(57)【要約】調整可能なステアリングコラムは、可動支持部材に配置され電気クランプシステムによって固定支持部材上に固定されたボディチューブに取り付けられたステアリングシャフトを含む。クランプシステムは電気アクチュエータを支持するケーシングに取り付けられ、伝動機構、固定アセンブリ、固定支持部材を通過するクランプロッドを含む。固定アセンブリは、クランプロッドに対して回転が固定された固定カムと回転可能な可動カムを含み、これらのカムはボールの転がり路を有する。各転がり路はボールの逃げ傾斜を有するスパイラル状をしており、固定カムに対する可動カムの回転方向に応じてクランプまたはクランプ解除を行う。
2010528935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディチューブ（２）のステアリング軸線（１）を中心に回転可能に取り付けられたステアリングシャフトを含む深さおよび／または高さ調整可能な自動車のステアリングコラムの電気クランプ装置であって、
前記ステアリングコラムは、２つの直立要素（１１、１２）と接続要素（１３）からなる固定支持部材（８）と、可動支持部材（９）と、を含む支持アセンブリ（６）に取り付けられ、
ボディチューブ（２）は、可動支持部材（９）に配置され、ロック位置では、クランプシステム（４）によってステアリング軸線（１）を通る垂直ステアリング面（７）にほぼ直交するクランプ軸線（５）に沿って固定支持部材（８）に固定され、
クランプシステム（４）は、その軸線がクランプ軸線（５）であり、固定支持部材（８）の２つの直立要素（１１、１２）を通過するクランプロッド（６０）を有し、
前記電気クランプ装置は、
クランプシステム（４）に配置され、クランプロッド（６０）に取り付けられた固定アセンブリ（１０）を含み、固定アセンブリ（１０）は、クランプ軸線（５）に対して回転が固定された固定カム（３０）と、回転可能な可動カム（４０）と、固定カム（３０）と可動カム（４０）との間に配置された少なくとも１つの転がり部材（５０）と、を備え、
１つの転がり部材（５０）または各転がり部材（５０）は、固定カム（３０）に配置された固定転がり路（３２）および可動カム（４０）に配置された可動転がり路（４２）上を移動し、
各転がり路（３２、４２）は、対応するカム（３０、４０）に対して転がり部材（５０）の逃げ傾斜を備え、
その結果、固定カム（３０）に対して可動カム（４０）を回転させると、２つのカム（３０、４０）は回転方向に応じて、互いに離れるかまたは互いに近づくように移動して、ステアリングコラムのロック位置またはアンロック位置に到達し、
転がり路（３２、４２）の前記逃げ傾斜は、転がり部材（５０）の摩擦係数に関連する値よりも小さい変化する値を有し、
各転がり路（３２、４２）は、クランプ軸線（５）に対して変化する半径を有する曲線であり、固定カム（３０）に対して可動カム（４０）を回転させると、１つまたは複数の転がり路（３２、４２）はそれ自体または他の転がり路と干渉することがなく、
固定カム（３０）に対する可動カム（４０）の軸線方向の移動は、可動カム（４０）の回転により決定され、絶えずクランプ軸線（５）に対する１つの転がり部材（５０）または複数の転がり部材（５０）の位置および当該位置における転がり路（３２、４２）の前記逃げ傾斜に依存する、電気クランプ装置。
【請求項２】
固定アセンブリ（１０）は２つの転がり部材（５０）を含み、各転がり部材（５０）はそれぞれ対応する固定転がり路（３２）および可動転がり路（４２）上を移動する、請求項１記載のクランプ装置。
【請求項３】
固定アセンブリ（１０）は３つの転がり部材（５０）を含み、各転がり部材（５０）はそれぞれ対応する固定転がり路（３２）および可動転がり路（４２）上を移動する、請求項１記載のクランプ装置。
【請求項４】
１つの転がり部材または複数の転がり部材（５０）はケージ（５１）によって定位置に維持される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記複数の転がり部材は複数のボール（５０）である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクランプ装置。
【請求項６】
減衰部材（３４、４４）が各固定転がり路（３２）の周端および各可動転がり路（４２）の周端に配置されたハウジング（３３、４３）に配置される、請求項１記載のクランプ装置。
【請求項７】
前記電気クランプ装置は、電気アクチュエータ（７０）を支持するケーシング（２０）に取り付けられ、伝動機構（８０）、固定アセンブリ（１０）、固定支持部材（８）の２つの直立要素（１１、１２）に貫設されたクランプロッド（６０）を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のクランプ装置。
【請求項８】
前記電気アクチュエータは電気モータ（７０）であり、その軸線（７１）はクランプ軸線（５）に直交し垂直ステアリング面（７）に平行な面（７２）に配置され、
伝動機構（８０）はケーシング（２０）に取り付けられたホイール（７７）とウォーム（８１）を含み、ウォーム（８１）は電気モータ（７０）によって駆動され、クランプロッド（６０）に取り付けられた可動カム（４０）と一体化されたホイール（７７）とかみ合う、請求項７記載のクランプ装置。
【請求項９】
ウォーム（８１）を駆動する電気モータ（７０）の軸（７３）が、その端においてケーシング（２０）に配置された自己潤滑軸受（７５）によって支持される、請求項８記載のクランプ装置。
【請求項１０】
ケーシング（２０）は駆動軸（７３）の端に配置されたプラスチック当接部（７６）を含んでいる、請求項９記載のクランプ装置。
【請求項１１】
固定アセンブリ（１０）は、ケーシング（２０）内に配置され、クランプロッド（６０）上に取り付けられた、可動カム（４０）、ケージ（５１）、固定カム（３０）を含み、ホイール（７７）は可動カム（４０）のハブ（４６）に取り付けられ、平坦部分構成（４７、７９）によってハブ（４６）と回転するように一体化される、請求項７記載のクランプ装置。
【請求項１２】
クランプロッド（６０）はその端においてケーシング（２０）に配置された自己潤滑軸受（６５）によって支持される、請求項１１記載のクランプ装置。
【請求項１３】
ニードル付きの当接部（６６）がクランプロッド（６０）の端に設けられ、ニードル当接部（６６）はケーシング（２０）の外面（８７）に配置され、可動カム（４０）に押し当てられるように位置し、クランプロッド（６０）に配置された頭部（６１）からなる軸線方向保持部材によって定位置に維持される、請求項１２記載のクランプ装置。
【請求項１４】
戻しばね（６７）がクランプロッド（６０）上の固定カム（３０）と可動支持部材（９）との間に取り付けられ、前記装置の拘束状態を保証する、請求項１３記載のクランプ装置。
【請求項１５】
クランプシステム（４）はクランプロッド（６０）を備え、クランプロッド（６０）には、
クランプロッド（６０）の頭部とケーシング（２０）との間に配置されたニードル当接部（６６）と、
ケーシング（２０）内に配置され、固定支持部材（８）の直立要素（１１）の外面（１７）に対向する固定アセンブリ（１０）と、
固定アセンブリ（１０）の固定カム（３０）と可動支持部材（９）との間に配置された戻しばね（６７）と、
クランプロッド（６０）のねじ切り端（６２）に取り付けられたナット（６３）からなり、固定支持部材（８）のもう一方の直立要素（１２）の外面に押し当てられるような軸線方向保持部材と、が取り付けられ、
クランプロッド（６０）は高さ調整のために直立要素（１２）に設けられた長穴（１４）の幅に合致する２つの平坦部分（６４）を有する、請求項１４記載のクランプ装置。
【請求項１６】
固定カム（３０）は、２つの高さ方向に可動な半径方向ラック（３６）と、２つの固定された軸線方向ラック（３７）と、を含み、
２つの可動半径方向ラック（３６）は、固定支持部材（８）の直立要素（１１）に収容されるフレーム（５４）の直立要素（５５）に配置された２つの固定半径方向ラック（５６）にかみ合い、
２つの固定軸線方向ラック（３７）は、可動支持部材（９）の直立要素（２１）に配置された２つの可動軸線方向ラック（２７）にかみ合い、
２つの可動半径方向ラック（３６）は、フレーム（５４）の２つの直立要素（５５）を受け容れる固定カム（３０）の２つの溝部（３８）の底に配置され、スライドしやすいようにプラスチックパッド（５７）がフレーム（５４）に固定される、請求項１５記載のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のステアリングコラムに取り付けられる電気クランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の装置は、その深さと高さが調整可能なステアリングコラムまたはその深さもしくは高さが調整可能で、ステアリングシャフトがボディチューブに取り付けられたステアリングコラムに適用可能であり、ボディチューブは要求されている位置において車両の構造体上に保持され固定される。したがって、ステアリングコラムは、ボディチューブに回転可能に取り付けられたステアリングシャフトを含み、このボディチューブは車両のシャシーまたは車両のボディーの何らかの部材に固定された支持アセンブリに連結される。
【０００３】
殆どの自動車の調整可能なステアリングコラムには操作レバーが設けられており、このレバーの一方向への回転またはその反対方向への回転によってステアリングコラムのロック位置やアンロック位置に到達することができる。このような既知の装置には、制御ハンドルがある結果として危険な空間があること、制限された回転クリアランスを有するため、クランプやクランプ解除のストロークが比較的弱いことなどの欠点がある。さらに、このような制御ハンドルは通常、衝突の際にはドライバーの膝の領域に配置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は上述の欠点のないステアリングコラムのボディチューブの電気クランプ装置を提供することであり、すなわち、本発明の電気クランプ装置によって、衝突の際にドライバーに対して一切の危険を伴わない比較的狭い空間を有しつつ、所望のクランプストロークおよびクランプ解除ストロークに到達することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ボディチューブのステアリング軸線を中心に回転可能に取り付けられたステアリングシャフトを含む、深さおよび／または高さ調整可能な自動車のステアリングコラムの電気クランプ装置に関する。ステアリングコラムは、２つの直立要素と接続要素からなる固定支持部材と可動支持部材を含む支持アセンブリに取り付けられる。ボディチューブは、可動支持部材に配置され、ロック位置では、クランプシステムによってステアリング軸線を通る垂直ステアリング面にほぼ直交するクランプ軸線に沿って固定支持部材に固定される。クランプシステムは、その軸線がクランプ軸線であり固定支持部材の２つの直立要素を通過するクランプロッドを有する。
【０００６】
電気クランプ装置は、クランプシステムに配置されクランプロッドに取り付けられ、クランプ軸線に対して回転が固定された固定カムと、回転可能な可動カムと、固定カムと可動カムとの間に配置された少なくとも１つの転がり部材を含む固定アセンブリを含む。
【０００７】
転がり部材または各転がり部材は、固定カムに配置された固定転がり路および可動カムに配置された可動転がり路上を移動する。各転がり路は、対応するカムに対して転がり部材の逃げ傾斜を備えており、固定カムに対して可動カムを回転させると、２つのカムは回転方向に応じて互いに離れるかまたは互いに近づくように移動し、ステアリングコラムのロック位置またはアンロック位置に到達する。
【０００８】
転がり路の逃げ傾斜は、転がり部材の摩擦係数に関係する値より小さい変化する値を有する。各転がり路はクランプ軸線に対して変化する半径を有する曲線であり、固定カムに対して可動カムを回転させても、１つないし複数の転がり路はそれ自体または他の転がり路と干渉せず、固定カムに対する可動カムの軸線方向の移動は可動カムの回転により決定され、絶えずクランプ軸線に対する転がり部材または複数の転がり部材の位置および当該位置における転がり路の逃げ傾斜に依存する。
【０００９】
有利には、固定アセンブリは、２つまたは３つの転がり部材を含み、各転がり部材はそれぞれ対応する固定転がり路および可動転がり路上を移動する。
【００１０】
１つの転がり部材または複数の転がり部材は、ケージによって定位置に維持され、好ましくはボールである。さらに、減衰部材が各固定転がり路の周端および各可動転がり路の周端に配置されたハウジングに配置される。
【００１１】
本発明によると、電気クランプ装置は、電気アクチュエータを支持するケーシングに取り付けられ、伝動機構、固定アセンブリ、固定支持部材の２つの直立要素を通過するクランプロッドを含む。電気アクチュエータは電気モータであり、その軸線はクランプ軸線に直交し垂直ステアリング面に平行な面に配置される。
【００１２】
伝動機構はケーシングに取り付けられたホイールとウォームを含み、ウォームは電気モータによって駆動され、クランプロッドに取り付けられた可動カムと一体化されたホイールとかみ合う。ウォームを駆動する電気モータの軸が、その端においてケーシングに配置された自己潤滑軸受によって支持される。さらに、ケーシングは駆動軸の端に配置されたプラスチック当接部を含む。
【００１３】
固定アセンブリは、ケーシング内に配置され、クランプロッド上に取り付けられた、可動カム、ケージ、固定カムを含み、ホイールは可動カムのハブに取り付けられ、平坦部分構成によってハブと共に回転するように一体化される。クランプロッドはその端においてケーシングに配置された自己潤滑軸受によって支持される。ニードル付きの当接部がクランプロッドの端に設けられ、このニードル当接部はケーシングの外面に押し当てられるように位置し、クランプロッドに配置された頭部からなる軸線方向保持部材によって定位置に維持される。最後に、戻しばねがクランプロッド上の固定カムと可動支持部材との間に取り付けられ、装置の拘束状態を保証する。
【００１４】
したがって、クランプシステムは、ニードル当接部、固定アセンブリ、戻しばね、軸線方向保持部材が取り付けられたクランプロッドを含む。ニードル当接部は、クランプロッドの頭部とケーシングとの間に配置される。固定アセンブリは、ケーシング内に配置され、固定支持部材の直立要素の外面に対向する。戻しばねは、固定アセンブリの固定カムと可動支持部材との間に配置される。軸線方向保持部材は、クランプロッドのねじ切り端に取り付けられたナットからなり、固定支持部材のもう一方の直立要素の外面に押し当てられるように位置する。クランプロッドは高さ調整のために直立要素に設けられた長穴の幅に合致する２つの平坦部分を有する。
【００１５】
ステアリングコラムを適切な位置に保持するために、固定カムは、２つの高さ方向に移動可能な半径方向ラックと、２つの固定された軸線方向ラックと、を含む。２つの可動半径方向ラックは、固定支持部材の直立要素に収容されるフレームの直立要素に配置された２つの固定半径方向ラックにかみ合う。２つの固定軸線方向ラックは、可動支持部材の直立要素に配置された２つの可動軸線方向ラックにかみ合う。２つの可動半径方向ラックはフレームの２つの直立要素を受け容れる固定カムの２つの切り欠き溝の底に配置される。より簡単にスライドできるように、プラスチックパッドがフレームに固定される。
【００１６】
したがって、本発明の自動車のステアリングコラムの電気クランプ装置には、転がり部材の滑りの無い転がりを保証しつつ、周知のシステムにおけるよりも高くあり得る制御回転に応じて、より大きなクランプ・クランプ解除ストロークを実現できるという利点がある。さらに、本発明の装置によって、万が一衝突が起こった場合に膝にぶつかる領域を完全に解放することができる。最後に、本発明の電気クランプ装置は同様の大きさの既存の自動車に取り付けることができる。
本発明のさらなる特徴や利点は、非限定的な例として与えられた本発明の幾つかの好適な実施形態についての以下の記述を、対応する添付図面を参照しながら読み進めることによって、より明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】固定支持部材のみを示した、ステアリングコラム用の本発明に係る電気クランプ装置の種々の部材の分解斜視図である。
【図２】図１の拡大図であり、電気モータは図示しないが、固定支持部材の片方の直立要素は図示してある。
【図３】種々の部材が組み立てられている、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】種々の部材が組み立てられている、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】可動カムの斜視図である。
【図６】図５のＶＩから見た図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ面に沿った断面図である。
【図８】図６と類似の図であり、ボールとケージを伴う。
【図９】固定カムの、固定転がり路側の斜視図である。
【図１０】固定カムの、ラック側の斜視図である。
【図１１】図９のＸＩから見た図である。
【図１２】図１０のＸＩＩから見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１、２、３、４に示すように、本発明は自動車のステアリングコラム用の電気クランプ装置に関する。本発明の電気クランプ装置は、自動車の今日的な要求に見合う。ステアリングコラムは、深さもしくは高さのいずれか、またはその両方が調整可能である。
【００１９】
ステアリングコラムは、ステアリング軸線３を中心に回転可能に取り付けられたステアリングシャフト１を含む。このステアリングシャフト１は、ステアリングコラムの上方部分に配置されたボディチューブ２に取り付けられる。ステアリングシャフトはその一端でステアリングホイールを支持し、もう一方の端でコラムの中間シャフトに接続する。図１および図２は、ステアリングホイール側、すなわちドライバー側の図である。ステアリングコラムは、車両の構造体に固定された支持アセンブリ６に取り付けられる。
【００２０】
支持アセンブリ６は、固定支持部材８と、可動支持部材９と、を含む。ボディチューブ２は可動支持部材９に配置される。このボディチューブ２は、ロック位置ではクランプシステム４によって固定支持部材８に固定される。クランプシステム４は、高さおよび深さを調整できるようにステアリングコラムのアンロック位置を提供する。クランプシステム４は、ステアリング軸線３を通る垂直面７にほぼ直交するクランプ軸線５に沿って配置され、これに沿って作動する。
【００２１】
高さを調整するためには、ボディチューブ２を伴う可動支持部材９全体とクランプシステム４を固定支持部材８に対して移動させる。深さを調整するためには、クランプシステム４はそのままで、ボディチューブ２と可動支持部材９のみを固定支持部材８に対して移動させる。
【００２２】
固定支持部材８は、２つの直立要素１１、１２からなり、これらの直立要素は接続要素１３によって接続される。直立要素１１、１２は両方ともほぼ垂直、すなわちステアリング軸線を通る垂直面７にほぼ平行である。残りの記述において、垂直面とは垂直ステアリング面７のことをいう。直立要素１１は垂直方向に延びる長穴を含み、これがフレーム５４のハウジング１９となる。直立要素１２は、垂直方向に延びる長穴１４を含む。ハウジング１９と長穴１４によって、高さ調整のためのクランプシステム４の垂直方向の隙間が作られる。
【００２３】
残りの記述において、同じ部材についてステアリング軸線３または垂直ステアリング面７に対して「内（internalまたはinner）」という用語を用いた場合には、ステアリング軸線３またはステアリング面７に最も近いものを指し、「外（externalまたはouter）」という用語を用いた場合には最も遠いものを指す。
【００２４】
したがって直立要素１１は、ステアリング面７に対して内面１５と外面１７を有する。同様に、直立要素１２は同じステアリング面７に対して内面１６と外面１８を有する。これらの面１５、１６、１７、１８は垂直ステアリング面７にほぼ平行である。
【００２５】
可動支持部材９は２つの直立要素２１、２２からなり、これらの直立要素は上方部分に配置された接続要素２３および下方部分に配置された閉塞部材２４によって接続される。直立要素２１は、軸線方向にハウジング２９と長穴２５を有する。直立要素２２は、軸線方向に長穴２６を有する。長穴２５と長穴２６によって、深さ調整のための可動支持部材９の軸線方向の隙間が作られる。
【００２６】
クランプシステム４はクランプロッド６０を有し、その軸線はクランプ軸線５である。クランプロッド６０は、固定支持部材８の両方の直立要素１１、１２を貫通し、ロック位置では固定支持部材８に固定される。本発明に係るステアリングコラムをクランプするための電気装置は、電気アクチュエータ７０を支持するケーシング２０に取り付けられる。
【００２７】
ケーシング２０は伝動機構８０と固定アセンブリ１０を含み、これらはクランプロッド６０に取り付けられる。クランプロッド６０はケーシング２０を貫通し、固定支持部材８の両直立要素１１、１２上にある電気クランプ装置のアセンブリを支持する。
【００２８】
固定アセンブリ１０は、クランプ軸線５に対して回転が固定されたカム３０と、クランプ軸線５に対して回転可能な可動カム４０とからなる。
【００２９】
電気アクチュエータは電気モータ７０であり、その軸線を駆動軸線７１とする。駆動軸線７１は、クランプ軸線５に直交し垂直ステアリング面７に平行な面７２に配置される。
【００３０】
特に図１および図３に示されるように、伝動機構８０はホイール７７とウォーム８１を含むホイール・ウォームシステムである。
【００３１】
ウォーム８１とホイール７７は、ケーシング２０に取り付けられこれに配置される。ケーシング２０は、２つのメインハウジング８２、８５を含む。ハウジング８２はウォーム８１のために配置され、２つのハウジング８３、８４を備えることで駆動軸線７１に沿って延長している。ハウジング８５はホイール７７のために配置され、ハウジング８６を備えることでクランプ軸線５に沿って延長している。
【００３２】
ウォーム８１は電気モータ７０によって駆動され、可動カム４０を駆動するホイール７７にかみ合う。ケーシング２０はまた電気モータ７０を取り付けるためのフランジ８８を有し、電気モータはこのフランジ８８に固定されるフランジ７４を有する。
【００３３】
電気モータ７０は、ウォーム８１を支持しこれを駆動する駆動軸７３を有する。駆動軸７３はその端において、ハウジング８３に配置されこれに取り付けられた自己潤滑軸受７５によって支持される。さらに、プラスチック当接部７６が駆動軸７３の端に取り付けられ、ハウジング８４に取り付けられこれに配置される。
【００３４】
図１、２、３、４に示すように、固定アセンブリ１０はクランプシステム４に位置し、可動カム４０、固定カム３０、そして固定カム３０と可動カム４０との間に配置された１つまたはそれより多くの転がり部材５０を含む。転がり部材５０はボール５０であり、ケージ５１によって定位置に保持される。可動カム４０、ボール５０を伴うケージ５１、固定カム３０はケーシング２０内に配置され、クランプロッド６０に取り付けられる。ホイール７７は可動カム４０のハブ４６に取り付けられる。ハブ４６に配置された２つの平坦部分４７がホイール７７の穴７８に配置された２つの平坦部分７９に合致する。
【００３５】
クランプロッド６０は、これに直接配置される頭部６１からなる軸線方向保持部材をその一端に含む。クランプロッド６０のもう一方の端はねじ切り端６２であり、そこにはナット６３によって形成された軸線方向保持部材が取り付けられる。
【００３６】
頭部６１側では、クランプロッド６０はその端においてケーシング２０のハウジング８６内に配置された自己潤滑軸受６５によって支持される。さらに、ニードル付きの当接部６６がクランプロッド６０の端に配置される。ニードル当接部６６はケーシング２０の外面８７に配置され、可動カム４０に押し当たるように設けられ、クランプロッド６０の頭部６１によって適所に保持される。最後に、戻しばね６７がクランプロッド６０の固定カム３０と可動支持部材の直立要素２１との間に取り付けられ、装置の拘束状態を保証する。
【００３７】
このように、クランプシステム４は、ニードル当接部６６、固定アセンブリ１０、戻しばね６７、ナット６３が取り付けられたクランプロッド６０を含む。ニードル当接部６６は、クランプロッド６０の頭部６１とケーシング２０の外面８７との間に配置される。固定アセンブリ１０は、ケーシング２０内に固定支持部材８の直立要素１１の外面１７に対向して配置される。戻しばね６７は、固定アセンブリ１０の固定カム３０と可動支持部材９の直立要素２１との間に配置される。ナット６３はクランプロッド６０のねじ切り端６２に取り付けられ、固定支持部材８の直立要素１２の外面１８に押し当たるように位置する。さらにクランプロッド６０は、高さ調整のために直立要素１２に設けられた長穴１４の幅に合致する２つの平坦部分６４を含む。
【００３８】
本発明の重要な特徴によると、固定アセンブリ１０において、転がり部材すなわちボール５０または各転がり部材すなわち各ボール５０は、固定カム３０に設けられた固定転がり路３２および可動カム４０に設けられた可動転がり路４２を移動する。
【００３９】
各転がり路３２、４２は対応するカム３０、４０について転がり部材５０すなわちボール５０の逃げ傾斜を有するため、固定カム３０に対して可動カム４０を回転させると、両カム３０、４０は回転方向によって、互いに離れるようにまたは近づくように移動し、ステアリングコラムのロック位置またはアンロック位置に至る。
【００４０】
本発明の別の重要な特徴によると、転がり路３２、４２の逃げ傾斜は、転がり部材の摩擦係数に関係する値より小さい変化する値を有する。
【００４１】
本発明の別の重要な特徴によると、各転がり路３２、４２は、クランプ軸線５に対して変化する半径を有する曲線であり、可動カム４０が固定カム３０に対して回転する時には、１つまたは複数の転がり路３２、４２はそれ自体または他の転がり路に干渉しない。
【００４２】
したがって、固定カム３０に対する可動カム４０の軸方向の移動は可動カム４０の回転により決定され、絶えずクランプ軸線５に対する１つの転がり部材すなわち１つのボール５０または複数の転がり部材５０すなわち複数のボール５０の位置および当該位置における転がり路３２、４２の逃げ傾斜に依存する。
【００４３】
本発明の１実施形態によると、固定アセンブリ１０は２つの転がり部材５０すなわち２つのボール５０を含み、各転がり部材５０すなわち各ボール５０は、対応する固定転がり路３２および可動転がり路４２上を移動する。
【００４４】
図面に示す本発明の別の実施形態によると、固定アセンブリ１０は３つの転がり部材５０または３つのボール５０を含み、各転がり部材５０または各ボール５０は対応する固定転がり路３２および可動転がり路４２上を移動する。
【００４５】
本発明を具体化する電気クランプ装置の動作を向上させるために、減衰部材３４、４４が、各固定転がり路３２の周端および各可動転がり路４２の周端に配置されたハウジング３３、４３に設けられる。
【００４６】
可動カム４０の構造は、図５、６、７に詳細に示される。可動カム４０はクランプ軸線５を横断するプレートを備え、このプレートからハブ４６とジャーナル４８が延びている。ハブ４６には、穴７８と両平坦部分７９によって取り付けられるホイール７７を受け容れるための２つの平坦部分４７がある。このアセンブリは、自己潤滑軸受６５においてジャーナル４８によってケーシング２０内に取り付けられる。可動カム４０は、通り穴４９によってクランプロッド６０を中心に自由に回転できるように取り付けられる。
【００４７】
横断プレートは、クランプ軸線５に直交する。横断プレートは、ホイール７７に押し当たる外面４５と、３つの可動転がり路４２が設けられた内面４１と、を有する。各可動転がり路４２は、クランプ軸線５に対して変化する半径を有し、クランプ軸線５付近で始まるスパイラル状の曲線である。この３つの可動転がり路４２は１２０°だけ角度的にずらしてある。減衰部材４４が各可動転がり路４２の周端に配置されたハウジング４３に配置される。各可動転がり路には、内面４１に対して対応するボール５０のための逃げ傾斜が備わっている。この逃げ傾斜は、滑ることなく転がるべきボール５０の摩擦係数に関係する値より常に小さいような変化する値を有する。
【００４８】
ボールケージ５１は図８に示すような横断プレートであり、通り穴５３を通るクランプロッド６０を中心に自由に回転するように取り付けられる。ボールケージ５１は、複数のボール５０のための間隔を形成するように１２０°だけずらされた半径方向の長穴５２を３つ有する。
【００４９】
固定カム３０の構造の詳細は、図９、１０、１１、１２に示される。固定カム３０は、クランプ軸線５を横切る矩形状のプレートからなる。固定カム３０は、通り穴３９を通るクランプロッド６０を中心に自由に回転できるように取り付けられる。固定カム３０はケーシング２０に取り付けられ、これに係合する。
【００５０】
横断プレートはクランプ軸線５に直交する。横断プレートは、固定支持部材８の直立要素１１に押し当てられる内面３５と、３つの固定転がり路３２が設けられた外面３１を有する。各固定転がり路３２は、クランプ軸線５に対して変化する半径を有し、クランプ軸線５付近で開始するスパイラル状の曲線である。３つの固定転がり路３２は、１２０°だけ角度的にずらしてある。
【００５１】
減衰部材３４が、各固定転がり路３２の周端に配置されたハウジング３３に配置される。各固定転がり路は、外面３１に対して対応するボール５０のための逃げ傾斜を有する。この逃げ傾斜は、滑ることなく転がるべきボール５０の摩擦係数に関係する値より常に小さいような変化する値を有する。
【００５２】
固定カム３０は、高さ方向に移動可能な２つの半径方向ラック３６と、２つの固定された軸線方向ラック３７と、を含む。固定カム３０はクランプ軸線５に対する回転が固定され、かつ、ステアリング軸線３に沿って軸方向に固定される。固定カム３０は、半径すなわち高さ調整のために高さ方向に移動可能である。両可動半径方向ラック３６は、固定カム３０の内面３５の２つの溝部３８の底に配置される。両固定軸線方向ラック３７は、内面３５の２つの突部に配置される。
【００５３】
２つの可動半径方向ラック３６は、フレーム５４の２本の直立要素５５に配置された２つの固定半径方向ラック５６にかみ合う。フレーム５４は、固定支持部材の直立要素１１のハウジング１９に設けられる。さらに、フレームの形状を備えたプラスチックパッド５７がフレーム５４に係合しこれに固定されることで、固定カム３０の高さ方向におけるスライドをしやすくする。こうして２つの溝部３８は２つの直立要素５５を収容し、固定カム３０の回転を固定する。
【００５４】
２つの固定軸線方向ラック３７は、可動支持部材９の直立要素２１に配置されたハウジング２９の底に配置された２つの可動軸線方向ラック２７にかみ合う。戻しばね６７が固定カム３０のハウジングに設けられる。この戻しばね６７は、このハウジングの底とハウジング２９の底との間に当接する。
【００５５】
したがって、固定カム３０はケーシング２０に係合しこれに回転不能に固定され、固定カム３０は固定支持部材８に固定されたラックフレーム５４に回転不能に固定され、ケーシング２０のクランプ軸線５に対する一切の回転を防止する。
【００５６】
したがって、本発明の運動学は、以下のように説明される。ケーシング２０に対して固定された電気モータ７０がウォーム８１を駆動する。このウォームは歯付きホイール７７と組で作動し、電気モータ７０の回転速度をボールカムシステムに適応させる。減速機の作用によるウォーム８１における横断方向および軸線方向の応力を補償するために、自己潤滑軸受７５およびプラスチック当接部７６がケーシング２０に組み込まれる。ウォーム８１は電気モータ７０の動力を可動カム４０と一体化された歯付きホイール７７に伝達する。上に説明したのと同じ理由で、自己潤滑軸受６５は可動カム４０の回転を案内する。可動カム４０は固定カム３０と組で作動し、これらのカムはボール５０によって分離されている。可動カムが回転すると、可動カム４０は転がり路３２、４２上でボール５０を動かして、固定カム３０を軸方向に移動させる。この軸方向の移動によって、コラムがロックされる。複数のボール５０の同期を維持するために、ボールケージ５１が必要である。コラムのロックは、可動カム４０が、可動カム４０の回転を許容しつつクランプロッド６０の一切の移動を規制する機能を有するニードル当接部６６の軸方向の移動を規制することで行われる。ボールカムシステムにより軸方向の厚みが増すことで、コラムの部材をその間でクランプさせて拘束し、コラムが調整される可能性をロックする。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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