JP2006103656A - 個人idカードシステム用ステアリングコラムロック - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による個人IDカードシステム用ステアリングコラムロックは、両方向ソレノイドアクチュエータと;前記プランジャを前記両方向ソレノイドアクチュエータのコイル部の内側に陥没させるように弾性支持されて係合部が備えられたレバーと;前記プランジャに一体に設けられた作動プレートと;前記作動プレートと前記両方向ソレノイドアクチュエータのコイル部との間に設けられた永久磁石と;前記作動プレートが前記永久磁石から遠くなるように弾性支持するコイルスプリングと;前記レバーの係合部の回動状態に応じて回動可能状態が切替えられるカムが備えられたカムシャフトと;を含んで構成されたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
PICシステムに使用されるステアリングコラムロックは、IDカードが車両に近接した状態に応じて制御信号を発生させるコントローラによって制御され、上記のようなノブ操作の可能/不可能の状態及びステアリングコラムのロック/アンロックの状態などを自動的に設定することができる電子機械的メカニズムからなっている。
また、両方向ソレノイドアクチュエータは2つの静的な位置を有するため、プランジャの作動時に短い電気的パルスで作動が完了して作動時間の制限を受けなくなり、これは両方向ソレノイドアクチュエータのコイル部を長期間作動させる必要がないために十分な耐久性を保障できるようにし、比較的小さな質量のプランジャを動かすようになるため、作動騒音を減少させることができる。
また、プランジャとレバーとが独立的に構成されたメカニズムによって、プランジャが作動する前に運転者の回動操作が加えられてレバーの動きが非正常的に抑制される場合にも、運転者が力を緩めるようになればレバーが正常に作動するようになり、両方向ソレノイドアクチュエータを再駆動しなくとも良い。
一方、電気または電子的な問題によって両方向ソレノイドアクチュエータが正常に作動しないためにキーインターロック機能が適切に遂行されなくとも、ノブを「ACC状態」で押すことによってのみ「LOCK状態」に切替えられるようにする機械的メカニズムによって安全性の向上及び法規の充足が可能である。
図7に示す通り、使用者の回動操作力を受けるノブ25と;ノブ25とカムシャフト19との間に設けられてノブ25の回動力をカムシャフト19に伝達するシリンダ27と;シリンダとカムシャフト19との間に挿入されてシリンダ27とカムシャフト19とを開く方向に弾性支持するシリンダスプリング29と;シリンダ27の外側を囲んでシリンダの直線及び回動運動をガイドするシリンダハウジング31とが共に設けられている。
勿論、ノブ25は、上記の状態以外にノブ25の回動がどちらにも許容されなくて車両の運行を不可能にさせる「LOCK状態」も有しており、一般的な車両と同じく、ノブ25が時計方向に沿って回動されることによって「LOCK状態」から「ACC状態」、「ON状態」及び「START状態」に切替えられるようになっている。
カム17にはカムシャフト19の回動を抑制して「LOCK状態」を形成するようにレバー9の係合部7が挿入されるカムロック溝39と;カムロック溝39をカムシャフト19の中心軸を基準として回動させて得られる円周上の軌跡内に形成され、レバー9の係合部7が挿入されても「ACC状態」から「ON状態」及び「START状態」に至る回動変位が受容されるように形成されたカム作動溝41が備えられる。
以下ではノブ25をカムシャフト19側へ押す方向を「+X方向」、その反対方向を「−X方向」と称する事にする。
オプティカルセンサ61は図示するようにソレノイドコントローラ37に装着するのが好ましく、本実施例では作動プレート11が−X方向に移動した状態でオプティカルセンサ61から発光する光線が光線透過部55を通過し、+X方向に移動した状態で光線遮断部57が光線を遮断するようにしている。
衝撃レバー65の回動軸は図9に示すように、一端はベースハウジング21に、他端は固定ブラケット69によって支持されている。
図3にはプランジャ1とレバー9との2つの状態での作動関係を上下に比較してある。
上側の状態は、カムシャフト19のカム17とレバー9とが干渉できる状態であり、カム17はレバー9がカムロック溝39に嵌っている時にどの方向にも回動が不可能な「LOCK状態」を形成し、レバー9がカム作動溝41に嵌っている時には「ACC状態」から「START状態」の間のみを回動することができる状態である。
下側の状態は、レバー9がカム17の回動になんの影響も及ぼさず、カム17はどの方向にも回動が可能な状態である。
上側の状態は、両方向ソレノイドアクチュエータ3のコイル部5から力FEM1L1を発生させない時の状態であり、永久磁石13によって作動プレート11に作用する力FPML1とトーションスプリング23による力FS1a1との合力よりもコイルスプリング15の力FS2L1が強い状態であり、プランジャ1が−X方向に力を受ける状態である。
下側の状態は、コイル部5から提供する力FEML2L2が作用しない状態であり、この時には永久磁石13によって作動プレート11に作用する力FPML2とトーションスプリング23による力FS1a2との合力がコイルスプリング15の力FS2L2よりも強い状態であり、プランジャ1が+X方向に力を受けている状態である。
この状態でコイル部5から力FEM2L2を作用させれば、プランジャ1は永久磁石13からの力FPML2とトーションスプリング23の力FS1a2とに勝って−X方向に移動して図3の上側の状態になる。
図4は、ノブ25が「LOCK状態」から解除される動作を説明している。
即ち、レバー9の係合部7がカム17のカムロック溝39に挿入されている左側の状態はカムシャフト19をどちらにも回動させることがでず、車両の「LOCK状態」が実現された状態であり、カムシャフト19にシリンダを通じて連結されたノブ25の回動が防止された状態である。
コントローラから正常な運転者の搭乗が確認されてソレノイドコントローラ37に暗号化された信号が伝達されれば、ソレノイドコントローラ37はコイル部5を操作し、プランジャ1を+X方向に移動させて図4の右側のような状態にして、カム17の回動を可能にすることにより、「LOCK状態」を解除する。
図5はキーインターロック(KEY INTERLOCK)機能を説明したものであり、左側の状態はカム17が「ACC状態」にある。この状態は図4の右側のような状態から運転者がノブ25を「ACC状態|から「START状態」に回動した状態で変速レバーを「P」以外の状態に動かし時、コントローラがソレノイドコントローラ37を通じてプランジャ1が−X方向に移動して、レバー9の係合部7がカム17のカム作動溝41に係合するようにした状態である。
即ち、運転者はこの状態でノブ25を「LOCK状態」にするためには、変速レバーを再び「P」状態に選択しなければならない。運転者が図5の左側のような状態で変速レバーを「P」状態に設定すれば、コントローラがソレノイドコントローラ37に指示して、プランジャ1を+X方向に移動させてレバー9が図5の右側のようにして、カム17が「LOCK状態」に回動される。
図6は上記のようなノブ25の「LOCK状態」解除時の作動及びキーインターロック機能の作用中のキーインターロック解除時の作動がなされる時に発生する異常トルクへの対応を説明している。
この場合、運転者はノブ25が所望する方向に回動されないことを感じ、ノブ25に加えた回動力をしばらく緩めてから再び回動させれば、運転者が回動力を緩める瞬間にレバー9がトーションスプリング23の力によって図6の右側のように回動し、運転者が所望の動作を行うことができる。
従って、上記のような状態が発生した時、別に両方向ソレノイドアクチュエータ3を再駆動しなければならない等の不要な作動を排除することができ、制御ロジックの簡単化が計れる。
図7の右側状態は「ACC状態」からノブ25を押している状態であり、この時にはノブ25を反時計方向に回動させて「LOCK状態」にすることもでき、ノブ25を時計方向に回動させて「ON状態」または「START状態」にすることができるが、これはブロックレバー51が反時計方向に回動が可能なためである。
ブロックレバー51は時計方向には回動が不可能であるため、上記のようにノブ25が押された状態では「ON」状態から「ACC」状態に回動が不可能であるため、運転者はノブ25を押さない状態でのみノブ25を「ON」状態から「ACC」状態に回動させることができるようになり、結果的に図7の左側のような状態を経由することによってのみ、ノブ25を「LOCK」状態に切り替えることができる。
即ち、運転者がノブ25を一旦「ON状態」や「START」状態にした後には、ノブ25を反時計方向に回動させて「ACC状態」にした後にノブ25を押すことによってのみ反時計方向にノブ25をさらに回動させて「LOCK状態」に切替えることができる。
電気または電子的な問題によって両方向ソレノイドアクチュエータ3が正常に動作しなくなり、キーインターロック機能が遂行できない場合に、運転者は変速レバーを「P」に位置しない状態でもノブ25を「LOCK状態」に回すことができるが、このようにしようとすれば常に上記のように「ACC状態」でノブ25を+X方向に押さなければならないため安全性が確保され、法規も満足することができる。
図8はオプティカルレバー59とオプティカルセンサ61によってプランジャ1の位置をモニタリングし、両方向ソレノイドアクチュエータ3が制御意志の通り正確に作動したかを確認して作動の信頼性を向上させるようににしたことを説明している。
即ち、左側の状態はプランジャ1が−X方向に最大限移動して、レバー9の係合部7がカム17の回動運動を制限することができる状態であり、プランジャ1と一体に動くオプティカルレバー59の光線遮断部57がオプティカルセンサ61に感知される状態である。
従って、コントローラまたはソレノイドコントローラ37は、両方向ソレノイドアクチュエータ3が所望する状態に制御されているかをオプティカルセンサ61からの信号によって確認し、必要であれば再動作を遂行できるようにすることにより、作動の信頼性を大きく向上させる。
図9は外部から加えられる無断衝撃による「LOCK状態」解除を防止するメカニズムを説明している。
左側の図面は正常な「LOCK状態」であり、右側の図面は外部から衝撃を加えた時の状態を説明している。
勿論、外部の衝撃による加速度aで重錘63に加えられる力FMPによって、衝撃レバー65が回動しながら作動プレート11に加える力FM’P’は、プランジャ1が加速度aによって受ける力FPLとトーションスプリング23の力FL1a1との合力より大きくなければならないため、このような力の条件が満足されるだけの十分な重錘63の質量が形成されなければならない。
このように外部から加えられる衝撃に対してプランジャ1が移動することができる可能性を排除することにより、盗難防止機能がさらに強化される。
3 両方向ソレノイドアクチュエータ
5 コイル部
7 係合部
9 レバー
11 作動プレート
13 永久磁石
15 コイルスプリング
17 カム
19 カムシャフト
21 ベースハウジング
23 トーションスプリング
25 ノブ
27 シリンダ
29 シリンダスプリング
31 シリンダハウジング
33 電気スイッチ部
35 ロックバー
37 ソレノイドコントローラ
39 カムロック溝
41 カム作動溝
43 シリンダノーズ
45 シリンダロック溝
47 シリンダ作動溝
49 一方向係合部
51 ブロックレバー
53 ブロックレバースプリング
55 光線透過部
57 光線遮断部
59 オプティカルレバー
61 オプティカルセンサ
63 重錘
65 衝撃レバー
67 衝撃レバースプリング
69 固定ブラケット
Claims (6)
- 一側に突出したプランジャを両方向に直線移動させる両方向ソレノイドアクチュエータと;
前記プランジャの直線移動方向に垂直な回動軸を有し、前記プランジャの突出端に接触し、前記プランジャを前記両方向ソレノイドアクチュエータのコイル部の内側に陥没させるように弾性支持されて係合部が備えられたレバーと;
前記プランジャに一体に設けられた作動プレートと;
前記作動プレートに磁力を提供できるように前記作動プレートと前記両方向ソレノイドアクチュエータのコイル部との間に設けられた永久磁石と;
前記作動プレートが前記永久磁石から遠くなるように弾性支持するコイルスプリングと;
前記レバーの回動軸に垂直な回動軸を有し、前記レバーの係合部の回動状態に応じて回動可能状態が切替えられるカムが備えられたカムシャフトと;
を含んで構成されたことを特徴とする個人IDカードシステム用ステアリングコラムロック。 - 前記カムには、カムシャフトの回動を抑制して「LOCK状態」を形成するように前記レバーの係合部が挿入されるカムロック溝と;
前記カムロック溝を前記カムシャフトの中心軸を基準として回動させて得られる円周上の軌跡内に形成され、前記レバーの係合部が挿入されても「ACC状態」から「ON状態」及び「START状態」に至る回動変位が受容されるように形成されたカム作動溝と;
が備えられたことを特徴とする請求項1に記載の個人IDカードシステム用ステアリングコラムロック。 - 使用者の回動操作力を受けるノブと;
前記ノブとカムシャフトとの間に設けられて前記ノブの回動力を前記カムシャフトに伝達するシリンダと;
前記シリンダとカムシャフトとの間に挿入されて前記シリンダとカムシャフトとを開く方向に弾性支持するシリンダスプリングと;
前記シリンダの外側を囲んでシリンダの直線及び回動運動をガイドするシリンダハウジングと;
をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の個人IDカードシステム用ステアリングコラムロック。 - 前記シリンダの外周に半径方向に突出したシリンダノーズと;
前記シリンダノーズが挿入されて「LOCK状態」を形成するように前記シリンダハウジングの内側にカムシャフト側に向けて開かれた形状に備えられたシリンダロック溝と;
前記シリンダロック溝を前記シリンダの中心軸を基準として回動させて得られる円周上の軌跡内に形成され、前記シリンダノーズが挿入されても「ACC状態」から「ON状態」及び「START状態」に至るシリンダノーズの回動変位が受容されるように前記シリンダハウジングの内側に形成されたシリンダ作動溝と;
前記シリンダハウジングに設けられて前記シリンダがノブによってカムシャフト側に押された状態で前記シリンダノーズが回動され得る円周上の軌跡中で、前記シリンダ作動溝の「ACC状態」から「ON状態」の間に該当する部位に位置した一方向係合部を一体に備え、前記シリンダノーズが「ACC状態」から「ON状態」に回動される一方向回動のみ許容するブロックレバーと;
前記ブロックレバーを弾性支持するブロックレバースプリングと;
を含んで構成されたことを特徴とする請求項3に記載の個人IDカードシステム用ステアリングコラムロック。 - 前記プランジャに一体に連結されて前記プランジャの直線移動方向に垂直な方向に光線が透過され得る光線透過部と光線の透過を遮断する光線遮断部とを共に備えたオプティカルレバーと;
前記光線透過部と光線遮断部の直線移動による光線透過状態の変化を感知するように設けられたオプティカルセンサと;
をさらに含んで構成されたことを特徴とする請求項1に記載の個人IDカードシステム用ステアリングコラムロック。 - 前記プランジャの直線移動方向に垂直な回動軸を有するように設けられ、前記回動軸を中心として一側に前記プランジャの直線移動方向に垂直な方向に突出するように重錘が形成され、他側は前記作動プレートの移動可能範囲内に回動軌跡を有し、前記作動プレートを前記永久磁石から遠くなる方向に押すことができるように形成された衝撃レバーと;
前記衝撃レバーの他側が前記作動プレートの移動可能範囲を外れた位置で前記作動プレートの移動に干渉されないように弾支する衝撃レバースプリングと;
をさらに含んで構成されたことを特徴とする請求項1に記載の個人IDカードシステム用ステアリングコラムロック。
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