(57)【要約】【課題】  ステアリングシャフトの回転を効果的に規制することができるステアリングロック機構の提供【解決手段】  本発明によるステアリングロック機構１０は、ステアリングホイールの回転軸を構成するステアリングシャフト２と、ステアリングシャフト２に対して径方向に往復動可能であり、ステアリングシャフト２に設けられるロック穴１４に嵌合可能な端部を有するロックバー１２と、ステアリングシャフト２の外周面に形成された被係合凹凸部１８に係合可能な係合凹凸部１６を内周面に有するステアリングコラムチューブ３とを含み、係合凹凸部１６は、ステアリングシャフト２を挟んでロックバー１２とは逆側の位置で、且つ、ロックバー１２の往復動軸Ｘからステアリングホイール２の回転方向にオフセットされた位置に設定されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2005162053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの回転軸を構成するステアリングシャフトと、
ステアリングシャフトに対して径方向に往復動可能であり、ステアリングシャフトに設けられる凹部に嵌合可能な端部を有するロック部材と、
ステアリングシャフトのまわりに設けられ、ステアリングシャフトの外周面に設定された係合部が係合可能な被係合部を内周面に有する管部材とを含み、
前記管部材の被係合部が、ステアリングシャフトを挟んでロック部材とは逆側の位置で、且つ、ロック部材の往復動軸に対してステアリングホイールの回転方向にオフセットされた周方向の位置に設定されていることを特徴とする、ステアリングロック機構。
【請求項２】
前記管部材の被係合部は、前記管部材の内周面に径方向内側に向けて突出形成された突出面上に形成される、請求項１記載のステアリングロック機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングシャフトの回転をロックするステアリングロック機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ステアリングシャフトの外周面（ロックカラー）に形成した凹部にロックバーを嵌合させることにより、ステアリングシャフトの回転を防止するステアリングロック機構が広く知られている。この種のステアリングロック機構において、ステアリングシャフトの外周面（変形防止部材）に、ステアリングシャフトを挟んで前記凹部と対角をなす位置に凸部を更に形成し、当該凸部に対応した通穴をステアリングコラムの内周面に形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この文献には、ステアリングホイールを無理やり回転させた場合、ステアリングシャフトはロックバーから退避する方向に撓むが、この撓みの際、ステアリングシャフトの前記凸部がステアリングコラムの通穴に係合され、当該係合によりステアリングシャフトの回転が依然として防止される、と記載されている。
【特許文献１】特開１０−８６７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、実際には、ステアリングロック状態でステアリングホイールに過大な回転トルクを付与した場合、ステアリングシャフトは、ロックバーから退避する方向のみならず、当該退避方向に対して直角な方向にも撓み・変位する。従って、上述の従来技術では、実際には、ステアリングシャフトの凸部がステアリングコラムの通穴に係合されない場合がある、という問題点がある。
【０００４】
そこで、本発明は、ステアリングシャフトの回転を効果的に規制することができるステアリングロック機構の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、ステアリングホイールの回転軸を構成するステアリングシャフトと、
ステアリングシャフトに対して径方向に往復動可能であり、ステアリングシャフトに設けられる凹部に嵌合可能な端部を有するロック部材と、
ステアリングシャフトのまわりに設けられ、ステアリングシャフトの外周面に設定された係合部が係合可能な被係合部を内周面に有する管部材とを含み、
前記管部材の被係合部は、ステアリングシャフトを挟んでロック部材とは逆側の位置で、且つ、ロック部材の往復動軸に対してステアリングホイールの回転方向にオフセットされた周方向の位置に設定されていることを特徴とする、ステアリングロック機構が提供される。
【０００６】
本局面において、ステアリングシャフトに設けられる凹部は、ステアリングシャフトに直接的に形成されてもよく、若しくは、ステアリングシャフトまわりに設けられる部材に形成されてもよい。また、管部材の被係合部とステアリングシャフトの係合部との係合は、管部材及びステアリングシャフトにそれぞれ形成される凹凸部（例えば、互いに嵌合し合う溝やスプライン）により実現されてよく、若しくは、他の如何なる摩擦材料・構造を利用して実現されてもよい。また、ロック部材の往復動軸とは、ロック部材の往復動が直線的な場合には当該直線軸であり、ロック部材の往復動が回動のような直線的でない場合には、ステアリングシャフトに嵌合する際の直線的な移動方向（例えば、円軌跡である場合にはその接線方向）に基づく。また、前記管部材の内周面での被係合部の位置は、ステアリングシャフトを挟んでロック部材とは逆側の位置で、且つ、ロック部材の往復動軸からステアリングホイールの回転方向にオフセットされた周方向の位置を含む限り、その他の周方向の位置を含んでもよい。
【０００７】
本局面によれば、前記管部材の被係合部が適切な位置に設定されるので、ステアリングロック状態で（即ち、ステアリングシャフトの凹部にロック部材の端部が嵌合した状態）ステアリングシャフトに回転トルクが付与された際、変形及び移動するステアリングシャフトを管部材の被係合部に係合させることができる。
【０００８】
また、本局面において、効果的には、前記管部材の被係合部は、前記管部材の内周面に径方向内側に向けて突出形成された突出面上に形成される。これにより、回転トルクが付与された際の、ステアリングシャフトの回転と共に撓みをも効果的に規制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ステアリングロック状態でステアリングシャフトに過大な回転トルクが付与された場合でも、ステアリングシャフトの回転を効果的に規制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１１】
図１は、本発明によるステアリングロック機構の一実施例を示す概略図であり、ステアリングシャフト軸に垂直な面で切断した際の断面図である。ステアリングロック機構１０は、ステアリングコラムに設定される。ステアリングシャフト（メインシャフト）２は、ステアリングホイールの回転軸を構成し、中空の管状部材（例えば、鋼管）であるステアリングコラムチューブ３内に収容されている。ステアリングコラムチューブ３の外周側には、ステアリングロック機構１０のハウジング１１の端部が設けられる。ハウジング１１の端部には、ブラケット１３がボルト６により締結される。ブラケット１３は、ハウジング１１の端部の内周面に対向する内周面を有し、双方の内周面には、ステアリングコラムチューブ３の外周面がその全周に亘って当接している。
【００１２】
ステアリングロック機構１０は、ステアリングシャフト２の軸中心に向けて径方向に往復動可能なロックバー１２を備える。ロックバー１２は、ハウジング１１内に設けられ、ステアリングコラムチューブ３に形成された開口３ａを通って、ステアリングシャフト２の軸中心に対して進退（往復動）可能に構成されている。ステアリングシャフト２の外周面には、ロックバー１２の端部が嵌合可能な凹部１４（以下、「ロック穴１４」という）が形成されている。ロック穴１４は、ステアリングシャフト２の外周に少なくとも一箇所形成され、若しくは、ステアリングシャフト２の外周に沿って所定の間隔で複数個形成されてよい（本例では、対角位置に２個）。
【００１３】
ロックバー１２の往復動は、例えば、電動モータ（減速機等を含む）を利用して実現されてもよい。また、ロックバー１２の往復動は、イグニッションキーの回動操作に機械的に連動して、適切なカム機構を介して実現されてもよい。
【００１４】
ロックバー１２は、車両のイグニションキーがキーシリンダ（図示せず）のキー穴に挿入されている状態からそのキー穴から抜かれる状態へ変化した場合に、ステアリングシャフト２の軸中心へ向けて突出可能となる。一方、イグニションキーがキー穴に挿入され、その後、ＩＧオフ状態からＡＣＣ状態へ操作された場合に、ステアリングシャフト２の軸中心への突出が不可能となる。或いは、ロックバー１２は、ＩＧオフ状態でのユーザによるスイッチ操作に応じて、突出可能又は突出不能とされてもよい。
【００１５】
ステアリングシャフト２のロック穴１４がロックバー１２に対向する回転位置に来ると、ロックバー１２の端部がステアリングシャフト２のロック穴１４内に嵌入される。これにより、ステアリングシャフト２の回転が規制され、ステアリングロック状態が実現される。一方、ロックバー１２の端部がステアリングシャフト２のロック穴１４から離脱すると、ステアリングシャフト２の回転規制が解除され、ステアリングロック解除状態（通常の状態）が実現される。この解除状態では、エンジン作動中にステアリングロック状態が誤って実現されないように、ロックバー１２は、その退避位置（アンロック位置）に確実に保持される。
【００１６】
次に、本発明によるステアリングロック機構１０の特徴的な構成の一実施例について説明する。本実施例のステアリングシャフト２の外周面には、溝、セレーション（軸方向に延びる複数の溝）等の凹凸部１６（以下、「係合凹凸部１６」という）が形成されている。この係合凹凸部１６は、ステアリングシャフト２の外周のロック穴１４を除く部位に形成され、好ましくは、ステアリングシャフト２の外周のロック穴１４を除く略全周に亘って連続的に形成される。
【００１７】
一方、この係合凹凸部１６に対応して、ステアリングコラムチューブ３の内周面にも、溝、セレーション等の凹凸部１８（以下、「被係合凹凸部１８」という）が形成される。この被係合凹凸部１８は、ノミナル位置にあるステアリングシャフト２の外周面から径方向に所定距離Δだけ離間した面に形成される。図１に示す実施例では、被係合凹凸部１８は、ステアリングコラムチューブ３の内周面（基本面）から径方向内側に突出した突出面上に形成されている。
【００１８】
また、この被係合凹凸部１８は、ステアリングコラムチューブ３のロックバー１２の進退側（ロックバー１２用の開口３ａ）とは逆側であって、且つ、ロックバー１２の往復動軸Ｘを基準として周方向にオフセットした位置に形成される。この際、被係合凹凸部１８は、ロックバー１２の往復動軸Ｘを基準として両側に対称的に２箇所に設定されてよい。例えば、図１に示す実施例では、被係合凹凸部１８は、ステアリングロック状態でロックバー１２に嵌合されないロック穴１４に対して周方向両側にそれぞれオフセットされた２ヶ所に、形成されている。具体的には、被係合凹凸部１８は、ノミナル位置にあるステアリングシャフト２の軸中心を原点Ｏとし、往復動軸Ｘとそれに直交する軸からなる２次元極座標を想定した場合、ロックバー１２の進退側の往復動軸Ｘ上の点αをゼロ度として、反時計まわりに１８０度の位置Ａから±θオフセットされた位置Ｂ，Ｃを中心に形成される。被係合凹凸部１８の設定範囲は、位置Ｂ，Ｃを中心としてそれぞれ約−４５度〜約＋４５度の範囲を含めばよい。尚、被係合凹凸部１８の軸方向の形成範囲・位置は、係合凹凸部１６の軸方向の形成範囲・位置に少なくとも部分的に対応している。
【００１９】
次に、図２を参照して、本実施例のステアリングロック機構１０の作用（防盗性）を説明する。ここで、図２（Ａ）に示すように、ステアリングロック状態でステアリングシャフト２に矢印Ｄに示すような大きな回転トルクが付与された場合を想定する。この場合、ステアリングシャフト２は、ロックバー１２との嵌合により回転反力を受けるので、図２（Ｂ）に示すように、撓んで矢印Ｅの方向に移動することになる。この移動により、ステアリングシャフト２の係合凹凸部１６が、ステアリングコラムチューブ３の被係合凹凸部１８に嵌合される（図中Ｚ部参照）。
【００２０】
このように、本実施例によれば、ステアリングシャフト２の回転が、ロックバー１２のみならず被係合凹凸部１８によっても係止されるので、ステアリングシャフト２が過大な回転トルクを受けて変形・変位してもステアリングシャフト２の回転拘束が依然として実現される。また、ステアリングシャフト２に加わる過大な回転トルクは、ロックバー１２のみならず被係合凹凸部１８によっても受けられるので、ロックバー１２の小型化・簡略化を図ることができる。また、ステアリングシャフト２に発生する応力も分散されるので、ステアリングシャフト２のロック穴１４周辺やロックバー１２の端部に焼き入れ等により強度を付与する必要がなくなり得る。
【００２１】
即ち、本実施例によれば、過大な回転トルクを受けた際のステアリングシャフト２の挙動（即ち、往復動軸Ｘ方向のみならずそれに直交する軸方向にも撓むという挙動）を的確に把握し、その挙動に対応した位置に被係合凹凸部１８を設定することで、防盗性の向上と共に、各構成部材の小型化・簡略化を図ることができる。尚、矢印Ｄとは逆方向に同様の回転トルクが付与された場合についても、上述の議論が同様に成り立つことは理解されるべきである。但し、この場合、ステアリングシャフト２の係合凹凸部１６は、ステアリングコラムチューブ３の他方の被係合凹凸部１８に嵌合される。
【００２２】
また、本実施例によれば、過大なトルクが付与された際、上述の如く、ステアリングシャフト２の係合凹凸部１６が、ステアリングコラムチューブ３の被係合凹凸部１８に当接・係合されるので、ステアリングシャフト２の径方向の最大変位量（最大撓み量）を所定範囲内（即ち、≦Δ）に収めることができる。従って、ステアリングコラムチューブ３の被係合凹凸部１８とステアリングシャフト２の係合凹凸部１６との間の隙間Δを適切に設定することで、ステアリングシャフト２の径方向の最大変位量を規制することができる。これにより、ステアリングシャフト２に発生しうる最大曲げ応力を規制することが可能となり、また、ロックバー１２がステアリングシャフト２のロック穴１４から抜け出ることを確実に防止することが可能となる。尚、ステアリングコラムチューブ３の被係合凹凸部１８及びステアリングシャフト２の係合凹凸部１６には、上述の回転・撓み規制機能を確実に発揮できるような十分な強度が付与される。
【００２３】
尚、過大な回転トルクを受けた際のステアリングシャフト２の挙動（特に撓み方向）は、ステアリングシャフト２やロックバー１２の構造や強度（剛性）等に依存して変化しうる。従って、上述の被係合凹凸部１８の設定位置は、ステアリングシャフト２やロックバー１２の構造や強度（剛性）を考慮して決定される。図１に示す実施例では、被係合凹凸部１８の中心位置Ｂ，Ｃは、約４５度のオフセット角θで設定されており、設定範囲は、それぞれ約３０度程度（−１５度〜約＋１５度の範囲）となっている。
【００２４】
次に、図３及び図４を参照して、本発明によるステアリングロック機構１０の代替実施例について説明する。図３に示す実施例では、ステアリングシャフト２のまわりには、ロックホルダー４が圧入されている。ロックホルダー４の外周面には、上述の実施例と同様の係合凹凸部１６が設けられる。係合凹凸部１６の構成は、上述の実施例と同様であってよい。このように、係合凹凸部１６は、ステアリングシャフト２の外周面に直接的に形成される（例えば、切削等により形成）のではなく、別部材に形成され、当該別部材がステアリングシャフト２まわりに設けられてもよい。
【００２５】
同様に、ステアリングコラムチューブ３の被係合凹凸部１８についても、ステアリングコラムチューブ３に直接的に形成されるものであっても、ステアリングコラムチューブ３に固定される他の部材に形成されるものであってもよい。
【００２６】
図４に示すその他の代替実施例では、ステアリングシャフト２の外周面には、セレーション等の係合凹凸部１６に代えて、第２の凹部１７が形成される。この場合、第２の凹部１７は、ロックバー１２の端部が嵌合可能なロック穴１４よりも開口幅が小さい。即ち、第２の凹部１７は、ロックバー１２の端部が嵌合できないような大きさに設定される。第２の凹部１７は、ロック穴１４から両側に周方向に離間した位置に設定される（即ち、本例のようにロック穴１４が２箇所の場合には４箇所）。
【００２７】
一方、この第２の凹部１７に対応して、ステアリングコラムチューブ３の内周面にも、凸部１９が形成される。この凸部１９の上面は、それに対向する第２の凹部１７の底面から径方向に所定距離Δだけ離間した位置に形成される。これにより、上述の実施例と同様、過大な回転トルクが付与された際の、ステアリングシャフト２の径方向の最大変位量を、所定範囲内（即ち、≦Δ）に収めることができる。
【００２８】
また、この凸部１９は、被係合凹凸部１８と同様、ステアリングコラムチューブ３のロックバー１２の進退側（ロックバー１２用の開口３ａ）とは逆側であって、且つ、ロックバー１２の往復動軸Ｘを基準として周方向にオフセットした位置にそれぞれ形成される（例えば、図２の位置Ａから±θオフセットされた位置Ｂ，Ｃ）。本実施例の場合も、上述の実施例と同様、ステアリングロック状態でステアリングシャフト２に大きな回転トルクが付与された場合、ステアリングシャフト２が上述の如く変形・移動し、ステアリングシャフト２の第２の凹部１７が、ステアリングコラムチューブ３の凸部１９に係合される。これにより、上述の実施例と同様、過大な回転トルクが付与された際にも、ステアリングシャフト２の回転を確実に防止することができ、また、回転トルクの負担をステアリングコラムチューブ３とロックバー１２とで分担することで、ロックバー１２等の小型化・簡略化を図ることができる。
【００２９】
尚、本実施例において、第２の凹部１７をロック穴１４と同様の構成とし、且つ、第２の凹部１７及びロック穴１４をステアリングシャフト２の外周面に略等間隔に設定してもよい（典型的には、計８箇所の凹部）。この場合、第２の凹部１７及びロック穴１４の何れにも、ロックバー１２の端部及びステアリングコラムチューブ３の凸部１９が嵌合されうる。即ち、第２の凹部１７及びロック穴１４の何れもが、ロックバー１２と協働してステアリングシャフト２を回転規制する役割と共に、ステアリングコラムチューブ３の凸部１９と協働して、撓み時のステアリングシャフト２の回転を阻止する役割をも果たしうる。
【００３０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した各実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した各実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３１】
例えば、上述した実施例実施例において、ステアリングシャフト２の係合凹凸部１６は、必ずしも、ステアリングシャフト２の外周のロック穴１４を除く全周に亘って連続的に形成される必要はなく、上述のステアリングシャフト２の挙動に応じた適切な箇所に離散的に形成されていてもよい。
【００３２】
また、上述した実施例において、セレーション等の係合凹凸部１６及び被係合凹凸部１８の組み合わせに代えて、ステアリングシャフト２の外周面及びステアリングコラムチューブ３の内周面に高い摩擦係数の材料・部材（例えば、摩擦板）を設定若しくは装着してもよい。この場合であっても、ステアリングシャフト２の外周面及びステアリングコラムチューブ３の内周面との間の摩擦力によって、ステアリングシャフト２の回転が阻止されると共に、当該摩擦面によりステアリングシャフト２に加わる回転力を分担して受けることができる。
【００３３】
また、上述した実施例では、ロックバー１２が嵌合されるロック穴１４は２箇所設定されていたが、３箇所以上設定されていてもよい。何れの場合であっても、複数のロック穴１４は、必ずしも対角位置に形成される必要はない。例えば、２以上のロック穴１４が設定されている場合であって、一のロック穴１４に対角の位置に他のロック穴１４が存在しない構成であってもよい。この場合、係合凹凸部１６は、各ロック穴１４から周方向両側に（又は、各ロック穴１４から上述の如く±θオフセットした位置に）形成されればよい。
【００３４】
また、ロック穴１４は一箇所であってもよい。この場合、及び、２以上のロック穴１４が設定されている場合であって、一のロック穴１４に対角の位置に他のロック穴１４が存在しない場合には、ステアリングコラムチューブ３の被係合凹凸部１８は、上述の如くロックバー１２の往復動軸Ｘを基準として周方向にオフセットした位置のみならず、ロックバー１２の往復動軸Ｘの延長線上（即ち、図２の位置Ａ付近）に形成されてもよい。
【００３５】
また、上述した実施例では、ロックバー１２の直線的な移動（即ち、往復動）によりステアリングロック状態及びアンロック状態が実現されているが、ロックバー１２の回動によりステアリングロック状態及びアンロック状態が実現されてもよい。
【００３６】
また、上述した実施例に係る各図では、中実のステアリングシャフト２が図示されているが、中空のステアリングシャフト２に対しても同様に適用可能である。この場合、ロックバー１２の端部は、ステアリングシャフト２のロック穴１４（貫通穴）に挿通してステアリングロック状態を実現する。
【００３７】
また、上述した実施例において、ロックバー１２の往復動は、ソレノイドの電磁力を利用して実現されてよく、この場合、ステアリングシャフト２に向けてロックバー１２を付勢するバネ部材が設けられ、ロックバー１２は、バネ部材の付勢力に抗して、ソレノイドの吸引力によりステアリングシャフト２から離れる方向に引き込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるステアリングロック機構の一実施例を示す概略図である。
【図２】本実施例のステアリングロック機構１０の作用の説明図である。
【図３】代替実施例を示す図１と同様の断面図である。
【図４】代替実施例を示す図１と同様の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２    ステアリングシャフト
３    ステアリングコラムチューブ
１０    ステアリングロック機構
１１    ハウジング
１２    ロックバー
１４    ロック穴
１６    係合凹凸部
１８    被係合凹凸部
【図１】
2005162053.tif 000003
【図２】
2005162053.tif 000004
【図３】
2005162053.tif 000005
【図４】
2005162053.tif 000006