JP2007331530A - ステアリングロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングコラムの外周部の張出し量を小さくし、また、ステアリングコラムにステアリングロックを取付けるスペースが無いものやステアリングコラム長が非常に短い車種にもステアリングロック機構が装着できるステアリングロック装置を提供する。
【解決手段】車両のステアリングシャフトと、ステアリングシャフトの内部に収容され、ステアリングロック時にステアリングシャフトから外部に突出するロックバーと、ステアリングシャフトから外部に突出したロックバーが挿入される開口部を有する固定部材と、を有することを特徴とするステアリングロック装置とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等の車両に適用されるステアリングロック装置に関する。

従来のステアリングロック装置として、例えば、次のようなものがある。ステアリングロック装置のロックボデーは、自動車のステアリングコラム部分に取り付けられ、キーによって回動操作されるシリンダ錠を収納する本体部と、この本体部からステアリングシャフト側へ向けて突設されたガイド部とを一体に有している。このシリンダ錠の後方には、本体部内に位置させてキーシリンダのキーロータと一体に回動するカム部材が設けられ、また、上記ガイド部内には、カム部材を囲繞する枠状をなすと共にばねによりステアリングシャフト側へ付勢されたロックストッパと、一端部がこのロックストッパに連結されたロックバーとからなるロック部材が移動可能に配設されている。

そして、シリンダ錠が施錠状態（キーロータが「ＬＯＣＫ」位置）になされた状態では、ロック部材がばねの付勢力によりロック位置へ移動し、ロックバーの先端部がステアリングシャフト側と係合してそのステアリングシャフトを回転不能にロックする。一方、シリンダ錠が施錠状態から非施錠状態（キーロータが「ＡＣＣ」または「ＯＮ」位置）になされると、カム部材によりロック部材をばねの付勢力に抗してステアリングシャフト側とは反対側のロック解除位置へ移動させ、ステアリングシャフトに対するロックバーの係合を解除することによりステアリングシャフトの回転を許容する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２６４７７０公報

しかし、特許文献１に示されたステアリングロック装置は、ロックバーやそれを駆動する機構部がステアリングコラムの外周部に配置されており、張出し量が大きくなると共に、その周囲に配置されるチルト・テレスコピック等と干渉が生じやすい。また、ステアリングコラムにステアリングロックを取付けるスペースが無いものやステアリングコラム長が非常に短い車種も存在する。

本発明の目的は、ステアリングコラムの外周部の張出し量を小さくし、また、ステアリングコラムにステアリングロックを取付けるスペースが無いものやステアリングコラム長が非常に短い車種にもステアリングロック機構が装着できるステアリングロック装置を提供することにある。

本発明の実施の態様によれば、車両のステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトの内部に収容され、ステアリングロック時に前記ステアリングシャフトから外部に突出するロックバーと、前記ステアリングシャフトから外部に突出した前記ロックバーが挿入される開口部を有する固定部材と、を有することを特徴とするステアリングロック装置を提供する。

本発明の実施の態様によれば、ステアリングコラムの外周部の張出し量を小さくし、また、ステアリングコラムにステアリングロックを取付けるスペースが無いものやステアリングコラム長が非常に短い車種にもステアリングロック機構が装着できるステアリングロック装置を提供することが可能となる。

（発明の実施の形態）
図１は、自動車等の車両のステアリングシャフト１３及びステアリングコラムポスト１０に装着される本発明の実施の形態に係るステアリングロック装置２０の概略装着位置を示す図である。

図２は、ステアリングシャフト１３、ステアリングコラムポスト１０、及びイグニッションボディ２１がステアリングコラムポスト１０にネジで取り付けられた部分の断面を示し、図１におけるステアリングロック装置２０の上方でのＡ−Ａ断面図である。尚、ステアリングロック装置２０は、車両のステアリングシャフト１３と、ステアリングコラムポスト１０とを含んで構成されるものである。

イグニッションボディ２１は、所定の材料で形成されるが、例えば、マグネシウムダイキャスト、あるいは、アルミニウムダイキャストにより形成されており、有底円筒形状のハウジング２２と、ハウジング２２の底側（図２では、左側）の一部から、ハウジング２２の中心軸に対して所定角度傾斜した状態で突出形成された取付部２３とを一体に有している。このイグニッションボディ２１は、ステアリングコラムポスト１０の所定の位置に取付部材１１を用いて、取付部２３に形成された取付ネジ穴部２４に取付けボルト１２により、車両のステアリングコラムポスト１０に取付けられる。

図３は、ステアリングロック装置２０の内部構成を説明するための図２におけるＢ−Ｂ断面図を示すものである。

イグニッションボディ２１のステアリングコラムポスト１０側において、車両前方側には、ロータリースイッチであるイグニッションスイッチ５が、イグニッションボディ２１に固定されている。このイグニッションスイッチ５は、図示しない配線を介して、車両に設けられた図示しないステアリングロック制御部２００に接続されている。

また、イグニッションボディ２１のハウジング２２の内部には、円筒状のキーシリンダ３０が設けられている。このキーシリンダ３０は、図示はしないがイグニッションボディ２１の外部からは容易に取外しできないようにイグニッションボディ２１に固定されている。このキーシリンダ３０のキーロータ３１には、キー挿入口３２が形成されており、このキー挿入口３２から挿入されたキー３３の回動操作によって、キーロータ３１が所定角度回動されるよう構成されている。そして、このキーシリンダ３０のキーロータ３１には、かさ歯車であるギヤ３４が係合しており、ギヤ３４とキーロータ３１とが一体的に回動する構成である。

ギヤ３４には、イグニッションスイッチ５側において、かさ歯車であるギヤ４７が噛合している。ギヤ４７は、中心軸がギヤ３４の中心軸に対して直交するように配置されており、ギヤ４７はイグニッションスイッチ５の接点を切り替える軸に連結されている。そして、ギヤ３４の回動によりギヤ４７が回動されることで、イグニッションスイッチ５が回動され、イグニッションスイッチ５の接点が切り替えられる。

図４は、図２におけるステアリングシャフト１３及びステアリングコラムポスト１０部分の詳細断面を示すもので、（ａ）は、アンロック状態、（ｂ）はロック状態の場合を示すものである。

電動アクチュエータとして、ソレノイド１００は、フレーム１０１、ベース１０２、スリーブ１０３、コイル１０４、永久磁石１０５、ロックバー１０６、リターンスプリング１０７を有して構成されている。フレーム１０１は、フレーム底部１０１ａを有する円筒形状に形成され、フレーム底部１０１ａには、ベース１０２が磁路の一部を形成するよう密着固定されている。スリーブ１０３には、径方向に着磁された永久磁石１０５が挿入され、電流を流すことで磁界を発生させるためのコイル１０４が巻回されている。このスリーブ１０３は、フレーム１０１の円筒形状内部に装着されている。スリーブ１０３の内径には、プランジャとしての機能を有するロックバー１０６が摺動可能に配置され、スリーブ１０３とロックバー１０６の鍔部１０６ａとの間には、ロックバー１０６を突出させるための付勢手段としてリターンスプリング１０７が装着されている。

ここで、フレーム１０１、ベース１０２、及びロックバー１０６は、軟磁性材料で形成されている。ソレノイド１００における磁路は、永久磁石１０５のＮ極から、フレーム１０１、ベース１０２、ロックバー１０６を経由して永久磁石１０５のＳ極で閉じることで形成される。従って、ソレノイド１００は、ロックバー１０６がベース１０２に所定の吸着力で吸着されるラッチ型の電動ソレノイドである。

上記したソレノイド１００は、ステアリングシャフト１３の円筒外周面から径方向に形成された凹部１３ａに埋入されている。この状態で、ロックバー１０６が突出したときに挿入可能な開口部であるロックバー穴１０ａが車両側の固定部材であるステアリングコラムポスト１０に形成されている。本実施の形態では、ロックバー穴１０ａは、ステアリングコラムポスト１０の円周方向に3箇所形成されている。

ステアリングシャフト１３の上記ソレノイド１００が埋入されている領域付近には、ステアリングシャフト１３の円筒外周部にロックホルダ１１０が軸方向に所定の幅で、全周に亘り形成されている。尚、ロックホルダ１１０には、ステアリングシャフト１３に形成された凹部１３ａに対応した開口部が形成されている。

ロックホルダ１１０の外周部には、全周に亘り、ソレノイド１００のコイル１０４に電流を供給するため、導電性金属のターミナル１２０が絶縁層を介して形成されている。ロックホルダ１１０が絶縁性材料で形成されている場合には、この絶縁層は不要である。ターミナル１２０は、2本形成され、各々、中継端子Ａ１３０、中継端子Ｂ１３１を介してコイル１０４に電気的に接続されている。

また、ステアリングコラムポスト１０側には、各々のターミナル１２０に対応した位置に、ばね性を有する導電性の圧接板１４０とその先端部に装着された接触子１５０が備えられ、一定の接触圧で接触子１５０がターミナル１２０に接触している。接触子１５０は、例えば、摺動性に優れるカーボン含有の導電性材料で形成され、低抵抗で圧接板１４０に取り付けられている。また、圧接板１４０から中継端子Ｃ１３２を経由して、図示しないソレノイド駆動ドライバ２１０に接続されている。

ステアリングシャフト１３の凹部１３ａには、ロックバー１０６の鍔部１０６ａに対応した位置に、ホール素子１６０が取り付けられている。ホール素子１６０は、図４（ａ）のアンロック状態では、鍔部１０６ａを検出する位置にあるが、（ｂ）のロック状態では、ロックバー１０６が突出して鍔部１０６ａが右方向へ移動するので、鍔部１０６ａを検出できない。このホール素子１６０の出力は、図示は省略するが、ターミナル１２０、接触子１５０、中継端子Ｃ１３２等を介して、図示しないステアリングロック制御部２００に接続されている。

上記の説明では、電動アクチュエータとしてロックバー１０６を突出させるものはソレノイド１００として説明したが、それ以外にも、例えば、圧電素子や形状記憶合金等により駆動可能なものであれば電動アクチュエータとして適用が可能である。

（本発明の実施の形態の作用）
図５は、本発明の実施の形態の作用を説明するための概略構成図を示すものである。図４（ｂ）のロック状態から図４（ａ）のアンロック状態に移行する場合の作用について説明する。

図４（ｂ）のロック状態は、キー３３がキーシリンダ３０に挿入されていない状態である。すなわち、キーシリンダ３０のキーロータ３１は、「ＬＯＣＫ」位置に位置している。ここで、ロックバー１０６は、リターンスプリング１０７のバネ力によりロックバー穴１０ａに挿入状態となっている。そして、キーロータ３１のキー挿入口３２にキー３３を挿入し、キーロータ３１を作動位置（「ＡＣＣ」、「ＯＮ」、「ＳＴＡＲＴ」位置）へ回動操作すると、キーロータ３１と一体に回動するギヤ３４によって、イグニッションスイッチ５が、ギヤ４７を介して回動される。

イグニッションスイッチ５から、ステアリングロック制御部２００に信号が入力されると、ソレノイド駆動ドライバ２１０から接触子１５０、ターミナル１２０等を介してソレノイド１００のコイル１０４に電流が供給される。これにより、コイル１０４は磁界を発生し、永久磁石１０５による磁束と同じ方向の磁束を発生するので、ベース１０２とロックバー１０６との間の吸引力は増大する。その結果、リターンスプリング１０７の引っ張り力に打勝ち、ベース１０２とロックバー１０６とは密着し、所定の吸着力で吸着する。ロックバー１０６は、ロックバー穴１０ａから離脱して、図４（ａ）のアンロック状態に移行する。この状態では、ステアリングシャフト１３は、自由に回転可能となる。また、ホール素子１６０は、鍔部１０６ａを検出して、ロックが解除されてアンロック状態であることを示す信号をステアリングロック制御部２００に出力し、確実にアンロック状態に移行する動作を行なうことができる。

尚、コイル１０４に電流を供給するのは、ベース１０２とロックバー１０６とが吸着するまでの時間であればよいので、前記電動アクチュエータは、ロック解除時のみ動作すればよいことになる。

次に、図４（ａ）のアンロック状態から図４（ｂ）のロック状態に移行する場合の作用について説明する。キーロータ３１のキー挿入口３２に挿入されたキー３３を、「ＬＯＣＫ」位置へ回動操作すると、イグニッションスイッチ５から、ステアリングロック制御部２００に信号が入力され、ソレノイド駆動ドライバ２１０からターミナル１２０、接触子１５０等を介してソレノイド１００のコイル１０４に電流が供給される。ここで供給される電流は、ロック状態からアンロック状態に移行する場合とは、逆極性の電流である。従って、コイル１０４は逆方向の磁界を発生し、永久磁石１０５による磁束と逆方向の磁束を発生するので、ソレノイド１００の磁路内において磁束は大きく減少し、吸着していたベース１０２とロックバー１０６とは，リターンスプリング１０７の引っ張り力に打負けて、ロックバー１０６は突出する。これにより、ロックバー１０６は、ロックバー穴１０ａに挿入される。ステアリングシャフト１３の回転位置によって、ロックバー１０６がロックバー穴１０ａ位置に一致していない場合は、ステアリングシャフト１３が回転してロックバー１０６がロックバー穴１０ａ位置に一致した時に、リターンスプリング１０７の付勢力によりロックバー１０６がロックバー穴１０ａに挿入され、ロック状態となる。この状態では、ステアリングシャフト１３は、回転不可能となる。また、ホール素子１６０は、鍔部１０６ａを検出できず、ロック状態であることを示す信号をステアリングロック制御部２００に出力し、確実にロック状態に移行する動作を行なうことができる。

尚、コイル１０４に電流を供給するのは、ベース１０２とロックバー１０６との吸着が解除されるまでの時間であればよいので、前記電動アクチュエータは、ステアリングロック時のみ動作すればよいことになる。
（本発明の実施の形態の効果）

本発明の実施の形態によれば、次のような効果を有する。
（１）ロックバー１０６がステアリングシャフト１３の内部に収容され、ステアリングコラムポストの外部にロック機構の機能部品を備える必要がないので、ステアリングコラムの外周部の張出し量が大幅に減少すると共に、その周囲に配置されるチルト・テレスコピック等との干渉を抑制できるという効果を有する。また、ステアリングコラムにステアリングロックを取付けるスペースが無いものやステアリングコラム長が非常に短い車種にもステアリングロック装置の装着が可能となる。
（２）ロックバー１０６がステアリングシャフト１３の内部に収容され、ステアリングコラムポストの内部にロック機構の機能部品を備えるため、外部からロック機構を強制的に解除する等の不正な行為を抑制でき、盗難防止性が向上するという効果を有する。
（３）電動アクチュエータとして、ラッチ型の電動ソレノイドを使用しているので、ステアリングロック時またはロック解除時のみソレノイドを動作させればよく、消費電流の低減が可能となる効果を有する。

自動車等の車両のステアリングシャフト１３及びステアリングコラムポスト１０に装着される本発明の実施の形態に係るステアリングロック装置２０の概略装着位置を示す図である。 ステアリングシャフト１３、ステアリングコラムポスト１０、及びイグニッションボディ２１がステアリングコラムポスト１０にネジで取り付けられた部分の断面を示し、図１におけるステアリングロック装置２０の上方でのＡ−Ａ断面図である。 ステアリングロック装置２０の内部構成を説明するための図２におけるＢ−Ｂ断面図を示すものである。 図２におけるステアリングシャフト１３及びステアリングコラムポスト１０部分の詳細断面を示すもので、（ａ）は、アンロック状態、（ｂ）はロック状態の場合を示すものである。 本発明の実施の形態の作用を説明するための概略構成図を示すものである。

符号の説明

５ イグニッションスイッチ
１０ ステアリングコラムポスト １１ 取付部材
１２ 取付けボルト １３ ステアリングシャフト
２０ ステアリングロック装置 ２１ イグニッションボディ
２２ ハウジング ２３ 取付部
２４ 取付ネジ穴部 ３０ キーシリンダ
３１ キーロータ ３２ キー挿入口
３３ キー ３４ ギヤ
４７ ギヤ
１００ ソレノイド １０１ フレーム
１０２ ベース １０３ スリーブ
１０４ コイル １０５ 永久磁石
１０６ ロックバー １０７ リターンスプリング
１１０ ロックホルダ １２０ ターミナル
１３０ 中継端子Ａ １３１ 中継端子Ｂ
１３２ 中継端子Ｃ １４０ 圧接板
１５０ 接触子 １６０ ホール素子
２００ ステアリングロック制御部 ２１０ ソレノイド駆動ドライバ

Claims (6)

1. 車両のステアリングシャフトと、
   前記ステアリングシャフトの内部に収容され、ステアリングロック時に前記ステアリングシャフトから外部に突出するロックバーと、
   前記ステアリングシャフトから外部に突出した前記ロックバーが挿入される開口部を有する固定部材と、
   を有することを特徴とするステアリングロック装置。
2. 前記固定部材は、ステアリングコラムポストであることを特徴とする請求項１に記載のステアリングロック装置。
3. 前記ロックバーは、電動アクチュエータにより駆動されることを特徴とする請求項１に記載のステアリングロック装置。
4. 前記電動アクチュエータは、前記ステアリングシャフト側に設けられたターミナル及び前記ステアリングコラムポスト側に設けられた接触子を介して前記ステアリングシャフトの外部から電力を供給されることを特徴とする請求項３に記載のステアリングロック装置。
5. 前記電動アクチュエータは、ステアリングロック時またはロック解除時のみ動作することを特徴とする請求項３または４に記載のステアリングロック装置。
6. 前記電動アクチュエータは、ラッチ型の電動ソレノイドであることを特徴とする請求項５に記載のステアリングロック装置。
   

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