(57)【要約】【課題】ステアリングロック時のロック部材の噛み込みを防止する構造を備えたステアリングロック装置を提供する。【解決手段】  ケース１１０内においてステアリングシャフト５１に対しロックシャフト１２４が傾斜して設置される。ステアリングシャフトの係合溝５２に係合して回転を規制するロックギヤ１２１は、このロックシャフトに沿って移動可能であるとともにロックシャフトの軸を中心に回転可能に支持される。ロックギヤがステアリングシャフトの係合溝に係合するロック位置で適宜の方向に回転することで、係合溝へのロックギヤの噛み込みを防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部にスプライン状の係合溝が複数形成されるステアリングシャフトに対し傾斜して設けられる軸部材と、
前記軸部材に沿って移動可能であるとともに、当該移動方向に沿う軸周りに一定の角度範囲に制限されて回転可能に支持されるロック部材と、
前記ステアリングシャフトに接近して前記係合溝に係合するロック位置及び前記ステアリングシャフトから離間して前記係合が解除されるアンロック位置に前記ロック部材を往復移動させる駆動手段と、を備えるステアリングロック装置。
【請求項２】
前記ロック部材は、前記ステアリングシャフトに対向する側に複数の突起部を有しており、前記駆動手段により前記ロック位置に移動されるに従って前記突起部のいずれかが前記係合溝に係合する側に回転するように前記軸部材に支持されている、請求項１に記載のステアリングロック装置。
【請求項３】
前記ロック部材の回転が許容される前記角度範囲は、前記ステアリングシャフトに複数形成されている前記係合溝のピッチに相当する、請求項１又は２に記載のステアリングロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリングをロックするステアリングロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両においては、車両の無断使用や盗難等を防止するため停車中のロック時にステアリング操作を規制するステアリングロック装置が備えられている。このステアリングロック装置は、車両のステアリングコラム部分に取り付けられ、ステアリングシャフトに形成されるスプライン状の係合溝に係合するロックバー（ロック部材）を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、ステアリングシャフトに設けられる上記係合溝は、ステアリングが回転操作されるどの位置でもロックできるようにするために、ステアリングシャフトの全周において一定のピッチ間隔で複数形成されている。従来のステアリングロック装置では、ステアリングシャフトの回転位置によっては、ロック時にロックバーが２つの係合溝の間（スプライン山）にバネ力で押し当てられているだけで完全に係合状態とならない場合がある（図７（ａ）参照）。しかし、この非係合状態であっても、ステアリングシャフトに連結するステアリングホイール（ハンドル）を若干左右に回転させてロックバーの先端部を係合溝に落ち込ませることにより、完全な係合状態とすることができる（図７（ｂ）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６４７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の非係合状態でステアリングホイールを回転操作すると、タイヤが路面に接地する接地点とステアリングとの間に生じる捩じり応力（ステアリングシャフトを元の位置に戻す方向に作用するタイヤによる反発弾性力）Ｐが残留して、ロックバーが係合溝に噛み込んでしまう場合がある。ロックバーがタイヤからの応力を受け係合溝に噛み込んでしまうと、ロックバーをステアリングシャフトから切り離すために大きな操作力が必要となる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ステアリングロック時のロック部材の噛み込みを防止する構造を備えたステアリングロック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］上記目的を達成するため本発明に係るステアリングロック装置は、外周部にスプライン状の係合溝が複数形成されるステアリングシャフトに対し傾斜して設けられる軸部材と、前記軸部材に沿って移動可能であるとともに、当該移動方向に沿う軸周りに一定の角度範囲に制限されて回転可能に支持されるロック部材と、前記ステアリングシャフトに接近して前記係合溝に係合するロック位置及び前記ステアリングシャフトから離間して前記係合が解除されるアンロック位置に前記ロック部材を往復移動させる駆動手段と、を備える。
【０００８】
［２］また、前記ロック部材は、前記ステアリングシャフトに対向する側に複数の突起部を有しており、前記駆動手段により前記ロック位置に移動されるに従って前記突起部のいずれかが前記係合溝に係合する側に回転するように前記軸部材に支持されている。
【０００９】
［３］また、前記ロック部材の回転が許容される前記角度範囲は、前記ステアリングシャフトに複数形成されている前記係合溝のピッチに相当する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るステアリングロック装置によれば、ロック部材がステアリングシャフトの係合溝に係合するロック位置において適宜の方向に回転することで、係合溝へのロック部材の噛み込みを防止する。また、ロック位置での応力の残留をなくしてロック解除のための操作力を低減する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態によるステアリングロック装置の断面図である。
【図２】図２は、図１に示したステアリングロック装置の構成を主要な機構要素により模式的に示す図である。
【図３】図３は、図１に示したステアリングロック装置の動作を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態によるステアリングロック装置の断面図である。
【図５】図５は、図４に示したステアリングロック装置の構成を主要な機構要素により模式的に示す図である。
【図６】図６は、図４に示したステアリングロック装置の動作を説明するための図である。
【図７】図７は、従来のステアリングロック装置の動作及び課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るステアリングロック装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態による構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態によるステアリングロック装置１の断面図である。また、図２は、ステアリングロック装置１の構成をその主要な機構要素により示す図である。
【００１４】
ステアリングロック装置１は、車両のステアリングコラムポスト５０にブラケット１１１を介して取り付けられる。ステアリングロック装置１は、ロック機構部とロック駆動部から概ね構成され、本実施の形態では車両のキーレスエントリーシステムに対応した電動式のロック駆動部を例に説明する。
【００１５】
ステアリングロック装置１のケース１１０は、例えば亜鉛ダイカスト等の金属により一体に加工成形される。そして、ケース１１０内には、以下説明するロック機構部及びロック駆動部が組み込まれて設けられている。
【００１６】
はじめに、ステアリングロック装置１のロック機構部を説明する。ロック機構部は、ステアリングシャフト５１の回転を規制（ロック）及び許可（アンロック）するための機構部であり、図１に示されるロックギヤ１２１と、スライダ１２６と、ロックシャフト１２４と、第１及び第２のスプリング１２５，１２７とを備えている。ロックギヤ１２１及びスライダ１２６は、いずれも円柱状のロックシャフト１２４に対しその軸方向に沿って移動できるようにロックシャフト１２４に貫かれて設けられている。
【００１７】
ロックシャフト１２４は、ステアリングシャフト５１の回転中心軸を含む平面上で、かつ、当該回転中心軸に対し傾いて設けられる。すなわち、図１の実施の形態によると、ロックギヤ１２１及びスライダ１２６がロックシャフト１２４の右側であるステアリングシャフト５１に比較的近いロック位置では、ロックギヤ１２１の先端部であるロックバー部１２２がステアリングシャフト５１に形成されたスプライン状（縦溝状）の係合溝５２に係合する。これにより、ステアリングシャフト５１のスプライン山５３がロックバー部１２２に阻まれて、ステアリングシャフト５１の回転が規制される。一方、ロックギヤ１２１及びスライダ１２６が左側のステアリングシャフト５１に比較的遠いアンロック位置では、ロックバー部１２２とステアリングシャフト５１との係合が解除され、ステアリングシャフト５１の回転が許可される。
【００１８】
図１に示されるロックシャフト１２４上において、ロックギヤ１２１はステアリングシャフト５１から遠い左側に位置し、スライダ１２６はステアリングシャフト５１に近い右側に位置して設けられている。また、ロックギヤ１２１には第１のスプリング１２５のバネ力が作用し、スライダ１２６には第２のスプリング１２７のバネ力が作用することにより、ロックギヤ１２１及びスライダ１２６が互いに接している。ここで、第１のスプリング１２５のバネ力のほうが第２のスプリング１２７のバネ力よりも強い力でロックギヤ１２１に作用している。このため、ロックギヤ１２１及びスライダ１２６全体としては、ステアリングシャフト５１に接近する右側のロック位置に向けて常時付勢されている。
【００１９】
ロックギヤ１２１は、ロックシャフト１２４を軸に回転可能であり、かつ、その回転角度範囲が制限されている。これに対し、スライダ１２６は、ロックシャフト１２４に沿って移動可能であるがロックシャフト１２４周りの回転が規制されている。すなわち、図２に示されるように、スライダ１２６の外周部には突起部１２８が形成され、この突起部１２８がロックギヤ１２１の外周部に形成された回転規制溝１２３にそれぞれ遊嵌している。このため、スライダ１２６の突起部１２８と回転規制溝１２３との間の遊びの角度だけロックギヤ１２１の回転範囲が制限されることとなる。そして、ロックギヤ１２１の許容される回転角は、ロックバー部１２２の移動量とステアリングシャフト５０の係合溝５２のピッチ間隔とが一致する角度に相当する。
【００２０】
また、図２に示されるように、ロックギヤ１２１には、ステアリングシャフト５１に向けてそれぞれ延びる２つのロックバー部１２２が、ステアリングシャフト５１の係合溝５２のピッチに対応する間隔を有して一体形成されている。なお、ロックギヤ１２１は、図示しないバネにより、２つのロックバー部１２２がステアリングシャフト５１に対向する中立位置に自動復帰するように設けられている。
【００２１】
次に、上述したロック機構部を駆動する電動式のロック駆動部を説明する。ステアリングロック装置１のロック駆動部は、図１及び図２に示されるモータ１３１と、ウォームギヤ１３２と、キャリア１３３と、中間ギヤ１３５と、送りねじギヤ１３６とを備えている。
【００２２】
モータ１３１のシャフトにはウォームギヤ１３２が取り付けられ、このウォームギヤ１３２と中間ギヤ１３５とが噛合している。中間ギヤ１３５は、両端部がベアリングによりケース１１０内で回転可能に取り付けられた送りねじギヤ１３６に対し、互いの回転中心軸を同じくして一体的に設けられている。また、送りねじギヤ１３６には、キャリア１３３が螺入されており、送りねじギヤ１３６が回転することによりキャリア１３３が往復移動するように設けられている。
【００２３】
キャリア１３３の下方部にはキャリアバー部１３４が一体に設けられ、キャリアバー部１３４の先端がロック機構部のロックギヤ１２１の係止部１２１ａを係止している。すなわち、ロック駆動部は、モータ１３１の駆動力がウォームギヤ１３２及び中間ギヤ１３５を介して送りねじギヤ１３６に伝達され、送りねじギヤ１３６を回転させることでキャリア１３３を図１における左右方向に往復移動させる。キャリアバー部１３４がロックギヤ１２１の係止部１２１ａを係止した状態で左右方向に移動することにより、これに係止されているロックギヤ１２１がステアリングシャフト５１に接近するロック位置及びステアリングシャフト５１から離間するアンロック位置に移動する。
【００２４】
（第１の実施の形態による動作）
ステアリングロック装置１がステアリングシャフト５１の回転を規制するロック状態にするには、モータ１３１に駆動電流を供給してキャリア１３３を図１に示される右側の位置に移動させる。このとき、キャリア１３３と一体に連動するキャリアバー部１３４とロックギヤ１２１の係止部１２１ａとの係止状態が維持されたまま、第１のスプリング１２５のバネ力によりロックギヤ１２１及びスライダ１２６がステアリングシャフト５１に接近するロック位置に移動する。
【００２５】
ここで、図３（ａ），（ｂ）は、ステアリングロック装置１の動作を説明するための図である。図３（ａ）は、ステアリングシャフト５１のスプライン山５３と、中立位置のロックギヤ１２１の２つのロックバー部１２２とが衝突する位置関係にある場合を示している。停車直後のステアリングシャフト５１が仮に図３（ａ）に示される位置関係にある場合であったとしても、ロック時にロックギヤ１２１がロックシャフト１２４に沿って移動しステアリングシャフト５１に接近したときには、図３（ｂ）に示されるように何れか一方のロックバー部１２２がステアリングシャフト５１の何れかの係合溝５２に案内されるようにロックギヤ１２１が回転する。
【００２６】
このようにロックギヤ１２１が回転することで、停車時のステアリングシャフト５１の回転位置に関わらず、円滑にロック状態とすることができる。したがって、ロックバー部１２２と係合溝５２との噛み込みを防止することができる。
【００２７】
ステアリングロック装置１をアンロック状態にするには、モータ１３１に駆動電流を供給してキャリア１３３を図１に示される左側の位置に移動させる。キャリア１３３が移動するのに連動して、係止部１２１ａに係止するキャリアバー部１３４に押圧されたロックギヤ１２１が第１のスプリング１２５のバネ力に抗しながら、ステアリングシャフト５１に対して離間するアンロック位置に移動する。このとき、第２のスプリング１２７により付勢されたスライダ１２６もロックギヤ１２１に追従して移動する。
【００２８】
上述したようにロックギヤ１２１には回転方向に遊びが存在するため、ロック時にロックバー部１２２と係合溝５２との間に応力が残留しない。このためロックギヤ１２１を係合溝５２から切り離すアンロックの際に不要な摩擦が生じることもなく、したがってキャリア１３３を移動させるモータ１３１の駆動力を可及的に低減することができる。
【００２９】
（第２の実施の形態による構成）
図４は、本発明の第２の実施の形態によるステアリングロック装置２の断面図である。また、図５は、ステアリングロック装置２の構成をその主要な機構要素により示す図である。なお、上述した第１の実施の形態の説明で参照される、図１〜図３に示される構成要素と同一のものについては、同一の符号を用いて以下説明する。
【００３０】
ステアリングロック装置２は、車両のステアリングコラムポスト５０にブラケット２１１を介して取り付けられる。ステアリングロック装置２は、ロック機構部とロック駆動部から概ね構成される。第２の実施の形態では、キーを用いた手動によるメカ式のロック駆動部を例に説明する。
【００３１】
ステアリングロック装置２のケース２１０は、例えば亜鉛ダイカスト等の金属により一体に加工成形される。そして、ケース２１０内には、以下説明するロック機構部及びロック駆動部が組み込まれて設けられている。
【００３２】
ステアリングロック装置２のロック機構部は、ステアリングシャフト５１の回転を規制（ロック）及び許可（アンロック）するための機構部であり、図４に示されるロックギヤ２２１と、スライダ２２６と、ロックシャフト２２４と、第１及び第２のスプリング２２５，２２７とを備えている。ロックギヤ２２１及びスライダ２２６は、いずれも円柱状のロックシャフト２２４に対しその軸方向に沿って移動できるようにロックシャフト２２４に貫かれて設けられている。
【００３３】
ロックシャフト２２４は、ステアリングシャフト５１の回転中心軸を含む平面上で、かつ、当該回転中心軸に対し傾いて設けられる。すなわち、図４の実施の形態によると、ロックギヤ２２１及びスライダ２２６がロックシャフト２２４の右側であるステアリングシャフト５１に比較的近いロック位置では、ロックギヤ２２１の先端部であるロックバー部２２２がステアリングシャフト５１に形成されたスプライン状（縦溝状）の係合溝５２に係合する。これにより、ステアリングシャフト５１のスプライン山５３がロックバー部２２２に阻まれて、ステアリングシャフト５１の回転が規制される。一方、ロックギヤ２２１及びスライダ２２６が左側のステアリングシャフト５１に比較的遠いアンロック位置では、ロックバー部２２２とステアリングシャフト５１との係合が解除され、ステアリングシャフト５１の回転が許可される。
【００３４】
図４に示されるロックシャフト２２４上において、ロックギヤ２２１はステアリングシャフト５１から遠い左側に位置し、スライダ２２６はステアリングシャフト５１に近い右側に位置して設けられている。また、ロックギヤ２２１には第１のスプリング２２５のバネ力が作用し、スライダ２２６には第２のスプリング２２７のバネ力が作用することにより、ロックギヤ２２１及びスライダ２２６が互いに接している。ここで、第１のスプリング２２５のバネ力のほうが第２のスプリング２２７のバネ力よりも強い力でロックギヤ２２１に作用している。このため、ロックギヤ２２１及びスライダ２２６全体としては、ステアリングシャフト５１に接近する右側のロック位置に向けて常時付勢されている。
【００３５】
ロックギヤ２２１は、ロックシャフト２２４を軸に回転可能であり、かつ、その回転角度範囲が制限されている。これに対し、スライダ２２６は、ロックシャフト２２４に沿って移動可能であるがロックシャフト２２４周りの回転が規制されている。すなわち、図５に示されるように、スライダ２２６の外周部には突起部２２８が形成され、この突起部２２８がロックギヤ２２１の外周部に形成された回転規制溝２２３にそれぞれ遊嵌している。このため、スライダ２２６の突起部２２８と回転規制溝２２３との間の遊びの角度だけロックギヤ２２１の回転範囲が制限されることとなる。そして、ロックギヤ２２１の許容される回転角は、ロックバー部２２２の移動量とステアリングシャフト５０の係合溝５２のピッチ間隔とが一致する角度に相当する。
【００３６】
また、図５に示されるように、ロックギヤ２２１には、ステアリングシャフト５１に向けてそれぞれ延びる２つのロックバー部２２２が、ステアリングシャフト５１の係合溝５２のピッチに対応する間隔を有して一体形成されている。なお、ロックギヤ２２１は、図示しないバネにより、２つのロックバー部２２２がステアリングシャフト５１に対向する中立位置に自動復帰するように設けられている。
【００３７】
次に、上述したロック機構部を駆動するメカ式のロック駆動部を説明する。ステアリングロック装置２のロック駆動部は、図４及び図５に示されるシリンダ錠２３１と、カムシャフト２３２と、フォロアピース２３３とを備えている。
【００３８】
シリンダ錠２３１は、正規のキーＫＹが挿入されることにより、キーＫＹを用いて内部のキーロータ２３１ａを「ＬＯＣＫ」、「ＡＣＣ」、「ＯＮ」及び「ＳＴＡＲＴ」の各位置へ順次回転操作を許可する鍵装置として構成されている。シリンダ錠２３１のキーロータ２３１ａにはカムシャフト２３２が連結しており、キーＫＹの回転操作に連動してカムシャフト２３２も回転する。また、カムシャフト２３２の回転中心軸をキーシャフト２３７が貫通しており、このキーシャフト２３７にトーションバネであるリターンスプリング２３８が巻回されている。キーロータ２３１ａが「ＯＮ」から「ＳＴＡＲＴ」位置へ操作されるとき、リターンスプリング２３８による戻りバネ力がキーシャフト２３７を介してキーロータ２３１ａに作用する。
【００３９】
カムシャフト２３２の端面にはかさ歯２３２ａが形成され、このかさ歯２３２ａに噛合して回転中心軸が直交する側にイグニッションスイッチ２４０が設けられる。シリンダ錠２３１に挿入した正規のキーＫＹの回転操作によりキーロータ２３１ａが「ＬＯＣＫ」、「ＡＣＣ」、「ＯＮ」及び「ＳＴＡＲＴ」の各位置に回転し、各回転操作の位置に応じてイグニッションスイッチ２４０の各接点が電気的に切り換えられる。
【００４０】
また、カムシャフト２３２の外周面には、フォロアピース２３３を図４における左右方向にカム動作させるカム面２３２ｂが形成されている。フォロアピース２３３の端部がロックギヤ２２１の係止部２２１ａを係止し、キーＫＹの回転操作に応じてカム動作するフォロアピース２３３にロックギヤ２２１を連動させることで、ロックギヤ２２１をステアリングシャフト５１に接近するロック位置及びステアリングシャフト５１から離間するアンロック位置に移動する。
【００４１】
（第２の実施の形態による動作）
ステアリングロック装置２がステアリングシャフト５１の回転を規制するロック状態にするには、シリンダ錠２３１に挿入したキーＫＹを「ＡＣＣ」から「ＬＯＣＫ」位置へ回転操作させる。このとき、シリンダ錠２３１に連結するカムシャフト２３２が回転し、これとともにフォロアピース２３３が摺接するカムシャフト２３２のカム面２３２ｂが右方向に後退する。一方、ロックギヤ２２１を常時付勢する第１のスプリング２２５からのバネ力が係止部２２１ａを介してフォロアピース２３３にも伝達されるので、このバネ力の作用によりフォロアピース２３３がカムシャフト２３２のカム面２３２ｂに沿って摺動しながら図４に示される右側の位置に移動する。これに連動してフォロアピース２３３と係止部２２１ａとの係止状態が維持されたまま、第１のスプリング２２５のバネ力によりロックギヤ２２１及びスライダ２２６がステアリングシャフト５１に接近するロック位置に移動する。
【００４２】
ここで、図６（ａ），（ｂ）は、ステアリングロック装置２の動作を説明するための図である。図６（ａ）は、ステアリングシャフト５１のスプライン山５３と、中立位置のロックギヤ２２１の２つのロックバー部２２２とが衝突する位置関係にある場合を示している。停車直後のステアリングシャフト５１が仮に図６（ａ）に示される位置関係にある場合であったとしても、ロック時にロックギヤ２２１がロックシャフト２２４に沿って移動しステアリングシャフト５１に接近したときには、図６（ｂ）に示されるように何れか一方のロックバー部２２２がステアリングシャフト５１の何れかの係合溝５２に案内されるようにロックギヤ２２１が回転する。
【００４３】
このようにロックギヤ２２１が回転することで、停車時のステアリングシャフト５１の回転位置に関わらず、円滑にロック状態とすることができる。したがって、ロックバー部２２２と係合溝５２との噛み込みを防止することができる。
【００４４】
ステアリングロック装置２をアンロック状態にするには、シリンダ錠２３１に挿入したキーＫＹを「ＬＯＣＫ」から「ＡＣＣ」位置へ回転操作させる。このとき、カムシャフト２３２のカム面２３２ｂに摺動してフォロアピース２３３が図４に示される左側の位置に移動する。フォロアピース２３３が移動するのに連動して、フォロアピース２３３で係止されるロックギヤ２２１が第１のスプリング２２５のバネ力に抗しながら、ステアリングシャフト５１に対して離間するアンロック位置に移動する。このとき、第２のスプリング２２７により付勢されたスライダ２２６もロックギヤ２２１に追従して移動する。
【００４５】
上述したようにロックギヤ２２１には回転方向に遊びが存在するため、ロック時にロックバー部２２２と係合溝５２との間に応力が残留しない。このためロックギヤ２２１を係合溝５２から切り離すアンロックの際に不要な摩擦が生じることもなく、したがってフォロアピース２３３を移動させるキーＫＹの回転操作力を可及的に低減することができる。
【００４６】
以上、本発明に好適な実施の形態を説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形、応用が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１，２…ステアリングロック装置、
５０…ステアリングコラムポスト、５１…ステアリングシャフト、５２…係合溝、５３…スプライン山、
１１０…ケース、１１１…ブラケット、１２１…ロックギヤ、１２１ａ…係止部、１２２…ロックバー部、１２３…回転規制溝、１２４…ロックシャフト、１２５…第１のスプリング、１２６…スライダ、１２８…突起部、１２７…第２のスプリング、１３１…モータ、１３２…ウォームギヤ、１３３…キャリア、１３４…キャリアバー部、１３５…中間ギヤ、１３６…送りネねじギヤ、
２１０…ケース、２１１…ブラケット、２２１…ロックギヤ、２２１ａ…係止部、２２２…ロックバー部、２２３…回転規制溝、２２４…ロックシャフト、２２５…第１のスプリング、２２６…スライダ、２２７…第２のスプリング、２２８…突起部、２３１…シリンダ錠、２３１ａ…キーロータ、２３２…カムシャフト、２３２ａ…かさ歯、２３２ｂ…カム面、２３３…フォロアピース、２３７…キーシャフト、２３８…リターンスプリング、２４０…イグニッションスイッチ、
ＫＹ…キー
【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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