JP2008094373A - プッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ソレノイドのフェイルの時、安定したキーインターロック機能を具現するプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、始動操作によって作動するキーノブと、キーノブと結合され、始動操作の時、軸方向への移動と円周方向への回転を行うプランジャと、プランジャを内部に収容した状態で固定されたハウジングと、プランジャに結合されるカムシャフトと、プランジャとカムシャフトとの間に設置され、プランジャをキーノブ側に弾支するリターンスプリングと、ハウジングに対するプランジャの軸方向への移動の時、ストロークを制限するストローク制限部と、キーインターロック機能フェイル時、アクセサリー位置からロック位置へのプランジャの回転を機構的に制限するプッシュリリース機能部と、を含んでなることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明はプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置に係り、より詳しくはソレノイドのフェイルによる電磁式キーインターロック機能の動作不能に備えて、機構的なキーインターロック機能を付け加えたステアリングコラムロック装置に関するものである。
一般に、スマートキーを用いるステアリングコラムロック装置は、特許文献１及び２にそれぞれ開示されているように、キーノブの回転制限機能とキーインターロック機能をそれぞれ備えたものである。
まず、キーノブの回転制限機能は次のような過程によって成り立つ。すなわち、有効なキーまたはＩＤカードに対する無線認証によって、制御部はソレノイドを駆動させてキーノブの回転を許容することで、エンジン始動ができるようにし、運転の終了時、キーノブがロック位置に移動する時、制御部はソレノイドを駆動させてキーノブの回転を制限することで、ステアリングコラムをロック状態に転換する。
また、キーインターロック機能は、認証の済んだ状態で、エンジンが始動された状態で、変速段が駐車レンジでなければ、ソレノイドの駆動による機構的メカニズムを利用して、キーノブがロック位置に転換されることを強制に拘束し、運転終了時、変速段が駐車レンジに転換されれば、初めてキーノブがロック位置に転換されることを許容するものである。
しかし、前記のような従来のステアリングコラムロック装置においては、ソレノイドのフェイル時、走行中にキーノブがロック位置に転換されることを防止することができない問題があり、高速走行中にキーノブのロック位置への転換時、ステアリングコラムのロックによって操向ができなくなる危険があった。
また、従来のステアリングコラムロック装置は、キーインターロック機能実行時、現在変速段に対する情報を受けなければならないが、自動変速機を搭載した車両では駐車レンジ検出スイッチによる駐車レンジの検出が可能であるため、適用が可能である一方、手動変速機を搭載した車両では駐車レンジの検出を可能にする別の手段が備えられていないため、キーインターロック機能の適用が不可能であるという問題があった。
もちろん、手動変速機を搭載した車両においても、車速の情報を利用して、走行中にキーノブがロック位置に転換されることを遮断することができるが、このような車速の情報はイグニッションのオン状態でのみ利用することができるから、イグニッションのオフ状態であるキーノブがアクセサリー位置にある場合には、車速に対する情報を得ることができず、キーインターロック機能を実行することができない問題があった。
大韓民国特許出願第１０−２００４−００７８３８６号明細書 大韓民国特許出願第１０−２００５−０１２１０８５号明細書 特開２００１−１０６０２７号公報
本発明は前記のような点に鑑みてなされたもので、ソレノイドの駆動によって走行中にキーノブがロック位置に転換されることを防止する電磁式キーインターロック機能に、キーノブに対するプッシュリリース操作による機構的キーインターロック機能を付け加えることで、ソレノイドのフェイルの時、安定したキーインターロック機能を具現するとともに走行の安全性を確保することができるプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置を提供することにその目的がある。
本発明は、キーノブ回転制限機能及びキーインターロック機能を有するスマートキーを用いるステアリングコラムロック装置において、始動操作によって作動するキーノブと、前記キーノブと結合され、始動操作の時、軸方向への移動と円周方向への回転を行うプランジャと、前記プランジャを内部に収容した状態で固定されたハウジングと、前記プランジャに結合されるカムシャフトと、
前記プランジャと前記カムシャフトとの間に設置され、前記プランジャを前記キーノブ側に弾支するリターンスプリングと、前記ハウジングに対する前記プランジャの軸方向への移動の時、ストロークを制限するストローク制限部と、
キーインターロック機能フェイル時、アクセサリー位置からロック位置への前記プランジャの回転を機構的に制限するプッシュリリース機能部と、を含んでなることを特徴とする。
前記ストローク制限部は、前記プランジャの外周の凹部に形成され、前記ハウジングに対する前記プランジャの軸方向への進入移動の１次ストロークを制限する第１係止段、前記１次ストロークの後に行われる２次ストロークを制限する第２係止段、及び前記第１及び第２係止段と対向する位置で、前記ハウジングに対する前記プランジャの軸方向への復元移動を制限する第３係止段を一体に備えた第１切欠部と、前記ハウジングに一端が固定され、他端が前記第１切欠部に向かって突出し、前記プランジャの軸方向への進入及び復元移動の時、前記第１、第２及び第３係止段にそれぞれ当接するように設置されたストッパーと、を含んでなることを特徴とする。
前記第１、第２及び第３係止段は、それぞれ前記プランジャの円周方向に沿って形成され、前記第１及び第２係止段間には傾いた形態の傾斜面が形成されることにより、前記第１及び第２係止段間の区間で前記プランジャが容易に回動するように構成されることを特徴とする。
前記第１係止段はロック位置の区間に形成され、前記第２係止段はアクセサリー位置の区間に形成され、前記第３係止段は前記第１及び第２係止段と対向する位置で、ロック位置からアクセサリー位置、オン位置及びスタート位置の全区間にわたって形成されることを特徴とする。
前記プッシュリリース機能部は、前記プランジャの外周の凹部に形成されるもので、前記ハウジングに対する前記プランジャの円周方向への回転を制限するように、前記プランジャの軸方向に沿って斜めに形成される第４係止段を備える第２切欠部と、前記ハウジングの軸方向に沿って一端部がリターンスプリングを介して弾支されて移動可能に設置され、他端部が前記切欠部に向かって設置されたキャッチャーと、を含んでなることを特徴とする。
前記キャッチャーの一端部は前記ハウジングの軸方向に形成されたガイド溝の内部に移動可能に収容され、前記キャッチャーの他端部は前記ハウジングの半径方向に折曲げられて前記プランジャの表面に向かって突出することを特徴とする。
前記第２切欠部には、前記プランジャの円周方向に沿って、前記プランジャの軸方向への前記キャッチャーの移動を制限する第５係止段が形成されることを特徴とする。
本発明によるプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置によれば、ソレノイドの駆動によって走行中にキーノブがロック位置に転換されることを強制的に制限する電磁式キーインターロック機能において、ソレノイドのフェイルによる電磁式キーインターロック機能の具現ができなくなる時、機構的キーインターロック機能を取り替えて具現することができるので、走行中にステアリングコラムのロックによって操向ができなくなる危険状況を根本的に排除することができることになる。
すなわち、本発明は、電磁式キーインターロック機能と機構的キーインターロック機能を同時に備えることができるので、一種のフェイルセーフ機能を達成することができることになる。
また、既存の電磁式キーインターロック機能を有するスマートキーを用いるステアリングコラムロック装置は、変速レンジの判断が先行しなければならない自動変速機を搭載した車両に限って設置することができたが、本発明の装置は、機構式キーインターロック機能を有するスマートキーを用いるステアリングコラムロック装置を利用すれば、手動変速機を搭載した車両にも適用することができる。
以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明が適用されるスマートキーを用いるステアリングコラムロック装置は、図１に示すように、有効なキー１またはＩＤカード（図示せず）に対する無線認証を実施する制御部３と、制御部３から出力される信号によって駆動されるソレノイド５と、ソレノイド５の駆動によって、キーノブ１０と連結されたプランジャ１２の回転を許容ないし遮断するように動作するカムシャフト１６と、制御部３によってソレノイド５に作動指令を出力するコントローラー７と、エンジンの始動オフの時、ステアリングコラムの回転を拘束するロックバー（図示せず）を内蔵する本体９とを備えている。
キーノブ１０は、運転者による始動操作によって回転動作が行われ、前記プランジャ１２は、運転者による始動操作の時、軸方向への移動と円周方向への回転がそれぞれ行われるように、キーノブ１０と一体に結合される。
そして、プランジャ１２は中空状のハウジング１４内に収容され、ハウジング１４の内部で軸方向への移動と円周方向への回転が可能になる。
また、プランジャ１２に結合されたカムシャフト１６においては、ソレノイド５の作動によってキーノブ回転制限機能とキーインターロック機能がなされるが、これについての詳細な構成は、特許文献１及び２にそれぞれ開示されている。
一方、プランジャ１２とカムシャフトとの間には、第１リターンスプリング１８が、ハウジング１４の内部でプランジャ１２をキーノブ１０側に弾支するように設置される。
そして、プランジャ１２とハウジング１４との間には、ハウジング１４に対するプランジャ１２の軸方向への移動の時、ストロークを制限するストローク制限部と、キーインターロック機能のフェイルの時に備えて、アクセサリー位置からロック位置へのキーノブ１０とプランジャ１２の回転を機構的に制限するプッシュリリース機能部とが備えられる。
ストローク制限部は第１切欠部２０とストッパー２２とからなる。まず、第１切欠部２０はプランジャ１２の凹部に形成され、ハウジング１４に対するプランジャ１２の軸方向への進入移動の１次ストロークを制限する第１係止段２０ａと、１次ストロークの後に行われる２次ストロークを制限する第２係止段２０ｂと、第１及び第２係止段２０ａ、２０ｂと対向する位置で、ハウジング１４に対するプランジャ１２の軸方向への復元移動を制限する第３係止段２０ｃとを一体に備えている。
そして、ストッパー２２は、ハウジング１４に一端が固定され、他端が第１切欠部２０に向かって突出し、プランジャ１２の軸方向への進入及び復元移動の時、第１、第２及び第３係止段２０ａ、２０ｂ、２０ｃにそれぞれ当接するように設置される。
第１、第２及び第３係止段２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、プランジャ１２の外周の凹部に形成される。特に、第１、第２及び第３係止段２０ａ、２０ｂ、２０ｃはプランジャ１２の円周方向に沿って形成されて、プランジャ１２の軸方向移動の時、ストッパー２２と当接しながらプランジャ１２の軸方向への移動を制限する。
また、第１及び第２係止段２０ａ、２０ｂ間には傾いた形態の傾斜面２０ｄが形成されているので、プランジャ１２の回転時、第１及び第２係止段２０ａ、２０ｂ間の区間でストッパー２２との干渉を回避して、プランジャ１２が容易に回動できるようになっている。
また、第１係止段２０ａはロック位置の区間に形成され、第２係止段２０ｂはアクセサリー位置の区間に形成され、第３係止段２０ｃは第１及び第２係止段２０ａ、２０ｂと対向する位置で、ロック位置からアクセサリー位置、オン位置及びスタート位置の全区間にわたって形成される。
一方、プッシュリリース機能部は第２切欠部２４とキャッチャー２８とからなる。まず、第２切欠部２４はプランジャ１２の外周の凹部に形成され、ハウジング１４に対するプランジャ１２の円周方向への回転を制限するように、プランジャ１２の軸方向に沿って斜めに形成される第４係止段２４ａを備えている。
キャッチャー２８は、ハウジング１４の軸方向に沿って一端部が第２リターンスプリング２６を介して弾支されて移動可能に設置され、他端部が第２切欠部２４に向かって設置される。
キャッチャー２８の一端部はハウジング１４の内部に軸方向への移動可能に収容され、キャッチャー２８の端部はハウジング１４の半径方向に折曲げられてプランジャ１２の表面に向かって突出する。
このために、ハウジング１４には、キャッチャー２８の軸方向移動を案内するガイド溝１４ａが形成され、ガイド溝１４ａには、キャッチャー２８の軸方向移動を制限するように、キャッチャー２８と一体に形成された突部２８ａと当接する係止段１４ｂが設けられる。
第２切欠部２４には、プランジャ１２の円周方向に沿って、プランジャ１２の軸方向へのキャッチャー２８の移動を制限する第５係止段２４ｂが形成されている。
以下、本発明によるプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置の作動を詳細に説明する。
図２はキーノブ１０がロック位置に位置した状態を示している。この場合、プランジャ１２はハウジング１４の内部で第１リターンスプリング１８の復元力によって復元位置に後進した状態にある。この際に、ストッパー２２は第１切欠部２０の第３係止段２０ｃと接触して、ハウジング１４に対するプランジャ１２の軸方向移動を制限する。
ついで、図３に示すように、キーノブ１０をハウジング１４の内部に押し込むと、第１リターンスプリング１８を圧縮させながら、プランジャ１２はハウジング１４の内部に最初１次ストロークだけ軸方向に進入する。この際、ストッパー２２は第１切欠部２０の第１係止段２０ａと当接した状態にある。
ついで、図４に示すように、キーノブ１０を時計回り方向に回して、ロック位置からアクセサリー位置に転換すれば、キャッチャー２８は第２リターンスプリング２６の復元力によって前進しながら第２切欠部２４の第４係止段２４ａを通って第５係止段２４ｂと当接する。
また、図５及び図６にそれぞれ示すように、キーノブ１０を時計回り方向にさらに回せば、それぞれオン位置とスタート位置に転換される。この時にも、キャッチャー２８は第２リターンスプリング２６の復元力によって前進した状態を維持したままで第２切欠部２４の第５係止段２４ｂと当接した状態を持続する。
このような一連の過程によって、スマートキーを用いるステアリングコラムロック装置において、エンジンの始動とイグニッションのオン状態への転換がなされる。
以後、車両の運行を終えてからキーノブ１０を反時計回り方向に回してアクセサリー位置に転換させれば、図４に示す状態になる。
この際に、キーノブ１０を反時計回り方向にさらに回しても、図７に示すように、キャッチャー２８が第２切欠部２４の第４係止段２４ａと当接した状態になるので、キーノブ１０はロック位置に転換できなくなる。
すなわち、このような作動は、既存のスマートキーを用いるステアリングコラムロック装置において、ソレノイド５の駆動による電磁的なキーインターロック機能を行うことにより得られる効果と同一であるが、本発明においては、電磁的なキーインターロック機能とともに機構的なメカニズムを利用して、キーインターロック機能を同時になすものである。
このような構成は、従来のスマートキーを用いるステアリングコラムロック装置において、ソレノイド５のフェイルによる正常のキーインターロック機能ができない場合に備えたものである。
すなわち、本発明の構成は、高速走行中、ソレノイド５のフェイルの時、前記キーノブ１０が誤作動によってロック位置に転換される場合、ステアリングコラムのロックによって引き起こされる操向ロックの機能を機構的な構成によって遮断するようにしたものである。
詳述すれば、本発明において、機構的なキーインターロック機能の解除は、図８に示すように、キーノブ１０を１次ストロークの後にもう一度プランジャ１２の軸方向に沿って押し込む２次ストロークの具現によってなされるものである。
すなわち、プランジャ１２がハウジング１４の内部で２次ストロークだけ前進すれば、キャッチャー２８は第２切欠部２４の第４係止段２４ａからはずれた位置に移動することになる。この際に、キーノブ１０を反時計回り方向に回せば、キーノブ１０は正常にロック位置（図２に図示）に移動する。
キーノブ１０による２次ストロークの制限は、ストッパー２２が第１切欠部２０の第２係止段２０ｂと当接することによりなされる。
本発明は、ソレノイドのフェイルによる電磁式キーインターロック機能の動作不能に備えて、機構的なキーインターロック機能を付け加えたステアリングコラムロック装置に適用可能である。
本発明が適用されるスマートキーを用いるステアリングコラムロック装置を示す斜視図である。 本発明の要部であるプッシュリリース機能部の構成を示す斜視図である。 本発明の作動状態を段階別に示す斜視図である。 本発明の作動状態を段階別に示す斜視図である。 本発明の作動状態を段階別に示す斜視図である。 本発明の作動状態を段階別に示す斜視図である。 本発明の作動状態を段階別に示す斜視図である。 本発明の作動状態を段階別に示す斜視図である。
符号の説明
１ キー
３ 制御部
５ ソレノイド
７ コントローラー
９ 本体
１０ キーノブ
１２ プランジャ
１４ ハウジング
１４ａ ガイド溝
１４ｂ 係止段
１６ カムシャフト
１８ 第１リターンスプリング
２０ 第１切欠部
２０ａ 第１係止段
２０ｂ 第２係止段
２０ｃ 第３係止段
２２ ストッパー
２４ 第２切欠部
２４ａ 第４係止段
２４ｂ 第５係止段
２６ 第２リターンスプリング
２８ キャッチャー

Claims (8)

  1. キーノブ回転制限機能及びキーインターロック機能を有するスマートキーを用いるステアリングコラムロック装置において、
    始動操作によって作動するキーノブと、
    前記キーノブと結合され、始動操作の時、軸方向への移動と円周方向への回転を行うプランジャと、
    前記プランジャを内部に収容した状態で固定されたハウジングと、
    前記プランジャに結合されるカムシャフトと、
    前記プランジャと前記カムシャフトとの間に設置され、前記プランジャを前記キーノブ側に弾支するリターンスプリングと、
    前記ハウジングに対する前記プランジャの軸方向への移動の時、ストロークを制限するストローク制限部と、
    キーインターロック機能フェイル時、アクセサリー位置からロック位置への前記プランジャの回転を機構的に制限するプッシュリリース機能部と、
    を含んでなることを特徴とするプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置。
  2. 前記ストローク制限部は、
    前記プランジャの外周の凹部に形成され、前記ハウジングに対する前記プランジャの軸方向への進入移動の１次ストロークを制限する第１係止段、前記１次ストロークの後に行われる２次ストロークを制限する第２係止段、及び前記第１及び第２係止段と対向する位置で、前記ハウジングに対する前記プランジャの軸方向への復元移動を制限する第３係止段を一体に備えた第１切欠部と、
    前記ハウジングに一端が固定され、他端が前記第１切欠部に向かって突出し、前記プランジャの軸方向への進入及び復元移動の時、前記第１、第２及び第３係止段にそれぞれ当接するように設置されたストッパーと、
    を含んでなることを特徴とする請求項１に記載のプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置。
  3. 前記第１、第２及び第３係止段は、それぞれ前記プランジャの円周方向に沿って形成されることを特徴とする請求項２に記載のプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置。
  4. 前記第１及び第２係止段間には傾いた形態の傾斜面が形成されることにより、前記第１及び第２係止段間の区間で前記プランジャが容易に回動するように構成されることを特徴とする請求項３に記載のプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置。
  5. 前記第１係止段はロック位置の区間に形成され、前記第２係止段はアクセサリー位置の区間に形成され、前記第３係止段は前記第１及び第２係止段と対向する位置で、ロック位置からアクセサリー位置、オン位置及びスタート位置の全区間にわたって形成されることを特徴とする請求項２に記載のプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置。
  6. 前記プッシュリリース機能部は、
    前記プランジャの外周の凹部に形成されるもので、前記ハウジングに対する前記プランジャの円周方向への回転を制限するように、前記プランジャの軸方向に沿って斜めに形成される第４係止段を備える第２切欠部と、
    前記ハウジングの軸方向に沿って一端部がリターンスプリングを介して弾支されて移動可能に設置され、他端部が前記切欠部に向かって設置されたキャッチャーと、
    を含んでなることを特徴とする請求項１に記載のプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置。
  7. 前記キャッチャーの一端部は前記ハウジングの軸方向に形成されたガイド溝の内部に移動可能に収容され、前記キャッチャーの他端部は前記ハウジングの半径方向に折曲げられて前記プランジャの表面に向かって突出することを特徴とする請求項６に記載のプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置。
  8. 前記第２切欠部には、前記プランジャの円周方向に沿って、前記プランジャの軸方向への前記キャッチャーの移動を制限する第５係止段が形成されることを特徴とする請求項６に記載のプッシュリリース機能を有するステアリングコラムロック装置。
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