブリを提供する。上記カム・スラスト・アセンブリは、第１位置と第２位置との間で回転可能な少なくとも一枚の回転可能カム・プレートを含む。上記カム・スラスト・アセンブリは、上記カム・プレートに画成された少なくとも一個のローラ保持凹所を更に含む。上記ローラ保持凹所は内側半径および外側半径を有し、且つ、該保持凹所は浅底部および深底部を有する傾斜部表面を画成する。上記カム・スラスト・アセンブリは、上記傾斜部表面に沿い移動するために上記ローラ保持凹所内で該傾斜部表面上に位置されたテーパ付きローラを更に含む。上記傾斜部表面の少なくとも一部分は、ローラ進行の方向において上記浅底部と深底部との間で湾曲される。上記ステアリング・アセンブリは、上記少なくとも一枚の回転可能カム・プレートを上記第１および第２位置へと回転させるべく作用可能なレバーを更に含む。上記カム・プレートが上記第１位置に在るときに上記ステアリング・コラムは上記軸心の回りで回転可能であり、且つ、上記カム・プレートが上記第２位置に在るときに上記軸心の回りにおける上記ステアリング・コラムの回転は実質的に阻止される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、カム・プレートの回転角度および収容寸法を減少する一方で、更に大きなスラスト荷重および更に大きな揚程を提供し得るカム・スラスト・アセンブリが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一切の実施例が詳細に説明される前に、本発明はその適用性において、以下の記述中に示された又は添付図面に示された構成要素の構成および配置の詳細に限定されないことを理解すべきである。本発明は他の実施例が可能であると共に、種々の様式で実用化または実施され得る。また本明細書中で使用される表現および語句は記述を目的としており、限定的と解釈されてはならないことも理解されるべきである。本明細書中における“含む”、“から成る”または“有する”という語句およびそれらの変化形が使用されたときには、その後に列挙される項目およびその均等物ならびに付加的な項目を包含することが意味される。また、別様に特定または限定されなければ、“取付けられた”、“接続された”、“支持された”および“連結された”という語句およびその変化形は広範囲に使用されると共に、直接的および間接的な取付け、接続、支持および連結の両方を包含する。更に、“接続された”および“連結された”という語句は、物理的または機械的な接続または連結に限定されるものでない。
【００１１】
本発明は、全図を通して同一番号は同一要素を表すという添付図面を参照して記述される。以下の記述において、たとえば“内側”、“外側”、“頂部”、“底部”、“右側”、“左側”、“前側”、“前側の”、“前方へ”、“後側”、“後側の”および“後方へ”という一定の用語は、相対的記述を明瞭化するためにのみ使用されるものであり、限定を意図するものでは無い。
【００１２】
図１は、両者間にローラ・アセンブリ４０が位置された一対の対向カム・プレート３２および３４を含むカム・スラスト・アセンブリ３０を示している。図示されたカム・スラスト・アセンブリ３０は対向する２枚のカム・プレート３２、３４を含むが、カム・スラスト・アセンブリ３０は１枚のカム・プレートまたは２枚より多いカム・プレートを利用し得る。
【００１３】
図示されたローラ・アセンブリ４０は、３個のテーパ付きローラ４４（図１においては１個のみが視認可能である）、および、テーパ付きローラ４４を受容するリテイナ・プレート４５を含む。リテイナ・プレート４５は各テーパ付きローラ４４間において概略的に等しい円周方向距離を維持することで、各ローラ４４がカム・プレート３２、３４に関して転動するときに各ローラ４４を同相に維持する。図示されたカム・スラスト・アセンブリ３０は３個のテーパ付きローラ４４を含むが、該カム・スラスト・アセンブリは、１個、２個、または、３個より多いテーパ付きローラ４４を含み得る。
【００１４】
図２は、上記テーパ付きローラ４４の内の１個のテーパ付きローラを示している。テーパ付きローラ４４の各々は概略的に同一であることから、各テーパ付きローラ４４の内の１個のテーパ付きローラのみが詳述される。テーパ付きローラ４４は、半径ＴＲＩＲを有する内側端部４６と、該内側端部４６の半径ＴＲＩＲより大きな半径ＴＲＯＲを有する外側端部４７とを含む。外側端部４７および内側端部４６の中心を通る直線により、ローラ軸心４８が画成される。テーパ付きローラ４４は、長さＬＴＲと、実質的に内側および外側端部４６、４７の中間（すなわち内側または外側端部４６、４７のいずれかから上記長さの半分）に配置されたピッチ箇所とを有する。テーパ付きローラ・ピッチ半径ＴＲＰＲは、上記ピッチ箇所におけるテーパ付きローラ４４の半径として定義される。図示された構成においてテーパ付きローラ４４の長さＬＴＲは、テーパ付きローラ・ピッチ半径ＴＲＰＲの略々２倍以上である。この構成は、（以下において更に詳細に論じられる）カム・スラスト・アセンブリ３０の用途に対して特に適している。他の構成においてテーパ付きローラ４４の長さＬＴＲは、テーパ付きローラ・ピッチ半径ＴＲＰＲの２倍未満とされ得る。
【００１５】
図１を参照するとカム・プレート３２および３４は概略的に同一の特徴を有することから、以下においてはカム・プレート３４のみが詳述される。図３を参照すると、図示されたカム・プレート３４は、中央ボア４９と、概略的に平坦な内側および外側面５０および５１とを含む概略的に円形状のディスクである。図１のカム・プレート３４と図３のそれとを比較すると、図３のカム・プレート３４は明瞭化のために図１のカム・プレート３４の周縁部から種々の特徴を除去して示されている。図１および図３に示されたカム・プレート３４はひとつの可能的な構成にすぎず、該カム・プレートは他の形状を取り得ると共に他の表面特徴を含み得ることを理解すべきである。
【００１６】
依然として図３を参照すると、カム・プレート３４の内側面５０上には３個の凹所５３が形成される。凹所５３は、深底部５５および浅底部５７を含む。図示されたカム・プレート３４は３個の凹所５３を含むが、他の構成においてカム・プレート３４は１個、２個、または、３個より多い凹所５３を含み得る。３個の凹所５３の各々は概略的に同一であることから、１個の凹所５３のみが詳述される。
【００１７】
依然として図３を参照すると、凹所５３は内側半径ＲＥＩＲおよび凹所外側半径ＲＥＯＲを有する。内側半径ＲＥＩＲと外側半径ＲＥＯＲとの間の差は、凹所５３の長さＬＲＥを定義する（すなわちＬＲＥ＝ＲＥＯＲ−ＲＥＩＲ）。凹所５３の径方向ピッチ箇所は実質的に内側半径ＲＥＩＲと外側半径ＲＥＯＲとの中間箇所として定義されることから、凹所ピッチ半径ＲＥＰＲはボア４９の中心と上記径方向ピッチ箇所との間の距離として定義される。
【００１８】
図４を参照すると、凹所５３は１個のテーパ付きローラ４４を受容すべく構成されると共に、図示された構成においてテーパ付きローラ４４の長さＬＴＲは凹所５３の長さＬＲＥに略々等しいことから、凹所５３のピッチ箇所はテーパ付きローラ４４のピッチ箇所と実質的に一致する。他の構成において上記テーパ付きローラは上記凹所と同一長さとされなくても良いことから、各ピッチ箇所は一致しない。
【００１９】
依然として図４を参照すると、凹所５３は内側面５０に関して角度αにて径方向にテーパ付けされる。図４においては深底部５５のみが示されるが、浅底部５７もまた深底部５５と概略的に同一の角度αでテーパ付けされる。角度αは該当用途のスラスト荷重要件に基づき選択され得ることから、特定用途に依存して変更され得る。図示された構成において浅底部および深底部５７、５５は、ローラ軸心４８が内側面５０と概略的に平行である如く、テーパ付きローラ４４を受容する。故にローラ４４のテーパは角度αと実質的に同一である。他の構成においてローラ軸心４８は内側面５０に対して平行でなくても良い。
【００２０】
図３を参照すると、深底部および浅底部５５、５７間において円周方向には、湾曲した傾斜部表面６０を有する傾斜部５９が延在する。傾斜部表面６０は、該傾斜部表面６０における鋭角的変化を最小限とすべく、且つ、カム・スラスト・アセンブリ３０の動作範囲の全体に亙り該傾斜部表面６０がテーパ付きローラ４４との連続的接触を維持するのを確実とすべく輪郭形成される。図示された傾斜部５９は円周方向すなわちローラ進行の方向において凹所５３の長さＬＲＥ全体に沿い概略的に湾曲されているが、他の構成において上記傾斜部は、湾曲部分と、直線状にテーパ付けされもしくは傾斜され乍らも湾曲されない部分とを含み得る。更なる他の構成において上記傾斜部は、各々が異なる曲率半径を有する１個より多い湾曲部分を含み得る。
【００２１】
図４および図５ａ乃至図５ｃを参照すると凹所５３は円周方向および径方向の両方において、湾曲傾斜部５９が、凹所外側半径ＲＥＯＲにおける曲率半径すなわち傾斜部半径ＲＲＯＲ（図５ｃ）であって凹所内側半径ＲＥＩＲ（図５ａ）における傾斜部半径ＲＲＩＲより大きいという曲率半径を有する如く輪郭形成される。凹所ピッチ半径ＲＥＰＲにおける傾斜部半径ＲＲＰＲ（図５ｂ）は、凹所内側半径ＲＥＩＲにおける傾斜部半径ＲＲＩＲより大きいが、凹所外側半径ＲＥＯＲにおける傾斜部半径ＲＲＯＲより小さい。故に、
【００２２】
ＲＲＩＲ＜ＲＲＰＲ＜ＲＲＯＲ
である。
【００２３】
ひとつの構成において、凹所ピッチ半径ＲＥＰＲにおける傾斜部半径ＲＲＰＲは、テーパ付きローラ４４のピッチ箇所におけるローラ半径ＴＲＰＲより小さいか該ピッチに略々等しい。この構成は、当業者がカム・スラスト・アセンブリ３０の高揚程用途と考える処に対して特に適しており且つ斯かる用途を定義している。但し、他の構成において、上記凹所ピッチ半径における傾斜部半径は、上記ピッチ箇所におけるローラ半径より大きくされ得る。
【００２４】
図３および図５ａ乃至図５ｃを参照すると、カム・スラスト・アセンブリ３０の動作の間においてカム・プレート３４は、テーパ付きローラ４４が浅底部および深底部５７、５５の間で湾曲傾斜部５９に沿い転動する如く、ボア４９の中心の回りで角度θだけ回転する。深底部および浅底部５５、５７の間においてローラ軸心４８が前後に転動するときに該ローラ軸心４８が追随する経路により、ローラ軌跡６２が画成される。湾曲傾斜部５９の結果として、ローラ軌跡６２も湾曲され且つ該ローラ軌跡はローラ軌跡半径ＴＥを有する。図示された構成において、湾曲傾斜部５９に沿う任意の点においてローラ軌跡半径ＴＥは、傾斜部半径ＲＲとテーパ付きローラ半径ＴＲとの和に等しい。故に、
【００２５】
ＴＥＯＲ＝ＲＲＯＲ＋ＴＲＯＲ
ＴＥＩＲ＝ＲＲＩＲ＋ＴＲＩＲ
ＴＥＰＲ＝ＲＲＰＲ＋ＴＲＰＲ
である。
【００２６】
依然として図５ａ乃至図５ｃを参照すると、テーパ付きローラ４４が深底部５５から浅底部５７にかけて進行するにつれて、ローラ軸心４８は軸心方向に距離ＬＦだけ揚動されると共に、該ローラ軸心４８は回転距離Ｓを掃引する。径方向および円周方向の両方において輪郭形成された凹所５３のテーパの結果として、凹所内側半径ＲＥＩＲと凹所外側半径ＲＥＯＲとの間における任意の点における揚程ＬＦは概略的に等しい。故に、
【００２７】
ＬＦＩＲ＝ＬＦＰＲ＝ＬＦＯＲ
である。
【００２８】
図１および図５ａ乃至図５ｃを参照すると図示された構成において、各テーパ付きローラ４４はカム・プレート３４の凹所５３に受容されることから揚程ＬＦは上記径方向ピッチ箇所におけるテーパ付きローラ半径ＴＲＰＲより小さく、故に、２枚のカム・プレート３２、３４が利用されるというカム・アセンブリ３０の図示構成において、揚程ＬＦはテーパ付きローラ４４のピッチ半径ＴＲＰＲに等しくなり得ず且つ該ピッチ半径ＴＲＰＲを超過し得ない。他の構成においてカム・プレート３４は凹所ではなく、当該突出部に沿いローラが進行するという突出部を含み得ることから、上記揚程は上記径方向ピッチ箇所におけるテーパ付きローラ半径以上となり得る。
【００２９】
ローラ軸心４８が掃引する回転距離Ｓは、ボア４９の中心の回りでカム・プレート３４が回転する角度θと、凹所５３に沿う径方向箇所との関数である。凹所５３に沿う任意の径方向箇所において距離Ｓは、ボア４９の中心から測定された半径に対して角度θを乗算した積に等しいことから、
【００３０】
ＳＩＲ＝ＲＥＩＲ×θ
ＳＰＲ＝ＲＥＰＲ×θ
ＳＯＲ＝ＲＥＯＲ×θ
である。
【００３１】
図５ｄは距離Ｓに対する揚程ＬＦを示す２次元のグラフ表現であり、湾曲傾斜部５９およびテーパ付きローラ４４のひとつの構成に対するローラ軌跡を示している。円弧６３は凹所内側半径ＲＥＩＲにおけるローラ軌跡を示し、且つ、円弧６４は凹所ピッチ半径ＲＥＰＲにおけるローラ軌跡を示している。上述された如く、凹所内側半径ＲＥＩＲと凹所外側半径ＲＥＯＲとの間の任意の点において揚程ＬＦは等しく、且つ、掃引距離Ｓは凹所外側半径ＲＥＯＲにおけるよりも凹所内側半径ＲＥＩＲにおいて比例的に小さい。故に、傾斜部の凹所内側半径ＲＥＩＲにおける軌跡半径ＴＥＩＲは傾斜部の凹所ピッチ半径ＲＥＰＲにおける軌跡半径ＴＥＰＲより小さく、
【００３２】
ＴＥＰＲ＝ＲＲＰＲ＋ＴＲＰＲ
ＴＥＩＲ＝ＲＲＩＲ＋ＴＲＩＲ
であることを思い起こされたい。
【００３３】
故に、上記ローラが一定の揚程ＬＦを維持すると共に該ローラ４４が自身の全ての径方向箇所において湾曲傾斜部表面６０と接触するなら、軌跡半径ＴＥが小さいほど傾斜部半径ＲＲは小さい。小さな傾斜部半径ＲＲはローラ４４における大きな応力集中を引き起こし得ることから、ローラ４４の半径ＴＲとカム・スラスト・アセンブリ３０の特定用途とに依存して該傾斜部半径ＲＲを所定値より低く減少することは望ましくない。故に、外側半径ＴＲＯＲより小さな内側半径ＴＲＩＲを備えたローラ４４（すなわちテーパ付きローラ）を利用することにより、同一の軌跡半径ＴＲに対して特に凹所内側半径ＲＥＩＲにおいて傾斜部半径ＲＲは増大され得る。
【００３４】
図６は、典型的な円筒状ローラ（すなわち一定の直径もしくは半径）を受容すべく構成された凹所６６と、テーパ付きローラ４４を受容すべく構成された上述の凹所５３とを含むカム・プレート６５を示している。凹所６６を参照すると、円筒状ローラによる一定揚動を達成するために、内側半径の近傍における箇所６７にて傾斜部半径は不都合に鋭角的（すなわち小さな傾斜部半径）となる。箇所６７における小さな傾斜部半径はローラ上において不都合に大きな応力を生成することから、ローラまたはカム・プレート６５の尚早な破損に繋がり得る。但し、円筒状ローラに対する凹所６６の傾斜部半径を増大すると、揚程が減少されるか、または、カム・プレートが回転されるべき角度が増大されるか、或いは、その両方の組み合わせである。
【００３５】
カム・スラスト・アセンブリ３０の幾つかの用途においては、揚程ＬＦの増大と、カム・プレート３４が回転される角度θの減少との両方を行うことが望ましい。但し、揚程ＬＦの増大または角度θの減少のいずれかを行うと更に小さな軌跡半径ＴＥに帰着し、これは、特に上記凹所の内側半径における小さな傾斜部半径ＲＲに帰着する。故にテーパ付きローラ４４を利用するとカム・アセンブリ３０は、カム・プレート３４が回転される角度θを最小限とし乍ら、比較的に高い揚程ＬＦを達成し得る。更に、上述の傾斜部５９を備えたテーパ付きローラを利用することは、更に長寸のローラ（すなわち、ローラ自体のピッチ半径より大きな長さを備えたローラ）を利用する用途において特に有用である、と言うのも、更に小さな傾斜部半径ＲＲの効果はローラの長さにより増大されるからである。
【００３６】
図１および図３を参照すると、作動中にて、対向する深底部５５の対に各テーパ付きローラ４４が位置されてカム・スラスト・アセンブリ３０が始動するなら、プレート３２、３４が相互に対して回転されるにつれて各テーパ付きローラ４４は対向する傾斜部５９に乗り上げる。カム・プレート３２、３４が相互に対して角度θだけ回転されたとき、各テーパ付きローラ４４は夫々の浅底部５７内に受容される。深度が減少された浅底部５７内にテーパ付きローラ４４が位置されると、プレート３２および３４は押圧離間される（すなわち分離される）ことで、軸心方向のスラストもしくは拡開を提供する。分離距離とは、各ローラ４４が浅底部および深底部５７、５５内に在るときにおけるカム・プレート３２、３４の夫々の内側面５０間の距離の差として定義される。図示構成において、分離距離は上記揚程の２倍に等しい。
【００３７】
図７は、ステアリング・コラム・ロック・アセンブリ７２と併せて使用されるカム・スラスト・アセンブリ３０を示している。ステアリング・コラム・ロック・アセンブリ７２は、スラスト軸受アセンブリ７６、レバー部材７７、カム・スラスト・アセンブリ３０およびステアリング・コラム７８を貫通延在する連結ボルト７４を含む。連結ボルト７４は一端にて（ボルト７４の一体的部分とされ得る）保持プレート８０にて終端すると共に、該連結ボルトは、ステアリング・コラム７８に対する固定のために構成された自由端部８２を有する。たとえば自由端部８２は、ナット８４などを受容すべく螺条形成される。
【００３８】
図示されたレバー部材７７は、プレート８４に対して接続された延在ハンドル８５を含む。プレート８４は、ハンドル８５と一体的に形成され得るか、または、該ハンドルに取付けられた別体構成要素とされ得る。プレート８４は、該プレート８４が連結ボルト７４の回りで回転され得る如く連結ボルト７４を受容すべく該プレート自体を貫通する開孔８９を有する。図示実施例においてスラスト軸受アセンブリ７６は保持プレート８０とレバー・プレート８４との間に位置されることで、レバー部材７７の回転を更に促進する。レバー・プレート８４の逆側は、カム・スラスト・アセンブリ３０に係合してカム・プレート３２を回転させるべく構成される。
【００３９】
図１および図７を参照すると、作動中にて、ステアリング・コラム・ロック・アセンブリ７２がロック位置において始動するなら、レバー８５は開始位置から回転されることで、対応してレバー・プレート８４およびカム・プレート３２が回転される。カム・プレート３４に対してカム・プレート３２が回転すると、各テーパ付きローラ４４は湾曲傾斜部５９に沿い浅底部５７から深底部５５まで移動することで、カム・プレート３２、３４を相互に向けて移動させてステアリング・コラム７８をロック解除する。そのときにユーザは、連結ボルト７４の回りでステアリング・コラム７８を回転することで、該ステアリング・コラム７８を所望位置に位置決めし得る。次にレバー８５が上記開始位置に戻し回転されると、カム・プレート３２、３４は相互に対して回転されることで、各ローラ４４を深底部５５から浅底部５７へと移動させる。この移動によれば、カム・プレート３２、３４は分離されてステアリング・コラム・ロック・アセンブリ７２をロックするスラスト力に帰着し、且つ、連結ボルト７４の回りにおけるステアリング・コラム７８の回転が実質的に阻止される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明を具現するカム・スラスト・アセンブリの斜視図である。
【図２】図１のカム・スラスト・アセンブリにおいて利用されるテーパ付きローラ斜視図および該テーパ付きローラのワイヤフレーム表現である。
【図３】図１のカム・スラスト・アセンブリにおいて利用されるカム・プレートの斜視図である。
【図４】テーパ付きローラを含めると共に明瞭化のために交差陰影線を除いた図３の４−４線に沿う図３のカム・プレートの断面図である。
【図５ａ】テーパ付きローラを含めると共に明瞭化のために交差陰影線を除いた図３の５ａ−５ａ線に沿う図３のカム・プレートの断面図である。
【図５ｂ】テーパ付きローラを含めると共に明瞭化のために交差陰影線を除いた図３の５ｂ−５ｂ線に沿う図３のカム・プレートの断面図である。
【図５ｃ】テーパ付きローラを含めると共に明瞭化のために交差陰影線を除いた図３の５ｃ−５ｃ線に沿う図３のカム・プレートの断面図である。
【図５ｄ】図３のカム・プレートの凹所に沿い進行する上記テーパ付きローラのグラフ的表現図である。
【図６】テーパ付きローラ用傾斜部と円筒状ローラのためのローラ用傾斜部とを含むカム・プレートの斜視図であり、各傾斜部の相違を示している。
【図７】図１のカム・スラスト・アセンブリを含むステアリング・コラム・アセンブリの正断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
α  テーパ角度
θ  回転角度
ＬＦ  揚程
ＬＲＥ  凹所の長さ
ＬＴＲ  テーパ付きローラの長さ
ＲＥＩＲ  凹所内側半径
ＲＥＯＲ  凹所外側半径
ＲＥＰＲ  凹所ピッチ半径
ＲＲＩＲ  傾斜部半径
ＲＲＯＲ  傾斜部半径
ＲＲＰＲ  傾斜部半径
Ｓ  ローラの掃引距離
ＴＥ  ローラ軌跡半径
ＴＥＩＲ  ローラ軌跡半径
ＴＥＯＲ  ローラ軌跡半径
ＴＥＰＲ  ローラ軌跡半径
ＴＲＩＲ  テーパ付きローラの内側半径
ＴＲＯＲ  テーパ付きローラの外側半径
ＴＲＰＲ  テーパ付きローラのピッチ半径
３０  カム・スラスト・アセンブリ
３２  カム・プレート
３４  カム・プレート
４０  ローラ・アセンブリ
４４  テーパ付きローラ
４５  リテイナ・プレート
４６  内側端部
４７  外側端部
４８  ローラ軸心
４９  中央ボア
５０  内側面
５１  外側面
５３  凹所
５５  深底部
５７  浅底部
５９  湾曲傾斜部
６０  湾曲した傾斜部表面
６２  ローラ軌跡
６３  円弧
６４  円弧
６５  カム・プレート
６６  凹所
６７  箇所
７２  ステアリング・コラム・ロック・アセンブリ
７４  連結ボルト
７６  スラスト軸受アセンブリ
７７  レバー部材
７８  ステアリング・コラム
８０  保持プレート
８２  自由端部
８４  レバー・プレート
８５  ハンドル／レバー
８９  開孔
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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