JP2013248899A - 電動ステアリングロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロック部材のアンロック位置での誤検知を防いで、ステアリングホイールがアンロックの状態でエンジンが始動されることを確実に保障することができる電動ステアリングロック装置を提供すること。
【解決手段】電動ステアリングロック装置１において、ロック部材６のアンロック位置に対応する位置に配置された磁気検出手段を、ロック部材６に固定された磁石１１のＮ極を検出してＯＮするホール素子（Ｎ極磁気検出素子）１９と、磁石１１のＳ極を検出してＯＮするホール素子（Ｓ極磁気検出素子）１８とを含んで構成し、マイコン（制御手段）２０は、ホール素子（Ｎ極磁気検出素子）１９とホール素子（Ｓ極検磁気検出素子）１８が共にＯＮしたときにロック部材６がアンロック位置に移動したものと判断して電動モータ（電動アクチュエータ）１４の駆動を停止するよう構成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両の駐車時にステアリングホイールの回動を電動でロックするための電動ステアリングロック装置に関するものである。

近年、車両には盗難防止の目的で駐車時にステアリングホイールの回動を電動でロックするための電動ステアリングロック装置を備えたものがある。この電動ステアリングロック装置は、車両のステアリングシャフトに係合するロック位置とその係合が解除されるアンロック位置との間を移動可能なロック部材と、該ロック部材を作動させる電動アクチュエータである電動モータと、該電動モータの出力軸の回転力を前記ロック部材の進退力に変換する駆動機構を備えている。

斯かる電動ステアリングロック装置は、車両が停止して、エンジン作動状態で運転者がエンジンスタートスイッチをＯＦＦ操作すると、これを検知した電動ステアリングロック装置の上位ユニットは、エンジンを停止させ、安全が確認されたことを条件に電動ステアリングロック装置に対してロック要求を行う。電動ステアリングロック装置は、このロック要求を受けると、電動モータを駆動し、該電動モータによってロック部材を移動させてこれをステアリングシャフトに係合させることによってステアリングホイールの回動をロックする。

一方、車両が停止して、エンジン停止状態でドライバがエンジンスタートスイッチをＯＮ操作すると、これを検知した上位ユニットは、電動ステアリングロック装置に対してアンロック要求を行う。電動ステアリングロック装置は、このアンロック要求を受けると、電動モータを駆動し、該電動モータによってロック部材を移動させて該ロック部材のステアリングシャフトへの係合を解除し、ステアリングホイールをアンロックしてステアリング操作を可能とするものである。

而して、斯かる電動ステアリングロック装置においてステアリングホイールのロック／アンロックを電動で行うためには、ロック部材がロック位置にあるかアンロック位置にあるかを検出して電動モータを駆動制御する必要があり、そのためにロック部材の位置検出機構が設けられている。この位置検出機構としては、例えばロック部材等の可動部材に磁石を取り付け、ロック位置とアンロック位置に対応する箇所にホール素子等の磁気検出素子をそれぞれ配置し、これらの磁気検出素子によって磁石の磁力を検出することによってロック部材がロック位置にあるかアンロック位置にあるかを検出するものが使用されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、電動ステアリングロック装置においては、ステアリングホイールの回動がロックした状態でエンジンが始動しないように、ロック部材が確実にアンロック位置にあることが保障されなければならない。その対策の１つとして、アンロック側の位置に複数の磁気検出素子を配置する方法があり、この方法によれば１つの磁気検出素子が故障しているか否かを他の磁気検出素子の出力によって確認することができるため、ロック部材の位置の誤検知を防ぐことができる。

特開２００８−０４９９０８号公報

しかしながら、アンロック側の位置に複数の磁気検出素子を配置する方法では、ロック部材が移動しているときに不測の強電磁場の影響を受けると、ロック部材がアンロック位置にないにも拘らず、アンロック側の複数の磁気検出素子が全てＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わり、ロック部材がアンロック位置に移動したものと誤検知され、ロック部材が途中で停止し、ステアリングホイールの回動がロックされたままの状態でエンジンが始動される可能性がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ロック部材のアンロック位置での誤検知を防いで、ステアリングホイールがアンロックの状態でエンジンが始動されることを確実に保障することができる電動ステアリングロック装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
車両のステアリングシャフトに係合するロック位置とその係合が解除されるアンロック位置との間を移動可能なロック部材と、
該ロック部材を作動させる電動アクチュエータと、
該電動アクチュエータの駆動力を前記ロック部材の進退力に変換する駆動機構と、
前記ロック部材と連動して移動する磁石と、
前記ロック位置とアンロック位置に対応する位置にそれぞれ配置されて前記磁石の磁力を検出する磁気検出手段と、
該磁気検出手段の検出結果に応じて前記ロック部材の位置を検出して前記電動アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
を備えた電動ステアリングロック装置において、
アンロック位置に対応する位置に配置された前記磁気検出手段を、前記磁石のＮ極を検出してＯＮするＮ極磁気検出素子と、前記磁石のＳ極を検出してＯＮするＳ極磁気検出素子とを含んで構成し、
前記制御手段は、前記Ｎ極磁気検出素子と前記Ｓ極検磁気検出素子が共にＯＮしたときに前記ロック部材がアンロック位置に移動したものと判断して前記電動アクチュエータの駆動を停止することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記磁石のＮ極とＳ極を該磁石の移動方向に直交する方向に並設するとともに、前記Ｎ極磁気検出素子と前記Ｓ極磁気検出素子を前記磁石のＮ極とＳ極の配置に対応させて前記磁石の移動方向に直交する方向に配置したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記磁石の前記Ｎ極磁気検出素子と前記Ｓ極磁気検出素子に対向する側の面にそれぞれ配置されたＮ極とＳ極に対して、反対側の面にそれぞれ極が異なるＳ極とＮ極を重ねて配置したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記磁気検出手段をプリント基板上に配置し、該プリント基板の前記磁石に対向する面とは反対側の面に前記Ｎ極磁気検出素子又はＳ極磁気検出素子を配置し、前記磁石に対してそれぞれ反対の極の磁気を検出する磁気検出素子として構成したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記制御手段は、前記電動アクチュエータを駆動して所定時間が経過すると電動アクチュエータの駆動を停止することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、磁気検出手段のＮ極磁気検出素子とＳ極検磁気検出素子が共にＯＮしたときにロック部材がアンロック位置に移動したものと判断するようにしたため、ロック部材がロック位置からアンロック位置へと移動しているときに外部から単極（Ｎ極又はＳ極）の電磁場が発生しても、Ｎ極磁気検出素子とＳ極検磁気検出素子が同時にＯＮすることがなく、少なくとも一方はＯＦＦ状態を維持する。このため、制御手段は、ロック部材がアンロック位置に移動したものと判断することなく電動アクチュエータの駆動を継続し、ロック部材はアンロック位置への移動を続行する。

従って、ロック部材がアンロック位置に達していないにも拘わらず、ロック部材がアンロック位置に移動したものと誤検知されて該ロック部材の移動が途中で停止することがなく、ステアリングホイールの回動がロックされたままの状態でエンジンが始動されてしまうという不具合の発生が確実に防がれる。

請求項２記載の発明によれば、磁石のＮ極とＳ極を該磁石の移動方向に直交する方向に並設するとともに、Ｎ極磁気検出素子とＳ極磁気検出素子を磁石のＮ極とＳ極の配置に対応させて磁石の移動方向に直交する方向に配置したため、磁石のＮ極とＳ極をその移動方向に長く配置することができる。このため、Ｎ極磁気検出素子とＳ極磁気検出素子が同時にＯＮとなる状態を維持することができる磁石の移動範囲を長く取ることができ、アンロック位置における磁石の停止位置の設定可能範囲も広くなって設計の自由度が高められる。

請求項３記載の発明によれば、磁石から極磁気検出素子に向かう方向に沿ってＮ極とＳ極を重ねて配置したため、磁気検出素子方向に磁界のループを長く延ばすことができ、磁気検出素子によって検出される磁界の強さを大きくしてロック部材の位置を確実に検出することができる。

請求項４記載の発明によれば、磁気検出素子をプリント基板の磁石に対向する側とは反対側の面に配置したため、磁石に対して磁気検出素子の向きを天地逆転して配置することができる。即ち、磁気検出素子を通過する磁界の向きを逆転させることができ、Ｎ極磁気検出素子によって磁石のＳ極を検出することができるとともに、Ｓ極磁気検出素子によって磁石のＮ極を検出することができる。このため、磁気検出手段をＮ極磁気検出素子とＳ極検出素子の双方を含んで構成した場合であっても、例えば、Ｓ極磁気検出素子をＮ極検出素子として使用することができ、部品としてＳ極磁気検出素子のみで構成することができ、部品の管理工数や仕入れ単価を低減して電動ステアリングロック装置の製造コストを低く抑えることができる。

請求項５記載の発明によれば、ロック部材がアンロック位置に移動したにも拘わらず、故障等のために全ての磁気検出素子のＯＮが検出できない場合には、制御手段は所定時間が経過すると電動アクチュエータの駆動を停止するようにしたため、電動アクチュエータが駆動され続けることによる不具合の発生が防がれる。

本発明の実施の形態１に係る電動ステアリングロック装置のロック状態を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態１に係る電動ステアリングロック装置のアンロック状態を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態１に係る電動ステアリングロック装置の分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る電動ステアリングロック装置のシステム構成図である。 本発明の実施の形態１に係る電動ステアリングロック装置のホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図である。 本発明の実施の形態２に係る電動ステアリングロック装置のホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図である。 本発明の実施の形態３に係る電動ステアリングロック装置のホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図である。 本発明の実施の形態４に係る電動ステアリングロック装置のホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図である。 本発明の実施の形態５に係る電動ステアリングロック装置のホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る電動ステアリングロック装置のロック状態を示す縦断面図、図２は同電動ステアリングロック装置のアンロック状態を示す縦断面図、図３は同電動ステアリングロック装置の分解斜視図、図４は電動ステアリングロック装置のシステム構成図、図５は同電動ステアリングロック装置のホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図である。

本発明に係る電動ステアリングロック装置１は、電動によって不図示のステアリングシャフト（ステアリングホイール）の回動をロック／アンロックするものであって、そのハウジング２は、非磁性体の金属（例えば、マグネシウム合金）で構成されたケース３と該ケース３の下面開口部を覆う金属製のリッド４によって構成されている。

上記ケース３は矩形ボックス状に成形されており、その上部には円弧状の凹部３ａが形成され、この凹部３ａには不図示のコラムチューブが嵌め込まれ、このコラムチューブはケース３に結着される不図示の円弧状のブラケットによってケース３に固定される。尚、図示しないが、コラムチューブ内には前記ステアリングシャフトが挿通しており、該ステアリングシャフトの上端にはステアリングホイールが結着され、ステアリングシャフトの下端は操舵系を構成するステアリングギヤボックスに連結されている。そして、運転者がステアリングホイールを回動操作すれば、その回転はステアリングシャフトを経てステアリングギヤボックスに伝達され、不図示の操舵機構が駆動されて左右一対の前輪が転舵されて所要の操舵がなされる。

又、図３に示すように、ケース３の側部には矩形のコネクタ配設部３ｂが開口しており、このコネクタ配設部３ｂが形成された側面以外の他の３つの側面にはピン５が圧入される円孔状のピン孔３ｃ（図３には２つのみ図示）が形成されている。

他方、前記リッド４は矩形平板状に成形されており、その内面（上面）には３つのブロック状のピン留め部４Ａと３つの円柱状のカバー押さえ部４Ｂ及び有底筒状のギヤ保持筒部４Ｃが一体に立設されている。ここで、３つのピン留め部４Ａはケース３の前記ピン孔３ｃの位置に対応する箇所に形成されており、これらには前記ピン５が圧入される円孔状のピン挿通孔４ａ（図３には１つのみ図示）が形成されている。

而して、リッド４は、図１及び図２に示すように、ケース３の下面開口部を下方から覆うようにケース３の下端部内周に嵌め込まれ、ケース３の側部に形成された３つの前記ピン孔３ｃ（図３参照）に挿通するピン５を該リッド４に立設された３つのピン留め部４Ａに形成されたピン挿通孔４ａに圧入することによってケース３に固定される。

ところで、ハウジング２には、図１及び図２に示すように、ロック部材収納部２Ａと基板収納部２Ｂが形成されており、ロック部材収納部２Ａにはロック部材６が収納されている。このロック部材６は、下端部外周に雄ネジ部７ａが刻設された略円筒状のドライバ７と、該ドライバ７内に上下動可能に収容されたプレート状のロックボルト８とで構成されている。ここで、ロックボルト８には上下方向に長い長孔８ａが形成されており、ロックボルト８は長孔８ａに横方向に挿通するピン９によってドライバ７に連結されている。尚、ピン９は、ドライバ７に横方向に貫設されたピン挿通孔７ｂに圧入によって挿通保持されている。

そして、ロックボルト８は、ケース３に形成された矩形の挿通孔３ｄ内に上下動可能に嵌合しており、これとドライバ７の隔壁７ｃ間に縮装されたスプリング１０によって常時上方に付勢され、通常はロックボルト８の長孔８ａの下部がピン９に係合することによって該ロックボルト８はドライバ７と共に上下動する。

又、ドライバ７の上部外周の相対向する箇所には水平に延びる係合部としてのアーム７Ａと上下方向に長い回り止め部７Ｂが一体に形成されており、アーム７Ａは、ハウジング２（ケース３）内に上下動可能に収容され、回り止め部７Ｂは、ケース３に形成された係合溝３ｅに係合してドライバ７の回転を阻止する。そして、アーム７Ａの先端部には横断面矩形の磁石収納部７ｄが形成されており、この磁石収納部７ｄには四角柱状の磁石１１（マグネット）が圧入によって収納されている。

更に、図１及び図２に示すように、ハウジング２内に形成された前記ロック部材収納部２Ａには円筒状のギヤ部材１２が回転可能に収容されており、該ギヤ部材１２の下部外周はリッド４の内面（上面）に立設された前記ギヤ保持筒部４Ｃによって回転可能に保持されている。そして、このギヤ部材１２の下部外周にはウォームギヤ１２ａが形成されており、同ギヤ部材１２の内周には雌ネジ部１２ｂが形成されている。

上記ギヤ部材１２の内部には前記ドライバ７の下部が挿入されており、このドライバ７の下部外周に形成された前記雄ネジ部７ａには、ギヤ部材１２の内周に形成された前記雌ネジ部１２ｂが噛合している。そして、リッド４のギヤ保持筒部４Ｃの中心部に形成された円柱状のスプリング受け４ｂとドライバ７の隔壁７ｃの間にはスプリング１３が縮装されており、ロック部材６（ドライバ７とロックボルト８）はスプリング１３によって常時上方に付勢されている。

又、図１及び図２に示すように、ハウジング２に形成された前記ロック部材収納部２Ａには電動アクチュエータである電動モータ１４が横置き状態で収納されており、この電動モータ１４の出力軸１４ａには小径のウォーム１５が形成されている。そして、このウォーム１５は、ギヤ部材１２の外周に形成された前記ウォームギヤ１２ａに噛合している。ここで、ウォーム１５とウォームギヤ１２ａは、電動モータ１４の出力軸１４ａの回転力をロック部材６の進退力に変換する駆動機構を構成している。

一方、図１及び図２に示すように、ハウジング２に形成された前記基板収納部２Ｂにはプリント基板１６が収納されているが、このプリント基板１６は、その内面がロック部材６の作動方向と平行となるように垂直に立設された状態で収納されている。そして、このプリント基板１６の内面上下のロック位置とアンロック位置に対応する位置には、磁気検出手段である１つのホール素子１７と２つのホール素子１８，１９がそれぞれ設けられており、これらのホール素子１７〜１９によって後述のようにロック部材６（ロックボルト８）の位置（ロック（Lock）／アンロック（Unlock）位置）が検出される。

ここで、図５に示すように、ホール素子１７は、ロック位置において磁石１１のＳ極を検出してＯＮするＳ極磁気検出素子（以下、「ＳＷ＿Ａ」と記す）であり、ホール素子１８，１９は、アンロック位置において磁石１１のＳ極、Ｎ極をそれぞれ検出してＯＮするＳ極磁気検出素子（以下、「ＳＷ＿Ｂ」と記す）、Ｎ極磁気検出素子（以下、「ＳＷ＿Ｃ」と記す）である。尚、ホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９は、磁石１１の移動方向に沿って上下に配置されている。

次に、電動ステアリングロック装置１のシステム構成を図４に基づいて以下に説明する。

前記ホール素子１７〜１９は、電動モータ１４を駆動制御する制御手段であるマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略称する）２０に電気的に接続されており、マイコン２０は、通信インターフェイス（通信Ｉ／Ｆ）２１及び車両の通信ライン２２を経て車両に搭載された不図示のＥＣＵに電気的に接続されている。尚、図３に示すように、基板１６には通信インターフェイス２１の機能を果たすコネクタ２３が取り付けられており、このコネクタ２３には、前記マイコン２０（図４参照）から延びる不図示の電気的接続線が接続され、ホール素子１７〜１９は上述のようにマイコン２０に電気的に接続されている。

図５に示すように、基板１６のロック位置に配された１つのホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７は、ロック部材６（アーム７Ａ）に設けられた磁石１１のＳ極を検出するとＯＦＦ状態（Not Lock（OFF））からＯＮ状態(Lock(ON))に切り替わり、これによってロックボルト８がロック位置に移動したことがマイコン２０によって判断される。

これに対してプリント基板１６のアンロック位置に配置された一方のホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８は、磁石１１のＳ極を検出するとＯＦＦ状態（Not Unlock(OFF)）からＯＮ状態(Unlock(ON))に切り替わり、他方のホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９は、磁石１１のＮ極を検出するとＯＦＦ状態（Not Unlock（OFF））からＯＮ状態(Unlock(ON))に切り替わり、これによってロックボルト８がアンロック位置に移動したことがマイコン２０によって判断される。

又、図４に示すように、車両に搭載されたバッテリ２４には前記電動モータ（Ｍ）１４がロックリレー２５とアンロックリレー２６を介して電気的に接続されており、ロックリレー２５とアンロックリレー２６はマイコン２０から送信されるロック信号とアンロック信号によってそれぞれ駆動される。ここで、図３に示すように、前記コネクタ２３には上下２つのモータ給電端子２７が突設されており、これらのモータ給電端子２７は電動モータ１４に接続されている。

次に、以上のように構成された電動ステアリングロック装置１の動作（ロック／アンロック動作）について説明する。

不図示のエンジンが停止している状態では、図１に示すように、ロック部材６のロックボルト８は上限のロック位置にあって、その上端部がケース３のロックボルト挿通孔３ｄから凹部３ａに突出して不図示のステアリングシャフトに係合している。この状態では、ステアリングシャフトの回動がロックしており、このロック状態においては不図示のステアリングホイールを回動操作することができず、これによって車両の盗難が防がれる。尚、このとき、アーム７Ａに収容された磁石１１は、基板１６に設けられたホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７の近傍（図５の破線位置）に位置しており、ホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７はＯＮ状態((Lock(ON))にあり、パソコン２０はロックボルト８がロック位置にあることを認識している。尚、図５に示す「ロック確定位置」とは，ロックボルト８とステアリングシャフトが確実に係合してステリングシャフトがロック状態となる位置である。又、「検知範囲Ａ」は、ホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７が磁石１１のＳ極を検出して、ＯＦＦ状態（Not Lock(OFF)）からＯＮ状態(Lock(ON))に遷移するバラツキを示す範囲である。即ち、ホール素子は同じ仕様のものでも個体毎にそれぞれ磁石の検出位置にバラツキがあり、磁石１１の左側端部がこの「検出範囲Ａ」の何れかにあるときにホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７はＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる。従って、図５においては、説明の便宜上、「検出範囲Ａ」の中央位置をホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７がＯＦＦ状態（Not Lock(OFF)）からＯＮ状態(Lock(ON))に遷移する位置として図示している。

上記状態から運転者が不図示のエンジンスタートスイッチをＯＮ操作すると、ＥＣＵがこれを検知して電動ステアリングロック装置１に対してアンロック要求信号を送信する。すると、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０は、アンロックリレー２６に対してアンロック信号を出力する。すると、図４に示すアンロックリレー２６は破線にて示す位置に切り替わり、ロックリレー２５は実線位置にあるため、バッテリ２４からの電流は図４に実線にて示す経路を流れて電動モータ１４が起動される。

上述のように電動モータ１４が起動されると、その出力軸１４ａの回転はウォーム１５とウォームギヤ１２ａによって減速されつつ方向が直角に変換されてギヤ部材１２に伝達され、該ギヤ部材１２が回転されるため、該ギヤ部材１２の内周に刻設された雌ネジ部１２ｂに螺合する雄ネジ部７ａが形成されたドライバ７がスプリング１３の付勢力に抗して下動する。このようにドライバ７が下動すると、該ドライバ７に一体に形成されたアーム７Ａとピン９によってドライバ７に連結されたロックボルト８が下動する。

而して、上述のようにドライバ７のアーム７Ａが下動してロックボルト８が図２に示すように下限のアンロック位置に達すると、該ロックボルト８の上端部がケース３のロックボルト挿通孔３ｄの内部に退避するため、ロックボルト８のステアリングシャフトへの係合が解除され、ステアリングシャフトのロックが解除されてアンロック状態となり、運転者によるステアリングホイールの回動操作が可能となる。このとき、ドライバ７のアーム７Ａに設けられた磁石１１が図５に示す破線位置へと移動すると、前述のようにアンロック位置近傍に設けられた２つのホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９は共にＯＦＦ状態(Not Unlock(OFF))からＯＮ状態(Unlock(ON))に替わるため、マイコン２０は、ロックボルト８がアンロック位置に移動したことを認識し、電動モータ１４の駆動を停止するとともに、図４に示す通信Ｉ／Ｆ２１及び通信ライン２２を介して車体側のＥＣＵにアンロック完了信号を送信する。この結果、図２に示すアンロック状態が維持され、車両のエンジン始動が可能となる。

尚、図５に示す、「アンロック確定位置」は、磁石１１の右側端部がこの位置まで移動すると、ロックボルト８とステアリングシャフトとの係合が確実に解除されてアンロック状態となる位置である。又、「検出範囲Ｂ」は、磁石１１のＳ極の右側端部がこの範囲の何れかにあるときにホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８がＯＦＦ状態(Not Unlock(OFF))からＯＮ状態(Unlock(ON))に切り替わる範囲であり、「検出範囲Ｃ」は、磁石１１のＮ極の右側端部がこの範囲の何れかにあるときにホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９がＯＦＦ状態(Not Unlock(OFF))からＯＮ状態(Unlock(ON))に切り替わる範囲である。

そして、車両が停止し、運転者がエンジンスタートスイッチをＯＦＦ操作してエンジンを切ると、ＥＣＵがこれを検知して電動ステアリングロック装置１に対してロック要求信号を送信する。すると、電動ステアリングロック装置１のマイコン２０は、ロック信号を出力して図４に示すロックリレー２５を破線位置に切り替え、アンロックリレー２６は実線位置にあるため、バッテリ２４からの電流は図４に破線にて示す経路を流れて電動モータ１４が逆転起動されてその出力軸１４ａが逆転する。

上述のように電動モータ１４の出力軸１４ａが逆転されると、その回転はウォーム１５とウォームギヤ１２ａを経てギヤ部材１２に伝達され、該ギヤ部材１２が逆転するためにドライバ７が上動し、該ドライバ７に一体に形成されたアーム７Ａとピン９によってドライバ７に連結されたロックボルト８が上動する。

而して、上述のようにドライバ７のアーム７Ａが上動して磁石１１が図５に示す破線位置に達すると、ロック位置近傍に設けられたホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７はＯＦＦ状態((Not Lock(OFF))からＯＮ状態(Lock(ON))に切り替わるため、マイコン２０はロックボルト８がロック位置に移動したことを認識し、電動モータ１４の駆動を停止するとともに、図４に示す通信Ｉ／Ｆ２１と通信ライン２２を介して車体側のＥＣＵにロック完了信号を送信する。この結果、図１に示すようにロックボルト８の上端部がケース３の凹部３ａから突出して不図示のステアリングシャフトに係合するため、ステアリングシャフトの回動がロックされるロック状態となり、駐車時における車両の盗難が防がれる。尚、ロックボルト８のステアリングシャフトの係合溝への係合が良好に行われない場合には、該ロックボルト８に形成された長孔８ａ内をピン９が相対移動することができる範囲でロックボルト８がスプリング１０の付勢力に抗して下動するため、ロックボルト８に過大な負荷が作用することがない。

次に、ロックボルト８がロック位置からアンロック位置に移動中に強電磁場が発生した場合の動作について説明する。

ロックボルト８がロック位置からアンロック位置へ向けて作動している間、ホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８と（ＳＷ＿Ｃ）１９は共にＯＦＦ状態(Not Unlock(OFF))となっている。このとき、例えば外部からＳ極の強電磁場が発生した場合、一方のホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８のみが誤作動してＯＮ(Unlock(ON))となるが、Ｎ極を検出してＯＮする他方のホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９はＯＦＦ状態(Not Unlock(OFF))を維持している。このように、Ｓ極の強電磁場が発生した場合であっても、ホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９が同時にＯＮすることがないため、マイコン２０はロック部材６がアンロック位置に達したものと判断することはなく、電動モータ１４の駆動が維持される。

同様に外部からＮ極の強電磁場が発生した場合、Ｓ極を検出する一方のホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８はＯＦＦ状態(Not Unlock(OFF))を維持し、Ｎ極を検出してＯＮする他方のホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９のみが誤作動してＯＮ(Unlock(ON))となる。このように、Ｎ極の強電磁場が発生した場合であっても、ホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９が同時にＯＮ(Unlock(ON))することがないため、マイコン２０はロック部材６がアンロック位置に達したものと判断することはなく、電動モータ１４の駆動が維持される。

従って、ロックボルト８がロック位置からアンロック位置に作動中に強電磁場が発生した場合でも、ロックボルト８の位置が誤検知されてしまうことがなく、ロックボルト８がアンロック位置に至っていないにも拘らず、誤って電動モータ１４の駆動が停止されてしまうことがない。

そして、ロックボルト８（磁石１１）がアンロック位置まで移動すると２つのホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）は共にＯＮ(Unlock(ON))するため、マイコン２０は、ロックボルト８がアンロック位置に移動したことを認識し、電動モータ１４の駆動を停止してＥＣＵにアンロック完了信号を送信する。ＥＣＵは、アンロック完了信号をマイコン２０から受信すると、エンジンを始動させて車両の運転を可能とする。

ところで、ロック部材６がアンロック位置の移動したにも拘わらず、故障等のためにホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９のＯＮが検出されない場合には、マイコン２０は、電動モータ１４を起動してから所定時間（ロック部材６がアンロック位置まで確実に移動することができる時間（例えば、１秒））経過した後に電動モータ１４を停止させ、ＥＣＵに対して異常信号を送信する。ＥＣＵは、異常信号をマイコン２０から受信すると、エンジンの始動を中止して車両のメータパネル等に配置された警告灯を点灯し、運転者に対して異常の発生を報知する。

又、ロックボルト８がアンロック位置からロック位置に移動したにも拘わらず、故障等のためにホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７のＯＮを検出することができない場合においても、マイコン２０は、電動モータ１４を起動してから所定時間（ロック部材６がロック位置まで確実に移動することができる時間（例えば、１秒））経過した後に電動モータ１４を停止させ、ＥＣＵに対して異常信号を送信する。ＥＣＵは、異常信号をマイコン２０から受信すると、エンジン停止後に車両のメータパネル等に配置された警告灯を点灯し、運転者に対して異常の発生を報知する。

以上のように、本発明に係る電動ステアリングロック装置１においては、アンロック位置に配置されたホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９が共にＯＮしたときにロック部材６がアンロック位置に移動したものと判断するようにしたため、ロック部材６がロック位置からアンロック位置へと移動しているときに外部から単極（Ｎ極又はＳ極）の電磁場が発生しても、ホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９が同時にＯＮすることがなく、少なくとも一方はＯＦＦ状態を維持する。このため、マイコン２０は、ロック部材６がアンロック位置に移動したものと判断することなく電動モータ１４の駆動を継続し、ロック部材６はアンロック位置への移動を続行する。

従って、ロック部材６がアンロック位置に達していないにも拘わらず、ロック部材６がアンロック位置に移動したものと誤検知されて該ロック部材６の移動が途中で停止することがなく、ステアリングホイールの回動がロックされたままの状態でエンジンが始動されてしまう不具合の発生が確実に防がれる。

又、本発明に係る電動ステアリングロック装置１においては、ロック部材６がロック位置又はアンロック位置に移動したにも拘わらず、故障等のためにホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７又はホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８及びホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９のＯＮが検出できない場合には、マイコン２０は所定時間が経過すると電動モータ１４の駆動を停止するようにしたため、電動モータ１４が駆動され続けることによる不具合の発生が防がれる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図６に基づいて説明する。

図６は本発明の実施の形態２に係る電動ステアリングロック装置のホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図であって、本実施の形態及び以下に示す実施の形態３〜５に係る電動ステアリングロック装置の基本構成は前記実施の形態１に係る電動ステアリングロック装置１のそれと同じであるため、これについての再度の説明は省略し、以下の説明では実施の形態１において使用した符号をそのまま使用する。

本実施の形態は、磁石１１のＮ極とＳ極を該磁石１１の移動方向（図６の左右方向）に直交する方向（図６の上下方向）に並設するとともに、Ｓ極磁気検出素子であるホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８とＮ極磁気検出素子であるホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９を磁石１１のＳ極とＮ極の配置に対応させて磁石１１の移動方向に直交する方向に配置したことを特徴とし、他の構成は前記実施の形態１のそれと同じである。

而して、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様の効果が得られるが、本実施の形態では、磁石１１のＳ極とＮ極をその移動方向に長く配置することができため、ホール素子（ＳＷ＿Ｂ）１８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）１９が同時にＯＮとなる状態を維持することができる磁石１１の移動範囲を実施の形態１よりも長く取ることができ、アンロック位置における磁石１１の停止位置の設定可能範囲も広くなって設計の自由度が高められるという効果が得られる。例えば、アンロック位置における磁石１１の停止位置の設定可能範囲が広くなると、ロック部材６をアンロック状態（ホール素子１８とホール素子１９とが共にＯＮの状態）に維持するために、その状態を維持する範囲でロック部材６を強制的にストップさせるようなストッパ等を設ける必要もなくなり、構成も簡略化することができる場合もある。

＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図７に基づいて説明する。

図７は本発明の実施の形態３に係る電動ステアリングロック装置のホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図であり、本実施の形態においては、アンロック位置における磁気検出素子（ホール素子）の配置が実施の形態１のそれとは異なっている。

即ち、アンロック位置においては、３つのＳ極検出素子であるホール素子（ＳＷ＿Ｂ）２８、（ＳＷ＿Ｃ）２９及び（ＳＷ＿Ｄ）３０を配置しているが、２つのホール素子（ＳＷ＿Ｂ）２８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）２９はプリント基板１６の磁石１１に対向する面（図７の上面）に配置され、１つのホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３０はプリント基板１６の磁石１１に対向する面とは反対側の面（図７の下面）に配置され、このホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３０は、そのＮ極検出面が磁石１１に対向しているためにＮ極磁気検出素子とし機能する。

而して、本実施の形態においても、ロック部材６と共に磁石１１がアンロック位置に移動すると、ホール素子（ＳＷ＿Ｂ）２８とホール素子（ＳＷ＿Ｃ）２９は磁石１１のＳ極を検出してＯＮし、ホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３０は磁石１１のＮ極を検出してＯＮするため、前記実施の形態１と同様の効果が得られるが、本実施の形態では次のような効果が得られる。

即ち、本実施の形態では、ホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３０をプリント基板１６の磁石１１に対向する側とは反対側の面に配置したため、磁石１１に対してホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３０の向きを天地逆転して配置することができる。即ち、ホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３０を通過する磁界の向きを逆転させることができ、Ｓ極磁気検出素子であるホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３０によって磁石１１のＮ極を検出することができる。このため、ホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３０をＮ極磁気検出素子として機能させることができ、部品としてホール素子（ＳＷ＿Ｂ）２８、（ＳＷ＿Ｃ）２９及び（ＳＷ＿Ｄ）３０をＳ極磁気検出素子のみで構成することができ、部品の管理工数や仕入れ単価を低減して電動ステアリングロック装置１の製造コストを低く抑えることができる。

尚、本実施の形態では、部品としてホール素子（ＳＷ＿Ｂ）２８、（ＳＷ＿Ｃ）２９及び（ＳＷ＿Ｄ）３０をＳ極磁気検出素子のみで構成したが、これらをＮ極磁気検出素子のみで構成しても良く、この場合はホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３０がＳ極磁気検出素子として機能する。

＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４を図８に基づいて説明する。

図８は本発明の実施の形態４に係る電動ステアリングロック装置のホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図であり、本実施の形態においては、アンロック位置に配置された３つのホール素子（ＳＷ＿Ｂ）３１、（ＳＷ＿Ｃ）３２及び（ＳＷ＿Ｄ）３３のうち、プリント基板１６の幅方向片側（図８の下側）に配された２つのホール素子（ＳＷ＿Ｂ）３１と（ＳＷ＿Ｄ）３３をＳ極磁気検出素子で構成し、プリント基板１６の幅方向他側（図８の上側）に配されたホール素子（ＳＷ＿Ｃ）３２をＮ極磁気検出素子で構成している。又、ロック位置に配置された１つのホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７をＳ極磁気検出素子で構成している。

そして、磁石１１のＳ極磁気検出素子であるホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７、（ＳＷ＿Ｂ）３１と（ＳＷ＿Ｄ）３３に対向する側の面にＳ極を配置し、Ｎ極磁気検出素子であるホール素子（ＳＷ＿Ｃ）３２に対向する側の面にＮ極を配置し、これらのＳ極とＮ極の上にそれぞれ逆極のＮ極とＳ極をそれぞれ配置している。つまり、磁石１１は４分割されており、互いに隣り合うもの同士の極が異なるよう構成されている。

而して、本実施の形態においても、ロック部材６と共に磁石１１がアンロック位置に移動すると、ホール素子（ＳＷ＿Ｂ）３１とホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３３は磁石１１のＳ極を検出してＯＮ(Unlock(ON))し、ホール素子（ＳＷ＿Ｃ）３２は磁石１１のＮ極を検出してＯＮ(Unlock(ON))するため、前記実施の形態１と同様の効果が得られるが、本実施の形態では次のような効果が得られる。

即ち、本実施の形態では、磁石１１にＮ極とＳ極を重ねて配置したため、プリント基板１６の方向に磁界のループを長く延ばすことができ、ホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７、（ＳＷ＿Ｂ）３１、（ＳＷ＿Ｃ）３２及び（ＳＷ＿Ｄ）３３によって検出される磁界の強さを大きくすることができ、ロック部材６の位置を確実に検出することができる。

＜実施の形態５＞
次に、本発明の実施の形態５を図９に基づいて説明する。

図９は本発明の実施の形態５に係る電動ステアリングロック装置のホール素子によるロック部材の位置検知を説明する図であり、本実施の形態においては、アンロック位置に配置された３つのホール素子（ＳＷ＿Ｂ）３４、（ＳＷ＿Ｃ）３５及び（ＳＷ＿Ｄ）３６のうち、プリント基板１６の幅方向に並設された２つのホール素子（ＳＷ＿Ｂ）３４と（ＳＷ＿Ｃ）３５をＳ極磁気検出素子で構成し、それらの下方（図９の右方）に配置された１つのホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３６をＮ極磁気検出素子で構成している。又、ロック位置に配置された１つのホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７をＳ極磁気検出素子で構成している。

そして、磁石１１がロック位置とアンロック位置にそれぞれ移動したときに、Ｓ極磁気検出素子であるホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７、（ＳＷ＿Ｂ）３４と（ＳＷ＿Ｃ）３５に対向する側の面にＳ極を配置し、Ｎ極磁気検出素子であるホール素子（ＳＷ＿Ｄ）３６に対向する側の面にＮ極を配置し、これらのＳ極とＮ極の上にそれぞれ逆極のＮ極とＳ極をそれぞれ配置している。つまり、磁石１１は４分割されており、互いに隣り合うもの同士の極が異なるよう構成されている。

而して、本実施の形態においても、前記実施の形態４と同様に、磁石１１にＮ極とＳ極を重ねて配置したため、プリント基板１６の方向に磁界のループを長く延ばすことができ、ホール素子（ＳＷ＿Ａ）１７、（ＳＷ＿Ｂ）３４、（ＳＷ＿Ｃ）３５及び（ＳＷ＿Ｄ）３６によって検出される磁界の強さを大きくすることができ、ロック部材６の位置を確実に検出することができる。その他、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様の効果が得られる。

１ 電動ステアリングロック装置
２ ハウジング
２Ａ ハウジングのロック部材収納部
２Ｂ ハウジングの基板収納部
３ ケース
３ａ ケースの凹部
３ｂ ケースのコネクタ配設部
３ｃ ケースのピン孔
３ｄ ケースのロックボルト挿通孔
３ｅ ケースの係合溝
３ｆ ケースの軸受凹部
４ リッド
４Ａ リッドのピン留め部
４Ｂ リッドのカバー押さえ部
４Ｃ リッドのギヤ保持筒部
４ａ リッドのピン挿通孔
４ｂ リッドのスプリング受け
５ ピン
６ ロック部材
７ ドライバ
７Ａ ドライバのアーム
７Ｂ ドライバの回り止め部
７ａ ドライバの雄ネジ部
７ｂ ドライバのピン挿通孔
７ｃ ドライバの隔壁
７ｄ アームの磁石収納部
８ ロックボルト
８ａ ロックボルトの長孔
９ ピン
１０ スプリング
１１ 磁石
１２ ギヤ部材
１２ａ ウォームギヤ
１２ｂ ギヤ部材の雌ネジ部
１３ スプリング
１４ 電動モータ（電動アクチュエータ）
１４ａ 電動モータの出力軸
１５ ウォーム
１６ 基板
１７〜１９ ホール素子（磁気検出手段）
２０ マイコン（制御手段）
２１ 通信／ＩＦ
２２ 車両の通信ライン
２３ コネクタ
２４ バッテリ
２５ ロックリレー
２６ アンロックリレー
２７ モータ給電端子
２８〜３６ ホール素子（磁気検出手段

Claims (5)

1. 車両のステアリングシャフトに係合するロック位置とその係合が解除されるアンロック位置との間を移動可能なロック部材と、
   該ロック部材を作動させる電動アクチュエータと、
   該電動アクチュエータの駆動力を前記ロック部材の進退力に変換する駆動機構と、
   前記ロック部材と連動して移動する磁石と、
   前記ロック位置とアンロック位置に対応する位置にそれぞれ配置されて前記磁石の磁力を検出する磁気検出手段と、
   該磁気検出手段の検出結果に応じて前記ロック部材の位置を検出して前記電動アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
   を備えた電動ステアリングロック装置において、
   アンロック位置に対応する位置に配置された前記磁気検出手段を、前記磁石のＮ極を検出してＯＮするＮ極磁気検出素子と、前記磁石のＳ極を検出してＯＮするＳ極磁気検出素子とを含んで構成し、
   前記制御手段は、前記Ｎ極磁気検出素子と前記Ｓ極検磁気検出素子が共にＯＮしたときに前記ロック部材がアンロック位置に移動したものと判断して前記電動アクチュエータの駆動を停止することを特徴とする電動ステアリングロック装置。
2. 前記磁石のＮ極とＳ極を該磁石の移動方向に直交する方向に並設するとともに、前記Ｎ極磁気検出素子と前記Ｓ極磁気検出素子を前記磁石のＮ極とＳ極の配置に対応させて前記磁石の移動方向に直交する方向に配置したことを特徴とする請求項１記載の電動ステアリングロック装置。
3. 前記磁石の前記Ｎ極磁気検出素子と前記Ｓ極磁気検出素子に対向する側の面にそれぞれ配置されたＮ極とＳ極に対して、反対側の面にそれぞれ極が異なるＳ極とＮ極を重ねて配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の電動ステアリングロック装置。
4. 前記磁気検出手段をプリント基板上に配置し、該プリント基板の前記磁石に対向する面とは反対側の面に前記Ｎ極磁気検出素子又はＳ極磁気検出素子を配置し、前記磁石に対してそれぞれ反対の極の磁気を検出する磁気検出素子として構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電動ステアリングロック装置。
5. 前記制御手段は、前記電動アクチュエータを駆動して所定時間が経過すると電動アクチュエータの駆動を停止することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電動ステアリングロック装置。
   

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