DE102004063240A1

DE102004063240A1 - Lenkschloss für Persönliche-Identifikationskarte-System

Info

Publication number: DE102004063240A1
Application number: DE200410063240
Authority: DE
Inventors: Jin-Sang Suwon Chung; Sung-Ook Asan Choi
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-12-29
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2024-12-30
Also published as: CN1754725A; KR20060029445A; CN1325311C; JP4690718B2; KR100622495B1; DE102004063240B8; US7009479B1; JP2006103656A; DE102004063240B4

Abstract

Lenkschloss für Persönliche-Identifikationskarte-System, um eine Umstellfunktion des Sperrens oder Freigebens der Beweglichkeit eines Knopfes und eine Schlüsselarretierungsfunktion und Ähnliches durch Empfangen eines Steuersignals von einem Controller und einer Knopfbetätigungskraft des Benutzers stabil auszuführen. Das Lenkschloss für ein Persönliche-Identifikationskarte-System weist einen bidirektionalen Magnet-Stellantrieb, einen Hebel, eine Stellantriebsplatte, einen Permanentmagneten, eine Schraubenfeder und eine Nockenwelle auf, die eine Drehachse hat, die senkrecht zu der Drehachse des Hebels liegt, wobei die Nockenwelle eine Nockenscheibe aufweist, deren Drehstellung gemäß einer Drehstellung des Blockierungsteils des Hebels umgestellt wird.

Description

VERWEIS AUF ÄHNLICHE ANMELDUNGEN

Die vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht Priorität von der koreanischen Anmeldung, Seriennummer 10-2004-0078386, eingereicht am 01. Oktober 2004, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in vollem Umfang einbezogen wird.

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenkschloss für ein Persönliche-Indentifikationskarte (Personal Identification Card, PIC)-System.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Im Allgemeinen gibt ein Persönliche-Identifikationskarte (PIC)-System automatisch einen verriegelten Zustand eines Fahrzeugs frei, wenn sich ein Benutzer, der eine ID-Karte hat, seinem oder ihrem Fahrzeug nähert und einen Außengriff berührt. Nach dem Besteigen des Fahrzeugs kann der Benutzer die Zündung des Motors durch Drehen eines Knopfes einschalten, der an einem Lenkschloss in dem Fahrzeug mit schlüssellosem PIC-System ausgebildet ist.

Das in dem obigen PIC-System verwendete Lenkschloss wird durch einen Controller gesteuert, der ein Steuersignal entsprechend der Nähelage der ID-Karte zu dem Fahrzeug generiert. Das Lenkschloss weist einen elektromechanischen Mechanismus auf, welcher den Knopf und die Lenksäule automatisch verriegelt oder freigibt.

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden bereitgestellt, um eine Schaltfunktion des Verriegelns oder Freigebens eines Knopfes und eine Schlüsselarretierungsfunktion und Ähnliches durch Empfangen eines Steuersignals von einem Controller und eine Knopfbetätigungs-Kraft des Benutzers stabil auszuführen.

Ein Lenkschloss für ein Persönliche-Identifikationskarte-System weist einen bidirektionalen Magnet-Stellantrieb auf, der geradlinig einen Stempel, der an einer lateralen Seite des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs herausragt, zu dem bidirektionalen Magnet-Stellantrieb hin und von diesem weg bewegt. Ein Hebel weist ein Blockierungsteil und eine Drehachse auf, welche senkrecht zu der geradlinigen Bewegungsrichtung des Stempels liegt. Der Hebel ist federnd abgestützt, um den Stempel in ein Spulenteil des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs durch Berühren eines vorstehenden Endes des Stempels hineinzudrücken. Eine Stellantriebsplatte ist fest um den Stempel herum angebracht. Ein Permanentmagnet ist zwischen der Stellantriebsplatte und dem Spulenteil des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs montiert, um eine Magnetkraft für die Stellantriebsplatte bereitzustellen. Eine Schraubenfeder stützt die Stellantriebsplatte federnd ab, um die Stellantriebsplatte von dem Permanentmagneten auf Distanz zu halten. Eine Nockenwelle hat eine Drehachse, welche senkrecht zur der Drehachse des Hebels liegt. Die Nockenwelle weist auch eine Nockenscheibe auf, deren Drehstellung gemäß der Drehstellung des Blockierungsteils des Hebels umgestellt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Für ein besseres Verständnis der Wesens und der Merkmale der vorliegenden Erfindung sollte auf die folgende ausführliche Beschreibung mit der beigefügten Zeichnung Bezug genommen werden, wobei:
1 eine schematische Darstellung eines Lenkschlosses für ein Persönliche-Indentifikationskarte (Personal Identification Card, PIC)-System ohne einen bidirektionalen Magnet-Stellantrieb und Ähnliches gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 einen montierten Zustand eines bidirektionalen Magnet-Stellantriebs, eines Permanentmagneten und. eines Hebels, die in 1 entfernt sind, in einem Basisgehäuse zeigt;
3 vergleichend die Betriebszustände eines Stempels und eines Hebels in der oberen und der unteren Darstellung skizziert;
4 einen LOCK-Zustand-Umstellungsmechanismus über eine Nockenscheibe und einen Hebel darstellt;
5 eine Schlüsselarretierungsfunktion darstellt;
6 einen Mechanismus darstellt, um ein anormales Moment eines Knopfes zu beherrschen, ohne einen bidirektionalen Magnet-Stellantrieb erneut zu betätigen;
7 einen Mechanismus darstellt, bei dem in einen LOCK-Zustand durch Drücken eines Knopfes nur in einem ACC-Zustand umgestellt werden kann, wenn der Knopf einmal in einem ON- oder START-Zustand ist.
8 einen Mechanismus darstellt, der erkennt, ob ein bidirektionaler Magnet-Stellantrieb normal funktioniert; und
9 einen Mechanismus darstellt, der mit einer Diebstahlsicherungsfunktion verstärkt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf die 1 bis 4 weist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen bidirektionalen Magnet-Stellantrieb 3 auf, der geradlinig einen Stempel 1 verschiebt, der an einer lateralen Seite des bidirektionalen Magnet-Stellantriebes 3 herausragt. Ein Hebel 9 hat ein Blockierungsteil 7 und eine Drehachse, welche senkrecht zu der geradlinigen Bewegungsrichtung des Stempels 1 verläuft. Der Hebel 9 ist federnd abgestützt, um den Stempel 1 in ein Spulenteil 5 des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs 3 durch Berühren eines vorstehenden Endes des Stempels 1 hineinzudrücken. Eine Stellantriebsplatte 11 ist fest um den Stempel 1 herum angebracht. Ein Permanentmagnet 13 ist zwischen der Stellantriebsplatte 11 und dem Spulenteil 5 des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs 3 montiert, um eine Magnetkraft für die Stellantriebsplatte 11 bereitzustellen. Eine Schraubenfeder 15 stützt die Stellantriebsplatte 11 federnd ab, um die Stellantriebsplatte 11 von dem Permanentmagneten 13 auf Distanz zu halten. Eine Nockenwelle 19 hat eine Drehachse, die senkrecht zur Drehachse des Hebels 9 liegt. Die Nockenwelle 19 weist auch eine Nockenscheibe 17 auf, deren Drehstellung entsprechend der Drehstellung des Blockierungsteils 7 des Hebels 9 umgestellt wird.
Der bidirektionale Magnet-Stellantrieb 3, der Permanentmagnet 13 und der Hebel 9 sind in einem Basisgehäuse 21 eingebaut, wie in 2 dargestellt. Der Hebel 9 ist federnd über eine Torsionsfeder 23 abgestützt, die zwischen dem Basisgehäuse 21 und dem Hebel 9 angebracht ist.
Mit Bezug auf 7 ist ein Knopf 25 vorgesehen, um eine Drehmanipulationskraft des Benutzers aufzunehmen. Ein Zylinder 27 ist zwischen dem Knopf 25 und der Nockenwelle 19 zum Übertragen der Drehkraft des Knopfes 25 auf die Nockenwelle 19 montiert. Eine Zylinderfeder 29 ist zwischen den Zylinder 27 und die Nockenwelle 19 eingesetzt. Die Zylinderfeder 29 stützt federnd den Zylinder 27 und die Nockenwelle 19 durch Voneinanderwegdrücken des Zylinders 27 und der Nockenwelle 19 ab. Eine Zylindergehäuse 31 umschließt den äußeren Umfang des Zylinders 27 und führt eine geradlinige und eine Drehbewegung des Zylinders 27.
Die Nockenwelle 19 ist an ein elektrisches Schaltteil 33 angeschlossen, um elektrische Zustände von Zubehör (Accessory, ACC), An (ON) und Starten (START) entsprechend der Drehstellung der Nockenwelle 19 zu realisieren. Während des ACC-Zustandes wird das Zubehör des Fahrzeugs mit Energie versorgt. Der ON-Zustand hält die Aktivierung des Motors aufrecht und erlaubt einen normalen Betrieb des Fahrzeugs. Der Motor wird im START-Zustand gestartet.
Ein LOCK-Zustand verhindert den Betrieb des Fahrzeugs durch Verhindern der Drehung des Knopfes 25. Der Knopf 25 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann von dem LOCK-Zustand in den ACC-Zustand, den ON-Zustand oder den START-Zustand durch Drehen im Uhrzeigersinn genau wie in typischen Fahrzeugen umgestellt werden.
Ein Riegel 35 ist geradlinig und gleitend bewegbar zum Sperren und Entsperren einer Lenksäule durch Zurück- und Vorbewegen gemäß der Drehstellung der Nockenwelle 19 installiert. Ein Magnet-Steuerteil 37 steuert den bidirektionalen Magnet-Stellantrieb 3 durch Empfangen eines kodierten Signals von einem Controller (nicht gezeigt) in Antwort auf den Zugangs-Zustand der ID-Karte bezüglich des Fahrzeugs.
Die Nockenscheibe 17 ist mit einer Nocken-Sperrnut 39 ausgebildet, in die das Blockierungsteil 7 des Hebels 9 eingeführt wird, um einen LOCK-Zustand durch Unterdrücken de^r Drehung der Nockenwelle 19 zu bilden. Eine Nocken-Betriebsnut 41 ist auf einer Trajektorie eines Kreises ausgebildet, der durch die Drehung der Nocken-Sperrnut 39 bezüglich einer Mittelachse der Nockenwelle 19 gebildet ist. Die Nocken-Betriebsnut 41 ist ausgebildet, um Dreh-Verlagerungen des ACC-, des ON- und des START-Zustandes auch dann zu erlauben, wenn das Blockierungsteil 7 des Hebels 9 in die Nocken-Betriebsnut 41 eingeführt ist.
Zurückblickend auf 7 springt eine Zylindernase 43 von der Umfangsfläche des Zylinders 27 in einer radialen Richtung des Zylinders 27 vor. Eine Zylinder-Sperrnut 45 ist in Richtung zu der Nockenwelle 19 an einer Innenseite des Zylindergehäuses 31 offen, um einen LOCK-Zustand zur Einführung der Zylindernase 43 zu bilden. Eine Zylinder- Betriebsnut 47 ist auf der Trajektorie eines Kreises ausgebildet, der durch die Drehung der Zylinder-Sperrnut 45 in Bezug auf eine Mittelachse des Zylinders 27 gebildet wird. Die Zylinder-Betriebsnut 47 ist in dem Zylindergehäuse 31 ausgebildet, um Verlagerungen der Zylindernase 43 vom ACC-Zustand in den ON-Zustand oder den START-Zustand zu erlauben, auch wenn die Zylindernase 43 in die Zylinder-Betriebsnut 47 eingeführt ist. Ein Blockierungshebel 51 ist an der Zylinderwand 31 angebracht und einstückig mit einem unidirektionalen Blockierungsteil 49 verbunden, welches zwischen dem ACC- und dem ON-Zustand der Zylinder-Betriebsnut 47 von den Trajektorien von Kreisen angeordnet ist, auf denen die Zylindernase 43 gedreht werden kann, während der Zylinder 27 in Richtung der Nockenwelle 19 über den Knopf 25 niedergedrückt wird. Der Blockierungshebel 51 ermöglicht es der Zylindernase 43, dass sie nur vom ACC-Zustand in den ON-Zustand in einer Richtung gedreht werden kann. Eine Blockierungshebel-Feder 53 stützt den Blockierungshebel 51 federnd ab.
Im folgenden bezeichnet der Ausdruck "+X-Richtung" eine Richtung, in welche der Knopf 25 in Richtung der Nockenwelle 19 gedrückt wird, und "–X-Richtung" bezeichnet die entgegengesetzte Richtung davon.
Wie in 8 dargestellt, ist ein optischer Hebel 59 einstückig mit dem Stempel 1 verbunden und ist mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt 55 und einem lichtundurchlässigen Abschnitt 57 versehen. Der lichtdurchlässige Abschnitt 55 gestattet es, dass Licht in einer zur linearen Bewegungsrichtung des Stempels 1 senkrecht liegenden Richtung durchgelassen wird, und der lichtundurchlässige Abschnitt 57 verhindert das Durchlassen des Lichts. Ein optischer Sensor 61 erkennt die Veränderung des Lichtdurchlasszustandes gemäß der geradlinigen Bewegung des lichtdurchlässigen Abschnitts 55 und des lichtundurchlässigen Abschnitts 57.
Der optische Sensor 61 ist, wie in der Zeichnung dargestellt, vorzugsweise an dem Magnet-Steuerteil 37 angebracht. Wenn die Stellantriebsplatte 11 in die –X-Richtung verschoben wird, durchdringt das vom optischen Sensor 61 emittierte Licht den lichtdurchlässigen Abschnitt 55, und, wenn die Stellantriebsplatte 11 in die +X-Richtung verschoben wird, hält der lichtundurchlässige Abschnitt 57 das Licht in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zurück.
Mit Bezugnahme auf 9 ist ein Anschlaghebel 65 montiert, damit er eine Drehachse hat, die senkrecht zur geradlinigen Bewegungsrichtung des Stempels 1 liegt. Die Drehachse des Anschlaghebels 65 ist an ihrem einen Ende mit einem Gewicht 63 entlang einer zu der geradlinigen Bewegungsrichtung des Stempels 1 senkrechten Richtung versehen. Das andere Ende der Drehachse des Anschlaghebels 65 dreht sich innerhalb des Bewegungsbereichs der Stellantriebsplatte 11. Der Anschlaghebel 60 dient dazu, die Stellantriebsplatte 11 von dem Permanentmagneten 13 wegzudrücken. Eine Anschlaghebel-Feder 67 hält den Anschlaghebel 65 federnd an einer Stelle, an der das andere Ende des Anschlaghebels 65 in einer von dem Bewegungsbereich der Stellantriebsplatte 11 abweichenden Lage ist, um jedwede Unterbrechung der Bewegung der Stellantriebsplatte 11 zu vermeiden.
Die Drehachse des Anschlaghebels 65 wird an seinem einen Ende durch das Basisgehäuse 21 und an dem anderen Ende durch einen Befestigungsträger 69 gehalten (siehe 9).
Die Funktion der Ausführungsform der vorliegenden, so aufgebauten Erfindung wird nun ausführlich beschrieben.
Die Betriebszustände des Stempels 1 und des Hebels 9 sind vergleichend in 3 skizziert. In der oberen Darstellung können sich die Nockenscheibe 17 der Nockenwelle 19 und der Hebel 9 gegenseitig stören. Wenn der Hebel 9 in die Nocken-Sperrnut 39 eingreift, kann sich die Nockenscheibe 17 in keiner Richtung drehen und es wird ein LOCK-Zustand gebildet. Wenn der Hebel 9 in die Nocken-Betriebsnut 41 eingeführt ist, kann sich die Nockenscheibe 17 nur zwischen dem ACC- und dem START-Zustand drehen. In der unteren Darstellung kann sich die Nockenscheibe 17 in jeder Richtung drehen, ohne von dem Hebel 9 beeinflusst zu werden.
Der obere Zustand von 3 wird aufrechterhalten, wenn eine Kraft (F_EM1L1) vom Spulenteil 5 des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs 3 nicht bereitgestellt wird. Die Kraft (F_S2L1) der Schraubenfeder 15 ist größer als die resultierende Kraft der Kraft (F_S1a1) der Torsionsfeder 23 und der Kraft (F_PML1), die an der Stellantriebsplatte 11 durch den Permanentmagneten angreift. Der Stempel 1 erfährt eine Kraft in –X-Richtung. Wenn das Spulenteil 5 mit einer Kraft (F_EM1L1) beaufschlagt wird, überwindet der Stempel 1 die Kraft (F_S2L1) der Schraubenfeder 15 und verschiebt sich in die +X-Richtung, um den unteren Zustand von 3 zu bilden.
Der untere Zustand von 3 wird ständig aufrechterhalten, wenn eine Kraft (F_EM2L2) vom Spulenteil 5 nicht aufgebracht wird. Die Kraft (F_S2L2) der Schraubenfeder 15 ist kleiner als die resultierende Kraft der Kraft (F_S1a2) der Torsionsfeder 23 und der Kraft (F_PML2), die an der Stellantriebsplatte 11 durch den Permanentmagneten angreift. Der Stempel 1 erfährt eine Kraft in +X-Richtung. Wenn das Spulenteil 5 mit einer Kraft (F_EM2L2) beaufschlagt wird, überwindet der Stempel 1 sowohl die Kraft (F_S1a2) der Torsionsfeder 23 als auch die Kraft (F_PML2) des Permanentmagneten 13 und verschiebt sich in die –X-Richtung, um den oberen Zustand der Figur zu bilden.
Der Stempel 1 wird in Abhängigkeit von der Kraft, mit welcher der Spulenteil 5 des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs 3 beaufschlagt wird, in den oberen oder unteren Zustand von 3 umgestellt. Der umgestellte Zustand des Stempels 1 wird solange aufrechterhalten, bis eine gegenüber dem vorangehenden Vorgang entgegengesetzte Kraft über das Spulenteil 5 aufgebracht wird.
Mit Bezug auf 4 kann sich die Nockenwelle 19, wenn einmal das Blockierungsteil 7 des Hebels 9 in die Nocken-Sperrnut 39 der Nockenscheibe 17 eingeführt ist, in keine Richtung drehen. Ein LOCK-Zustand des Fahrzeugs ist in der linken Darstellung ausgebildet, und der über den Zylinder 27 mit der Nockenwelle 19 verbundene Knopf 25 kann nicht gedreht werden.
Vorausgesetzt, dass ein Controller ein kodiertes Signal zum Magnet-Steuerteil 37 nach dem Verifizieren der Fahrt eines Fahrers sendet, verschiebt das Magnet-Steuerteil 37 den Stempel 1 durch Betätigen des Spulenteils 5 in die +X-Richtung. Der rechte Zustand von 4 wird ausgebildet und der LOCK-Zustand wird freigegeben, was es der Nockenscheibe 17 ermöglicht, sich zu drehen.
Wenn das Fahrzeug zum Halten gekommen ist und der Benutzer das Fahren beendet hat, verschiebt, falls der Benutzer den Knopf 25 vom ACC-Zustand zurück in den LOCK-Zustand dreht, das Magnet-Steuerteil 37 den Stempel 1 in die –X-Richtung durch Empfangen eines Signals von dem Controller. Das Blockierungsteil 7 des Hebels 9 wird in die Nocken-Sperrnut 39 eingeführt, wodurch der Knopf 25 nicht gedreht werden kann.
In 5 zeigt die linke Darstellung die Nockenscheibe 17 in einem ACC-Zustand. Wenn der Knopf 25 durch einen Benutzer von dem rechten Zustand von 4 in einen der Zustände ACC, ON oder START gedreht wird und ein Schalthebel in irgendeinen Bereich außer den Bereich PARKEN (PARK) geschaltet wird, verschiebt der Controller den Stempel 1 durch das Magnet-Steuerteil 37 in die –X-Richtung, und das Blockierungsteil 7 des Hebels 9 wird in die Nocken-Betriebsnut 41 eingeführt. Der Knopf 25 kann nun durch den Fahrer zwischen dem ACC-Zustand und dem START-Zustand gedreht werden, aber eine Drehung in den LOCK-Zustand wird unterdrückt, wodurch eine Schlüsselarretierungsfunktion verkörpert wird.
Um den Knopf 25 von dem obigen Zustand in den LOCK-Zustand zu drehen, sollte der Schalthebel im PARK-Bereich sein. Wenn der Fahrer den Schalthebel von dem linken Zustand von 5 in die PARK-Stellung schaltet, steuert der Controller das Magnet-Steuerteil 37, um den Stempel 1 in die +X-Richtung zu bewegen, so dass der Hebel 9, wie im rechten Zustand von 5 dargestellt, umgestellt wird, und die Nockenscheibe 17 kann sich in den LOCK-Zustand drehen.
6 stellt einen Mechanismus dar, um ein Auftreten eines potentiellen anormalen Moments beim Freigeben des LOCK-Zustandes des Knopfes 25 oder einer Schlüsselarretierungsfunktion zu beherrschen. Wenn die Betätigung des Knopfes 25 durch den Fahrer ausgeführt wird, bevor das Magnet-Steuerteil 37 den Stempel 1 ansteuert, damit sich dieser in die +X-Richtung durch Empfangen eines kodierten Signals von dem Controller bewegt, dreht sich der Hebel 9 durch die Kraft der Torsionsfeder 23 normalerweise nicht, und infolge eines Eingriffs von Blockierungsteil 7 und Nockenscheibe 17 bewegt sich nur der Stempel 1 in die +X-Richtung (siehe linke Darstellung in 6).
Wenn der Knopf 25 im obigen Fall nicht in eine gewünschte Richtung gedreht ist, dreht sich, wenn der Fahrer den Knopf 25 nach einem gewissen Zeitraum erneut dreht, der Hebel 9 in dem obigen gewissen Verzögerungsmoment durch die Kraft der Torsionsfeder 23 (genau wie der Zustand, der in 6 rechts dargestellt ist), dann kann der Fahrer eine gewünschte Bedienung ausführen.
In dem obigen Zustand wird eine vereinfachte Steuerlogik ohne erneutes Aktivieren des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs 3 in der vorliegenden Erfindung realisiert.
Nachdem der Knopf 25 in den ON- oder START-Zustand gedreht ist, kann der Knopf 25 nur dann vom ACC-Zustand in den LOCK- Zustand umgestellt werden, wenn der Knopf 25 in die +X-Richtung gedrückt ist (siehe 7), wodurch die Sicherheit des Fahrzeugs verbessert und die Fahrzeugsicherheitsnormen erfüllt werden.
Während der Knopf 25 im ACC-Zustand gedrückt ist (Zustand rechts in 7), kann der Knopf 25 entweder entgegen dem Uhrzeigersinn in den LOCK-Zustand oder im Uhrzeigersinn in den ON- oder START-Zustand gedreht werden, während sich der Blockierungshebel 51 entgegen dem Uhrzeigersinn drehen kann.
Der Blockierungshebel 51 kann sich nicht im Uhrzeigersinn drehen. Deshalb kann von dem ON-Zustand nicht in den ACC-Zustand umgestellt werden, solange der Knopf 25 gedrückt ist. Dadurch kann der Fahrer den Knopf 25 nur dann von dem ON-Zustand in den ACC-Zustand drehen, wenn der Knopf 25 nicht gedrückt ist. Kurz gesagt kann der Knopf 25 nur nach dem Durchlaufen des Zustands links in 7 in den LOCK-Zustand umgestellt werden.
Um den Knopf 25 von dem ACC-Zustand links in 7 in den LOCK-Zustand zu drehen, sollte der Knopf 25 erneut gedrückt werden und entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden.
Wenn einmal der Knopf 25 entweder im ON- oder im START-Zustand ist, sollte der Fahrer zum Umstellen in den ACC-Zustand den Knopf 25 entgegen dem Uhrzeigersinn drehen. Dann sollte der Knopf 25 gedrückt und weiter entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden, damit er in den LOCK-Zustand umgestellt wird.
Für den Fall, dass die Schlüsselarretierungsfunktion infolge eines anormalen Betriebs des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs 3 mit elektrischen oder elektronischen Problemen nicht ausgeführt wird, kann der Fahrer den Knopf 25 durch Drücken des Knopfes 25 in die +X-Richtung im ACC-Zustand in den LOCK-Zustand drehen, unabhängig davon, ob der Schalthebel in die PARK-Stellung geschaltet ist. Daher wird Fahrzeugsicherheit erreicht und die Normen für die Fahrzeugsicherheit werden erfüllt.
Während des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit, wobei ein Schalthebel im Bereich FAHREN (DRIVE) ist, kann der Knopf 25 nur durch Drücken des Knopfes 25 im ACC-Zustand in den LOCK-Zustand umgestellt werden. Dies gewährleistet die Absicht des Fahrers, die Lenksäule zu sperren.
In 8 wird durch Überwachen der Lage des Stempels 1 über den optischen Hebel 59 und den optischen Sensor 61 geprüft, ob der bidirektionale Magnet-Stellantrieb 3 präzise gemäß der Steuerungsabsicht angesteuert wird, wodurch die Zuverlässigkeit des Betriebs des Lenkschlosses verbessert wird.
In der linken Darstellung von 8 ist der Stempel 1 maximal in die –X-Richtung verschoben, so dass das Blockierungsteil 7 des Hebels 9 die Drehbewegung der Nockenscheibe 17 unterdrücken kann. Der lichtundurchlässige Abschnitt 57 des optischen Hebels 59, der sich integral mit dem Stempel 1 bewegt, wird durch den optischen Sensor 61 erkannt. In der rechten Darstellung verschiebt sich der Stempel 1 in die +x-Richtung, so dass das Blockierungsteil 7 des Hebels 9 die Drehung der Nockenscheibe 17 erlaubt. Der lichtdurchlässige Abschnitt 55 des optischen Hebels 59, der sich integral mit dem Stempel 1 bewegt, wird durch den optischen Sensor 61 erkannt.
Der Controller oder das Magnet-Steuerteil 37 prüfen, ob der bidirektionale Magnet-Stellantrieb 3 wie gewünscht über ein Signal vom optischen Sensor 61 gesteuert wird, und betätigt dann, wenn nötig, den bidirektionalen Magnet-Stellantrieb 3 erneut, wodurch die Zuverlässigkeit des Betriebs des Lenkschlosses außerordentlich verbessert wird.
Der Zustand links in 9 zeigt einen normalen LOCK-Zustand des Lenkschlosses, und der Zustand rechts zeigt den Zustand, bei dem von außen eingewirkt wird.
Das Gewicht 63 des Anschlaghebels 65 nimmt eine Kraft in der +X-Richtung auf, während der Stempel 1 dazu neigt, sich durch den äußeren Einfluss in der +X-Richtung zu bewegen. Der Anschlaghebel 65 bewegt sich im Uhrzeigersinn und drückt die Stellantriebsplatte 11 in die –X-Richtung, was zu einer Unterdrückung einer Bewegung des Stempels 1 in die +X-Richtung führt.
Wenn eine Beschleunigung (a) durch den äußeren Einfluss auf das Lenkschloss einwirkt, sollte eine auf die Stellantriebsplatte 11 einwirkende Kraft (F_M'P'), während sich der Anschlaghebel 65 durch die auf das Gewicht 63 einwirkende Kraft (F_MP) dreht, größer sein als die resultierende Kraft sowohl der Kraft (F_La1) der Torsionsfeder 23 als auch der durch die Beschleunigung (a) aufgenommene Kraft (F_PL) des Stempels 1. Deshalb sollte eine ausreichende Masse für das Gewicht 63 vorgesehen sein.
Ein Bewegen des Stempels 1 aufgrund des äußeren Einflusses wird unterdrückt, wodurch eine Diebstahlschutzfunktion verstärkt wird.
Wie aus den vorangehenden Ausführungen ersichtlich, besteht ein Vorteil darin, das eine LOCK-Zustand-Umstellung des Knopfes und eine Schlüsselarretierungsfunktion durch einen bidirektionalen Magnet-Stellantrieb ausgeführt werden, während herkömmlich zwei Magnet-Stellantriebe erforderlich sind, wodurch die Anzahl von Komponenten, Gewicht, Volumen des Fahrzeugs und Herstellungskosten reduziert werden. Die Steuerlogik des Controllers oder des Magnet-Steuerteils wird auch vereinfacht.
Der bidirektionale Magnet-Stellantrieb der vorliegenden Erfindung hat zwei statische Stellungen und führt seine Funktion unter Verwendung eines kurzen elektrischen Impulses aus, während der Stempel betätigt wird, und der Spulenteil des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs muss nicht über einen langen Zeitraum betrieben werden, wodurch sich die Lebensdauer des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs erhöht. Es wird in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Stempel verwendet, der ein relativ geringes Gewicht hat, wodurch sich das Betriebsgeräusch verringert.
Der nur durch einen kurzen elektrischen Impuls aktivierte bidirektionale Magnet-Stellantrieb verhindert eine vorzeitige Entladung der Batterie. Sogar wenn sich der Schalthebel für einen längeren Zeitraum mit dem Knopf im ACC-Zustand im PARK-Bereich befindet, wird die Schlüsselarretierungsfunktion vollständig durch einen einzelnen Impuls realisiert, der dem bidirektionalen Magnet-Stellantrieb zugeführt wird, wodurch ein kontinuierliches Entladen der Batterie verhindert wird.
Ferner kann, sogar wenn der Hebel anormal infolge der vor der Betätigung des Stempels vorgenommenen Drehmanipulation des Fahrers in der Bewegung eingeschränkt ist, der Hebel normal ohne erneutes Aktivieren des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs durch die getrennte Konfiguration des Stempels und des Hebels und durch die gewisse Zeitverzögerungsperiode der Drehmanipulation des Fahrers funktionieren.
Darüber hinaus sollte im Fall, dass die Schlüsselarretierungsfunktion durch einen anormalen Betrieb des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs infolge von elektrischen oder elektronischen Problemen nicht richtig ausgeführt wird, der Knopf im ACC-Zustand gedrückt werden, damit er in den LOCK-Zustand umgestellt wird, wodurch sich die Sicherheit des Fahrzeugs verbessert und die Fahrzeugsicherheitsnormen erfüllt werden.

Claims

Lenkschloss für ein Persönliche-Indentifikationskarte-System, aufweisend: einen bidirektionalen Magnet-Stellantrieb (3), der geradlinig einen Stempel (1) bewegt, welcher an einer lateralen Seite des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs (3) herausragt; einen Hebel (9), der ein Blockierungsteil (7) und eine Drehachse aufweist, welche senkrecht zur geradlinigen Bewegungsrichtung des Stempels (1) liegt, wobei der Hebel (9) federnd abgestützt ist, um den Stempel (1) in ein Spulenteil (5) des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs (3) durch Berühren eines herausragenden Endes des Stempels hineinzudrücken; eine Stellantriebsplatte (11), welche fest um den Stempel (1) herum angebracht ist; einen Permanentmagneten (13), welcher zwischen der Stellantriebsplatte (11) und dem Spulenteil (5) des bidirektionalen Magnet-Stellantriebs angebracht ist, um eine auf die Stellantriebsplatte (11) wirkende Magnetkraft bereitzustellen; eine Schraubenfeder (15), welche die Stellantriebsplatte (11) federnd abstützt, um die Stellantriebsplatte (11) von dem Permanentmagneten (13) auf Distanz zu halten; und eine Nockenwelle (19), die eine Drehachse hat, welche senkrecht zu der Drehachse des Hebels (9) liegt, wobei die Nockenwelle (19) ein Nockenteil (17) aufweist, dessen Drehstellung entsprechend einer Drehstellung des Blockierungsteils (7) des Hebels (9) umgestellt wird.
Lenkschloss gemäß Anspruch 1, wobei das Nockenteil (17) aufweist: eine Nocken-Sperrnut (39), in welche das Blockierungsteil (7) des Hebels (9) eingeführt wird, um einen Verriegelungs-Zustand durch Unterdrücken einer Drehung des Nockenscheibe (17) zu bilden; und eine Nocken-Betriebsnut (41), die auf einer Trajektorie eines Kreises ausgebildet ist, der durch die Drehung der Nocken-Sperrnut (39) in Bezug auf eine Mittelachse des Nockenteils (17) gebildet wird, wobei die Nocken-Betriebsnut (41) ausgebildet ist, um Drehstellungen eines ACC-, ON- und START-Zustandes unterzubringen, sogar wenn das Blockierungsteil (7) des Hebels (9) in die Nocken-Betriebsnut (41) eingeführt ist.
Lenkschloss gemäß Anspruch 2, ferner aufweisend: einen Knopf (25), der eine Drehmanipulationskraft eines Benutzers aufnimmt; einen Zylinder (27), der zwischen den Knopf (25) und die Nockenwelle (19) zum Übertragen einer Drehkraft des Knopfes (25) auf die Nockenwelle (19) montiert ist; eine Zylinderfeder (29), die zwischen den Zylinder (27) und die Nockenwelle (19) eingesetzt ist, wobei die Zylinderfeder (29) den Zylinder (27) und die Nockenwelle (19) durch Voneinanderwegdrücken des Zylinders (27) und der Nockenwelle (19) federnd abstützt; und ein Zylindergehäuse (31), welches einen äußeren Umfang des Zylinders (27) umschließt und eine geradlinige und eine Drehbewegung des Zylinders (27) führt.
Lenkschloss gemäß Anspruch 3, ferner aufweisend: eine Zylindernase (43), die von einer Umfangsfläche des Zylinders (27) in radialer Richtung des Zylinders (27) vorspringt; eine Zylinder-Sperrnut (45), die in Richtung der Nockenwelle (19) an einer Innenseite des Zylindergehäuses (31) geöffnet ist, um einen Verriegelungs-Zustand zur Einführung der Zylindernase (43) zu bilden; eine Zylinder-Betriebsnut (47), die auf einer Trajektorie eines Kreises ausgebildet ist, der durch die Drehung der Zylinder-Sperrnut (45) in Bezug auf eine Mittelachse des Zylinders (27) gebildet wird, wobei die Zylinder-Betriebsnut (47) in dem Zylindergehäuse (31) ausgebildet ist, um Dreh-Verlagerungen der Zylindernase (43) vom ACC-Zustand in den ON-Zustand oder den START-Zustand unterzubringen, sogar wenn die Zylindernase (43) in die Zylinder-Betriebsnut (47) eingeführt ist; einen Blockierungshebel (51), der an der Zylinderwand (31) angebracht ist und fest mit einem unidirektionalen Blockierungsteil (49) verbunden ist, welches zwischen dem ACC- und dem ON-Zustand der Zylinder-Betriebsnut (47) von der Trajektorie des Kreises angeordnet ist, auf dem die Zylindernase (43) gedreht werden kann, während der Zylinder (27) in Richtung zu der Nockenwelle (19) mittels des Knopfs (25) niedergedrückt wird, wobei von dem Blockierungshebel (51) nur zugelassen wird, dass die Zylindernase (43) vom ACC-Zustand in den ON-Zustand in einer Richtung gedreht werden kann; und eine Blockierungshebel-Feder (53), die den Blockierungshebel (51) federnd abstützt.
Lenkschloss gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: einen optischen Hebel (59), der fest mit dem Stempel (1) verbunden ist, wobei der optische Hebel (59) mit einem lichtdurchlässigen Abschnitt (55), welcher es gestattet, dass Licht in einer senkrechten Richtung zur geradlinigen Bewegungsrichtung des Stempels (1) durchgelassen wird, und einem lichtundurchlässigen Abschnitt (57) versehen ist, welcher das Durchlassen des Lichts verhindert; und einen optischen Sensor (61) zum Erkennen einer Veränderung des Lichtdurchlasszustandes gemäß einer geradlinigen Bewegung des lichtdurchlässigen Abschnitts (55) und des lichtundurchlässigen Abschnitts (57).
Lenkschloss gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Anschlaghebel (65), der montiert ist, damit er eine Drehachse hat, die senkrecht zu einer geradlinigen Bewegungsrichtung des Stempels (1) liegt, wobei die Drehachse des Anschlaghebels (65) an ihrem einen Ende mit einem Gewicht (63) entlang einer zu der geradlinigen Bewegungsrichtung des Stempels (1) senkrechten Richtung versehen ist, und wobei sich das andere Ende der Drehachse des Anschlaghebels (65) innerhalb eines Bewegungsbereichs der Stellantriebsplatte (11) dreht, wobei der Anschlaghebel (65) dazu dient, die Stellantriebsplatte (11) von dem Permanentmagneten (13) wegzudrücken, und eine Anschlaghebel-Feder (67), die den Anschlaghebel (65) an einer Stelle hält, an der das andere Ende des Anschlaghebels (65) in einer von dem Bewegungsbereich der Stellantriebsplatte (11) abweichenden Lage ist, um jedwede Unterbrechung der Bewegung der Stellantriebsplatte (11) zu vermeiden.