(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径方向に延在する２つの突起を有しかつロック位置とアンロック位置との間で往復運動可能な係止要素と、前記係止要素を一方向または他方向へ軸方向に移動させるための、駆動装置により両方向に回転可能な制御要素とを備え、
制御要素は係止要素を包囲し且つ第１及び第２の内部斜面を有し、前記２つの内部斜面は前記係止要素の半径方向に延在する２つの突起と係合し、前記２つの半径方向に延在する突起は制御要素の回転軸に対して直径方向に相互に対向して配置され、かつ前記第１及び第２の内部斜面は、それぞれの両端部において、制御要素の回転軸に垂直な平面内にある第１及び第２の端面並びに第３及び第４の端面にそれぞれ移行する、自動車ステアリング・シャフトをロックするためのロック装置において、
ａ）制御要素（１２）の第１の斜面（２０）と前記第１の斜面の第１の端面（２１）及び第２の端面（２２）とが、制御要素（１２）の第２の斜面（２４）と前記第２の斜面の第３の端面（２５）及び第４の端面（２６）とに対して、制御要素（１２）の回転軸（１３）の方向にオフセットされ、前記第１の斜面（２０）と前記第１の端面（２１）及び第２の端面（２２）とが、制御要素（１２）の回転軸（１３）から第１の間隔（Ａ）をなして制御要素（１２）の回転軸（１３）の周りに伸長し、前記第２の斜面（２４）と前記第３の端面（２５）及び第４の端面（２６）とが、制御要素（１２）の回転軸（１３）から第２の間隔（Ａ’）をなして制御要素（１２）の回転軸（１３）の周りに伸長し、前記第１の間隔は前記第２の間隔よりも大きいことと、
ｂ）前記係止要素（４）の半径方向に延在する２つの突起（１９、２３）が前記係止要素に固定して装着され、前記係止要素の第１の突起（１９）が、制御要素（１２）の回転軸（１３）から遠い位置に配置された前記第１の斜面（２０）および前記第１の斜面の両端面（２１、２２）と協働し、前記係止要素の第２の突起（２３）が、制御要素（１２）の第２の斜面（２４）および前記第２の斜面の両端面（２５、２６）と協働し、前記第１の突起（１９）は、前記第２の突起（２３）に対して、前記制御要素（１２）の第１の斜面（２０）および前記第１の斜面の両端面（２１、２２）が前記制御要素（１２）の第２の斜面（２４）および前記第２の斜面の両端面（２５、２６）に対してオフセットされている距離と同じ距離だけ、制御要素（１２）の回転軸（１３）に沿ってオフセットされ、前記第１の突起（１９）の長さが、前記第２の突起（２３）の長さよりも、前記第１の間隔及び前記第２の間隔の間の長さの差と同じ分だけ大きいことと、
を特徴とする、自動車ステアリング・シャフトをロックするためのロック装置。
【請求項２】
制御要素（１２）が、前記端面に合流する斜面（２０、２４）から離れた各端面（２１、２２、２５、２６）の端部（３３、３４、３７、３８）に当接面（３５、３６、３９、４０）を有し、前記当接面は端面（２１、２２、２５、２６）上を移動する係止要素（４）の突起（１９、２３）と当接することを特徴とする請求項１に記載のロック装置。
【請求項３】
制御要素（１２）の各斜面（２０、２４）およびその両端面（２１、２２、２５、２６）が、全体としてほぼ３６０°の中心角（α）にわたり伸長することを特徴とする請求項１または２に記載のロック装置。
【請求項４】
制御要素（１２）の各斜面（２０、２４）および各斜面（２０、２４）の各端面（２１、２２、２５、２６）が約１２０°の中心角（β）にわたり伸長することを特徴とする請求項３に記載のロック装置。
【請求項５】
制御要素（１２）の回転軸（１３）の方向に相互に隣接する、制御要素（１２）の一方の斜面（２０）ないし他方の斜面（２４）の両方の端面（２１、２６）が、制御要素（１２）の回転軸（１３）に対して垂直な平面（Ｒ）内にあることを特徴とする請求項３または４に記載のロック装置。
【請求項６】
制御要素（１２）がスリーブ形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のロック装置。
【請求項７】
制御要素（１２）が駆動ピニオンまたは駆動ウォーム（１８）とかみ合うための外歯（１６）を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のロック装置。
【請求項８】
制御要素（１２）がダイカスト部品であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のロック装置。
【請求項９】
係止要素（４）またはその操作要素の突起（１９、２３）が制御要素（１２）の斜面（２０、２４）およびその端面（２１、２２、２５、２６）に対して圧着されるように、係止要素（４）またはその操作要素がばね付勢されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１０】
制御要素（１２）の回転軸（１３）と、係止要素（４）またはその操作要素の突起（１９、２３）の縦軸（３１、３２）を含む平面（Ｐ）とが相互にオフセットされていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１１】
係止要素（４）またはその操作要素の突起（１９、２３）がそれぞれ、係止要素（４）またはその操作要素の内孔（４４、４５）内に圧入されたピン（４２、４３）から形成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のロック装置。
【請求項１２】
制御要素（１２）に対する駆動装置として、両方向に回転可能な電動機（１１）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載のロック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車ステアリング・シャフトをロックするためのロック装置に関する。特定すれば、ロック（施錠）位置とアンロック（解錠）位置との間で往復運動可能な係止要素と、および係止要素または係止要素と協働する操作要素を一方向または他方向へ軸方向に移動させるための、駆動装置により両方向に回転可能な制御要素とを備え、制御要素は係止要素またはその操作要素を包囲し且つ２つの内部斜面を有し、２つの内部斜面は、制御要素の回転軸に対して直径方向に相互に対向する係止要素またはその操作要素の２つのラジアル突起と協働し、および２つの内部斜面はそれぞれ、両端部において制御要素の回転軸に垂直な平面内にあるそれぞれの端面に移行するような装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
係止要素は常に正確にロック位置またはアンロック位置までにのみ移動可能であり、係止要素がロック位置またはアンロック位置に到達すると直ちに係止要素はそれ以上移動可能ではなく、制御要素がその後にさらに回転し且つその駆動装置が瞬間的に停止しなかったときでも、係止要素はそれ以上移動しない。係止要素またはその操作要素および制御要素は同軸に配置され、およびこれらは、２つのラジアル突起を介して、および２つの内部斜面と並びにそれらの端面とを介して協働し、即ち制御要素の回転軸に対して直径方向に相互に対向し且つ相互に一列に配置され、およびそれぞれ制御要素の回転軸に対して垂直方向に可動であり並びにばね付勢されている２つのラジアル突起を介して、および外部制御要素の２つの内部斜面と、並びに制御要素の回転軸に垂直な同じ平面内にあり且つそれぞれ他方または一方の斜面の近くまで伸長している一方の斜面の端面および他方の斜面の対応する端面とを介して協働し、これにより、突起が斜面上を端面へ移動する方向に制御要素を回転したときに係止要素またはその操作要素がそれに対応して軸方向に移動され、この結果、突起が斜面から端面へ移行したときに係止要素またはその操作要素は停止し且つ到達した軸方向位置に停滞し、その後に制御要素が反対方向に回転され且つ突起が端面から離れる方向に斜面上を移動したとき、これにより係止要素またはその操作要素は軸方向に反対方向へ移動し、それに続いて突起は、斜面から、同様に制御要素の回転軸に垂直な同じ平面内に伸長しているその他方の両方の端面上に移行する。係止要素またはその操作要素の突起は、係止要素またはその操作要素の共通の横方向内孔内に配置され且つ共通のコイル圧縮ばねにより付勢されている２つのピンから形成されていてもよい（ドイツ特許第４４３６３２６号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
既知のロック装置をさらに改良し且つ特に部品数をさらに低減し、組立をさらに簡単にし且つ製作コストをさらに低下させることが本発明の課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１の特徴項に記載の通り、ロック位置とアンロック位置との間で往復運動可能な係止要素と、係止要素または係止要素と協働する操作要素を一方向または他方向へ軸方向に移動させるための、駆動装置により両方向に回転可能な制御要素とを備え、制御要素は係止要素またはその操作要素を包囲し且つ２つの内部斜面を有し、２つの内部斜面は、制御要素の回転軸に対して直径方向に相互に対向する係止要素またはその操作要素の２つのラジアル突起と協働し、２つの内部斜面はそれぞれ、両端部において制御要素の回転軸に垂直な平面内にあるそれぞれの端面に移行する自動車ステアリング・シャフトをロックするためのロック装置において、ａ）制御要素の一方の斜面およびその両端面が、制御要素の他方の斜面およびその両端面に対して、制御要素の回転軸の方向にオフセットされ、より大きな間隔をなして制御要素の回転軸の周りに伸長していることと、ｂ）係止要素またはその操作要素の２つの突起が固定して装着され、制御要素の回転軸から遠いほうの制御要素の斜面およびその両端面がそれと協働する突起が、制御要素の他方の斜面およびその両端面がそれと協働する突起に対して、制御要素の回転軸の方向にそれに対応する距離だけオフセットされ、それに対応するより大きな長さを有することにより、解決される。
【０００５】
以下、本発明によるロック装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
カバー１により閉じられたハウジング２を有する図示のロック装置は、図２−５に示した自動車ステアリング・シャフト３を係止要素４によりロックするために使用され、係止要素４はステアリング・シャフト３上に固定された係止溝６付係止スリーブ５と協働する。ステアリング・シャフト３および係止スリーブ５は図示されていない管状ケーシングにより包囲され、管状ケーシング上にハウジング２が固定されている。係止要素４は四角断面を有するボルトとして形成され、および対応横断面を有するハウジング２の通路７内に軸方向に移動可能に支持され、通路７の縦軸８はステアリング・シャフト３の縦軸９と直角に交差している。
【０００７】
係止要素４はロック位置とアンロック位置との間で往復運動可能であり、即ち、係止要素４がステアリング・シャフト３に隣接するその端部１０を係止スリーブ５の係止溝６内に係合させ、これによりこの位置ではステアリング・シャフトがもはや回転可能ではない図２および３に示したロック位置と、および係止要素がその端部１０を係止スリーブ５の係止溝６内に係合させず、したがってステアリング・シャフト３を解放し、これによりこのときステアリング・シャフト３が回転可能である図７−９に示したアンロック位置との間で往復運動可能である。
【０００８】
係止要素４をアンロック位置へおよび反対方向のロック位置へ軸方向に移動させるために回転方向を逆転可能な電動機１１により両方向に回転可能な制御要素１２が設けられている。制御要素１２は係止要素４とほぼ同軸に配置され且つ係止要素４を包囲し、さらに制御要素１２は、ハウジング２内で、図３に示すように係止要素通路７の縦軸８およびステアリング・シャフト３の縦軸９を含む平面Ｍに平行な平面Ｎ内で係止要素通路７の縦軸８に平行に伸長する軸１３の周りを回転可能に、この軸１３と同軸のハウジング２のリング面１４と、この軸１３と同軸のカバー１の内部突起１５のリングとの間で支持され、および外歯１６を有するスリーブ形状のウォーム歯車として形成され、外歯１６内に電動機１１の出力軸１７上に固定された駆動ウォーム１８が係合する。電動機１１は１２Ｖ直流モータであってもよく、モータの回転方向は転極により逆転可能であり、および電流が流れていないときにモータは停止する。
【０００９】
内部係止要素４に第１の外部突起１９が設けられ、この第１の外部突起１９と、外部制御要素１２の第１の内部斜面２０並びに第１の内部端面２１および第２の内部端面２２が協働する。さらに内部係止要素４は第２の外部突起２３を有し、この第２の外部突起２３と、外部制御要素１２の第２の内部斜面２４並びに第３の内部端面２５および第４の内部端面２６が協働する。
【００１０】
特に図１０−１２からよくわかるように、制御要素１２の第１の斜面２０はその一方の端部２７において第１の端面２１に、およびその他方の端部２８において第２の端面２２に移行し、および制御要素１２の第２の斜面２４はその両端部２９、３０においてそれぞれ第３の端面２５ないし第４の端面２６に続いている。制御要素１２の第１の斜面２０および第２の斜面２４は同じ勾配を有している。端面２１、２２、２５、２６はそれぞれ制御要素１２の回転軸１３に垂直な平面内にある。
【００１１】
制御要素１２の第１の斜面および第１の端面２１並びに第２の端面２２は、制御要素１２の第２の斜面２４および第３の端面２５並びに第４の端面２６に対して、制御要素１２の回転軸１３の方向に距離Ｈだけオフセットされ且つ制御要素１２の回転軸１３の周りに間隔Ａをなして伸長し、この間隔Ａは、制御要素１２の第２の斜面２４および第３の端面２５並びに第４の端面２６が制御要素１２の回転軸１３の周りに間隔Ａ′をなして伸長するこの間隔Ａ′より大きい。
【００１２】
係止要素４の第１の突起１９および第２の突起２３はそれぞれ制御要素１２の回転軸１３に対してほぼ半径方向に係止要素４から突出し、しかも制御要素１２の回転軸１３に対して直径方向に対向する側へ突出している。第１の突起１９は、係止要素４の第２の突起２３に対して、制御要素１２の第１の斜面２０および第１の端面２１並びに第２の端面２２が制御要素１２の第２の斜面２４および第３の端面２５並びに第４の端面２６に対してオフセットされている距離と全く同じ距離だけ、即ち上記の図２および３における距離Ｈだけ、それと同じ方向に制御要素１２の回転軸１３に沿ってオフセットされている。さらに、係止要素４の第１の突起１９の長さＬは、係止要素４の第２の突起２３の長さＬ′より、制御要素１２の第１の斜面２０および第１の端面２１並びに第２の端面２２の、制御要素１２の回転軸１３からの間隔Ａが、制御要素１２の第２の斜面２４および第３の端面２５並びに第４の端面２６の、制御要素１２の回転軸１３からの間隔Ａ′より大きいのと同じ分だけ大きい。
【００１３】
係止要素４の第１の突起１９の縦軸３１および第２の突起２３の縦軸３２を含む平面Ｐと、制御要素１２の回転軸１３とは相互にオフセットされている。制御要素１２の回転軸１３およびその平面Ｎは平面Ｐに平行に僅かな間隔をなして伸長している。
【００１４】
同様に特に図１０−１２からよくわかるように、制御要素１２には、第１の斜面２０から遠い第１の端面２１の端部３３および第１の斜面２０から遠い第２の端面２２の端部３４に、制御要素１２の回転軸１３に平行な、係止要素４の第１の突起１９に対する内部当接面３５ないし３６がそれぞれ設けられ、および制御要素１２は、第２の斜面２４から遠い第３の端面２５の端部３７並びに第２の斜面２４から遠い第４の端面２６の端部３８にそれぞれ、制御要素１２の縦軸１３に平行な、係止要素４の第２の突起２３に対する内部当接面３９ないし４０を有している。
【００１５】
制御要素１２の斜面２０および第１の端面２１並びに第２の端面２２のみならず、制御要素１２の第２の斜面２４および第３の端面２５並びに第４の端面２６もまた、全体としてほぼ３６０°の中心角αにわたり、両方の当接面３５、３６ないし両方の当接面３９、４６の相互間の間隔が最小となるまで伸長し、即ち、制御要素１２の回転軸１３をほぼ完全に包囲している。この場合、制御要素１２の第１の斜面２０および第１の端面２１並びに第２の端面２２のみならず、制御要素１２の第２の斜面２４および第３の端面２５並びに第４の端面２６もまた、それぞれが約１２０°の中心角βにわたり伸長し、および図１１および１２における下側の第１の端面２１並びに上側の第４の端面２６は制御要素１２の回転軸１３に垂直な同じ平面Ｒ内にある。
【００１６】
係止要素４とハウジング２のカバー１との間にコイル圧縮ばね４１が設けられ、コイル圧縮ばね４１は係止要素４の第１の突起１９を制御要素１２の第１の斜面２０および第１の端面２１並びに第２の端面２２に対して圧着させ、および係止要素４の第２の突起２３を制御要素１２の第２の斜面２４および第３の端面２５並びに第４の端面２６に対して圧着させる。
【００１７】
特に図９からよくわかるように、係止要素４の第１の突起１９および第２の突起２３はそれぞれ円筒形ピン４２ないし４３から形成され、円筒形ピン４２ないし４３は係止要素４の円筒形横方向内孔４４ないし４５内に圧入されている。
【００１８】
制御要素１２はダイカスト部品である。ダイカスト機を用いて適切な金属材料または合成材料から製造されることがきわめて経済的である。
記載の自動車用ステアリング・シャフト・ロック装置は次のように機能する。
【００１９】
係止要素４がロック位置内に存在するとき、図１および２に示すように、その第１の突起１９は制御要素１２内の第１の端面２１上に、およびその第２の突起２３は第３の端面２５上にある。コイル圧縮ばね４１の作用に抗して係止要素４をロック位置からアンロック位置へ図２に示す矢印Ｅの方向に移動させるために電動機１１が起動され、これにより電動機１１は、図１に示すように、駆動ウォーム１８を矢印Ｆの方向に、および制御要素１２を矢印Ｇの方向に回転させる。この結果、第１の端面２１は第１の突起１９の下側を、および第３の端面２５は第２の突起２３の下側を移動し、および第１の突起１９は制御要素１２の第１の斜面２０に、並びに第２の突起２３は第２の斜面２４に移行し、さらにこれらの斜面２０、２４上で制御要素１２内の第２の端面２２ないし第４の端面２６に到達する。即ち、図６に示されている回転位置の直前の、図示されていない制御要素１２の回転位置において、第１の突起１９は第２の端面２２上に到達且つ移行し、および第２の突起２３は第４の端面２６上に到達且つ移行する。制御要素１２のこの図示されていない回転位置において係止要素４はアンロック位置に到達し、このアンロック位置は、制御要素１２が矢印Ｇの方向へ図６に示す回転位置に回転され、および制御要素１２内で第２の端面２２の端部３４ないし第４の端面２８の端部３８に設けられている２つの当接面３６および４０が第１の突起１９ないし第２の突起２３に当接するまでさらに回転されたときでも保持されている。制御要素１２が矢印Ｇの方向に約１２０°の回転角以上に回転可能であることは安全性を有する回転の観点からは好ましく、この回転可能性により、係止要素４がそのアンロック位置に到達したことによって操作されるリミット・スイッチ４６により電動機１１が遮断されたのちにおいても、電動機１１が実際に停止するまで、制御要素１２はさらに回転することができる。
【００２０】
コイル圧縮ばね４１の作用のもとで係止要素４をアンロック位置から図７に示す矢印Ｖの方向へ軸方向にロック位置に移動させるためには、電動機１１が起動され、これにより電動機は逆方向に回転し、および駆動ウォーム１８並びに制御要素１２は反対方向即ち図６の矢印Ｗないし矢印Ｘの方向に回転する。係止要素４のこの軸方向移動は、係止要素４の第１の突起１９が制御要素１２の第２の端面２２から第１の斜面２０に、および係止要素４の第２の突起２３が制御要素１２の第４の端面２６から第２の斜面２４に移動したとき直ちに開始され、および第１の突起１９が第１の斜面２０から第１の端面２１に、および第２の突起２３が第２の斜面２４から第３の端面２５に移行したとき直ちに終了される。このとき、制御要素１２は、さらに矢印Ｘの方向へ図１に示す回転位置に回転可能であり、およびこの回転位置を超えて、制御要素１２内で第１の端面２１の端部３３ないし第３の端面２５の端部３７に設けられている２つの当接面３５および３９が第１の突起１９ないし第２の突起２３に当接するまで、さらに回転可能である。制御要素１２は約１２０°の回転角を超えて矢印Ｘの方向へさらに十分に回転可能であるので、所定のスイッチ投入時間が終了して電動機１１が遮断されたのちにおいても、制御要素１２は電動機１１が実際に停止するまで回転し続けることができる。
【００２１】
図４および５に示すように、ここでステアリング・シャフト３上に装着された係止スリーブ５の係止溝６が係止要素４と一列の位置にないときもまた、係止要素４の自由端部１０を受け入れるために、制御要素１２を矢印Ｘの方向に図１に示す回転位置へ妨害されることなく回転可能である。ステアリング・シャフト３が回転され、これにより係止溝６が係止要素４と一列に並ぶ位置にきたとき直ちに、係止要素４は、図４および５に示すロック待機位置から、コイル圧縮ばね４１によりさらに図４に示す矢印Ｖの方向に移動され、この結果、係止要素４の端部１０が係止スリーブ５の隣接する両方の係止溝６のいずれか内に係合し且つ図２および３に示すロック位置をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カバーが取り外され且つロック状態における、図２の矢印Ｉの方向の平面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩによる縦断面図である。
【図３】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩによる縦断面図である。
【図４】係止要素がロック待機位置に存在する、図２に示した縦断面図である。
【図５】図４の線Ｖ−Ｖによる縦断面図である。
【図６】アンロック位置における、図１に示した平面図である。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩによる縦断面図である。
【図８】図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩによる縦断面図である。
【図９】図６の線ＩＸ−ＩＸによる縦断面図である。
【図１０】制御要素の平面図である。
【図１１】図１０の線ＸＩ−ＸＩによる縦断面図である。
【図１２】図１０の線ＸＩＩ−ＸＩＩによる縦断面図である。
【符号の説明】
３  ステアリング・シャフト                ４  係止要素
１１  電動機（駆動装置）                １２  制御要素
１３  制御要素の回転軸                  １６  外歯
１８  駆動ウォーム                      １９、２３  突起
２０、２４  斜面                        ２１、２２、２５、２６  端面
３１、３２  突起の縦軸                  ３３、３４、３７、３８  端部
３５、３６、３９、４０  当接面          ４１  コイル圧縮ばね
４２、４３  ピン                        ４４、４５  内孔
Ａ、Ａ′  回転軸からの間隔              Ｈ  オフセット距離
Ｌ、Ｌ′  突起の長さ                    Ｐ  突起の縦軸を含む平面
Ｒ  端面２１、２６を含む平面            α、β  中心角
【図１】
0003881563.tif 000002
【図２】
0003881563.tif 000003
【図３】
0003881563.tif 000004
【図４】
0003881563.tif 000005
【図５】
0003881563.tif 000006
【図６】
0003881563.tif 000007
【図７】
0003881563.tif 000008
【図８】
0003881563.tif 000009
【図９】
0003881563.tif 000010
【図１０】
0003881563.tif 000011
【図１１】
0003881563.tif 000012
【図１２】
0003881563.tif 000013