JP2015112988A - ステアリングロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メカニカルキーの回転操作力を軽減させることを可能としたステアリングロック装置を提供する。
【解決手段】ステアリングロック装置１は、キー５が差し込まれるキー挿入孔１３ａを有し、キー５により回転操作されるロータ１３と、ステアリングシャフト３の回転を許容するアンロック位置とステアリングシャフト３の回転を阻止するロック位置との間を移動するロックバー２７と、ロータ１３の回転操作を直線運動に変換してロックバー２７を移動させる螺旋状のカム溝を有し、ロータ１３の後端部に移動可能かつ一体回転可能に支持されるカム筒部２４と、ロックバー２７に設けられ、カム溝内に沿って移動するフォロアピン２６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用のステアリングシャフトの回転をロックするステアリングロック装置に関する。

車両用ステアリング装置は、車両停車中の車両盗難を防止するため、ステアリングシャフトの回転をロックするステアリングロック装置を備えている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１に記載された従来のステアリングロック装置においては、メカニカルキーが挿入されたキーロータと一体に回転するカムシャフトをＬＯＣＫ位置からＡＣＣ位置を経てＯＮ位置又はＳＴＡＲＴ位置に回転させると、カムシャフトの回転に連動して移動するスライダと一体にロックバーが移動し、ロックバーがコンプレッションスプリングのばね力に抗してステアリングシャフトに対する係合を解除する。これにより、ステアリングシャフトの回転が許容される。

特開２０１０−３１５６２号公報

上記特許文献１記載の従来のステアリングロック装置は、ロックバーがコンプレッションスプリングのばね力に抗してステアリングシャフトに対する係合を解除する構造である。その構造上、メカニカルキーの回転操作に伴いコンプレッションスプリングに蓄積されたばね力が増大することから、メカニカルキーの回転操作にはコンプレッションスプリングのばね力に打ち勝つ操作力が必要となり、メカニカルキーの回転操作力が増加してしまうこととなる。そのため、メカニカルキーの回転操作力を軽減させたいという要望があった。

従って、本発明の目的は、メカニカルキーの回転操作力を軽減させることを可能としたステアリングロック装置を提供することにある。

［１］本発明は、キーが差し込まれるキー挿入孔を有し、前記キーにより回転操作されるロータと、ステアリングシャフトの回転を許容するアンロック位置と前記ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置との間を移動するロックバーと、前記ロータの回転操作を直線運動に変換して前記ロックバーを移動させる螺旋状のカム溝を有し、前記ロータの後端部に移動可能かつ一体回転可能に支持されるカム筒部と、前記ロックバーに設けられ、前記カム溝内に沿って移動するフォロアピンと、を備えてなることを特徴とするステアリングロック装置にある。

［２］上記［１］記載の前記カム筒部を移動可能かつ回転可能に支持するカムシャフトホルダを備えており、前記カムシャフトホルダは、前記カム筒部に連結一体化されたカムシャフトを回転軸線方向に移動可能かつ回転軸線周りに回転可能に支持するカムシャフト支持部と、前記ロックバーを回転軸線方向に移動可能に支持するロックバー支持部とを有してなることを特徴とする。

［３］上記［２］記載の前記ロータの後端部及び前記カムシャフトの間に配置されるバネ部材を備えており、前記バネ部材は、前記ロックバーがアンロック位置からロック位置に移動する過程においてロック位置に達しないとき前記カム筒部の操作力を蓄積する待ち機構を構成してなることを特徴とする。

［４］上記［２］記載の前記カムシャフトホルダは、前記ステアリングシャフトの外周に装着されるロックボディに固定されてなることを特徴とする。

［５］上記［１］記載の前記ロータの外周面に形成された開口を介して前記キー挿入孔に連通する保持孔内に移動可能に収容され、前記キーの挿脱によりロータ径方向に移動するスライドピースと、前記スライドピースの外面に対向して配置され、前記キー挿入孔に前記キーが差し込まれているか否かを検知するキー検知手段とを備えてなることを特徴とする。

［６］上記［５］記載の前記キー検知手段は、付勢部材の付勢力によりロータ径方向内側に向けて付勢された検知ピンを有するキー検知スイッチと、前記スライドピース及び前記キー検知スイッチの間に介在されたリフトピースとにより構成されてなることを特徴とする。

本発明のステアリングロック装置によれば、メカニカルキーの回転操作力を軽減させることが可能となる。

本発明に好適な実施の形態に係るステアリングロック装置を概略的に示す断面図である。 図１のＩＩａ−ＩＩａ線矢視の断面拡大図であって、キーを差し込んだときの動作を説明するための図（ａ）であり、キーを引き抜いたときの動作を説明するための図（ｂ）である。 ステアリングロック部の内部構造を示す要部断面拡大図（ａ）であり、（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線矢視の断面拡大図（ｂ）である。 キーシリンダがＬＯＣＫ位置にあるときの動作を説明するための正面図（ａ）、及び要部断面図（ｂ）である。 キーシリンダがＡＣＣ位置にあるときの動作を説明するための正面図（ａ）であり、要部断面図（ｂ）である。 キーシリンダがＯＮ位置及びＳＴＡＲＴ位置にあるときの動作を説明するための正面図（ａ）であり、要部断面図（ｂ）である。 ロックバーがステアリングシャフトをアンロックするときの動作を説明するための断面図である。 ロックバーがステアリングシャフトをロックするときの直前の動作を説明するための断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

（ステアリングロック装置の全体構成）
図１において、全体を示す符号１は、車両用のステアリングロック装置の全体構成を模式的に示している。なお、以下の説明においては、キーの挿入方向を後部といい、キーの抜脱方向を前部といい、キー挿入孔を正面からみて上下左右という。

車両のコラムチューブ２には、図１に示すように、車両停車中においてステアリングシャフト３の回転操作を不能とするステアリングロック装置１が設けられている。このステアリングロック装置１には、例えば亜鉛ダイカスト等の金属材料により一体に加工成形されたロックボディ４が設けられており、そのロックボディ４は、図示しないブラケットを介してボルトによりコラムチューブ２の外周面に締付固定されている。

このステアリングロック装置１は、図１に示すように、キー部１０、ステアリングロック部２０、キーシリンダユニットの逆回転を防止するインターロックユニット３０、及びメカニカルキーによるキーシリンダユニットの回転操作に連動してスイッチ動作するイグニッションスイッチユニット４０により主に構成されている。

（キー部の構成）
このロックボディ４の前部に形成されたキー部１０は、図１に示すように、キーシリンダ１１を備えている。このキーシリンダ１１は、筒状のロータケース１２と、このロータケース１２の内部に回転可能に収容された円柱状のロータ１３とを有している。このロータ１３には、キー５を挿入するキー挿入孔１３ａがロータ回転軸線方向に沿って形成されている。

このロータ１３の内部には、図１に示すように、径方向に長い板状をなす複数のタンブラ１４，…，１４が組み付けられている。このタンブラ１４の端部は、キー５がロータ１３内に挿入されていない状態では、ロータ１３の外周面から突出しており、その突出端部がロータケース１２の内周面に係合することで、ロータ１３の回転が規制される。

一方、キー５がロータ１３内に挿入された状態では、全てのタンブラ１４は、キー５のキー溝に噛み合うことでロータ１３の外周面から内方側へ退避する。これにより、全てのタンブラ１４がロータケース１２の内周面に干渉することなく、ロータ１３が回転操作可能な状態となる。

このロータ１３内の前部下側には、図１〜図２（ｂ）に示すように、ロータ外周面に形成された開口を介してキー挿入孔１３ａに連通する保持孔１３ｃが形成されている。その保持孔１３ｃの内部には、スライドピース１５がロータ径方向に移動可能に収容されている。このスライドピース１５の外面は、ロータ１３の外周面と同一曲率をもって湾曲して形成されており、そのロータ１３とスライドピース１５とは、ロータケース１２内で一体回転するようになっている。

このロックボディ４の前部下側には、図１〜図２（ｂ）に示すように、例えばキーシリンダ１１に対するキー５の挿抜状態を検知するキー抜き忘れ防止用のウォーニングスイッチ１６が取り付けられている。このウォーニングスイッチ１６は、コイルバネのバネ力によりロータ径方向内側に向けて常時付勢された検知ピン１６ａを備えている。

このキー部１０における主要な構成は、一般的なロッキングレバーを廃止して、スライドピース１５の外面側にウォーニングスイッチ１６を配置した点にある。

このロータケース１２内の前部下側には、図１〜図２（ｂ）に示すように、スライドピース１５とウォーニングスイッチ１６との間に介在されたリフトピース１７が収容されている。このリフトピース１７は、スライドピース１５の外面に接触する第１リフトピン１７ａと、検知ピン１６ａの先端に接触する第２リフトピン１７ｂとを逆方向に向けて互い違いに形成されている。

このロータ１３内にキー５を挿入すると、スライドピース１５は、図２（ａ）に示すように、キー５に当接することでロータ径方向外側へ移動する。このスライドピース１５の移動は、リフトピース１７を介してウォーニングスイッチ１６の検知ピン１６ａに伝達される。この検知ピン１６ａは、コイルバネのバネ力に抗してロータ径方向外側へ退避することとなる。

このロータ１３内のキー５を引き抜くと、スライドピース１５は、図２（ｂ）に示すように、ロータ１３内に移動する。このスライドピース１５の移動は、リフトピース１７を介してウォーニングスイッチ１６の検知ピン１６ａに伝達される。この検知ピン１６ａは、コイルバネのバネ力によりロータ径方向内側へ突出することとなる。

図示例では、ウォーニングスイッチ１６とリフトピース１７とによりキー挿入孔１３ａにキー５が差し込まれているか否かを検知するキー検知手段が構成される。なお、この第２リフトピン１７ｂの位置は、ウォーニングスイッチ１６のスライドピース１５に対する位置に応じて設定される。また、リフトピース１７を排除して、スライドピース１５の外面にキー検知手段であるウォーニングスイッチ１６の検知ピン１６ａを直接接触する構成であっても構わない。

（ステアリングロック部の構成）
このロックボディ４の後部に形成されたステアリングロック部２０における主要な構成は、ロータ１３の回転運動をステアリング用のロックバー２７の直線運動に直接変換するカム機構を設けた点にある。従って、上記のように構成されたステアリングロック装置１の全体構成は、図示例に限定されるものではない。

このステアリングロック部２０は、ロータ１３が回転する過程において、ロックボディ４内を移動するスライダに取り付けられたコンプレッションスプリングを介してロックバー２７をロータ回転軸線方向へ移動させる一般的なステアリングロック用の内機部品を廃止している。

このロックボディ４内の後部には、図１及び図３（ａ）に示すように、カムシャフトホルダ２１が固定されている。このカムシャフトホルダ２１は、カムシャフト２２をロータ回転軸線方向に往復動可能かつロータ回転軸線周りに回転可能に支持する筒状のカムシャフト支持部２１ａと、ロックバー２７をロータ回転軸線方向に進退動可能に支持する筒状のロックバー支持部２１ｂとを有している。

このカムシャフト２２の後端部は、図１及び図３（ａ）に示すように、カムシャフトホルダ２１のカムシャフト支持部２１ａから突出することでイグニッションスイッチユニット４０に連結されている。キー５の回転操作によりロータ１３がＬＯＣＫ位置からＡＣＣ位置を経てＯＮ位置又はＳＴＡＲＴ位置に回転操作されると、カムシャフト２２の後端部を介してイグニッションスイッチユニット４０の図示しない接点の接続が切り替えられることで、各種の車載機器及びエンジンの状態が切り替えられる構成となっている。

このカムシャフト２２の内部には、図１及び図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ロックバー２７をステアリングシャフト３に向けて付勢するキープッシュスプリング２３が収容されている。このキープッシュスプリング２３の一端はロータ１３の板状の後軸１３ｂに係止されており、キープッシュスプリング２３の縮径部がカムシャフト２２の内部に圧入状態で係止されている。

このカムシャフト２２の前端部には、図１、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、連結部を介して円筒状のカム筒部２４が連結一体化されている。このカム筒部２４の前端側の内周面は、ロータ１３の後軸１３ｂに嵌合固定されるとともに、カム筒部２４の後端側の内周面は、カムシャフトホルダ２１に支持されている。このカム筒部２４は、ロータ１３の後軸１３ｂの延長線上に沿って形成された移動空間においてロータ回転軸線方向に往復動可能かつロータ回転軸線周りに回転可能とされている。

このカム筒部２４の内周面とカムシャフト２２との間に形成された空間には、図１、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、トーションバネ２５が収容されている。このトーションバネ２５は、キー５の回転操作によりロータ１３がＯＮ位置からＳＴＡＲＴ位置に達したとき、ＳＴＡＲＴ位置からＯＮ位置に戻す方向のバネ力をロータ１３に作用するようになっている。

（カム機構の構成）
このカム筒部２４の外周面には、図３（ａ）〜図４（ｂ）に示すように、螺旋状カム溝構造を有する一対のカム壁２４ａ，２４ａが起立して形成されている。このカム壁２４ａの螺旋状カム溝内には、ロックバー２７の基端部に圧入固定されたフォロアピン２６が移動可能に係合されている。

このフォロアピン２６は、図３（ａ）〜図６に示すように、カム筒部２４がロータ１３と一緒に回転した際に、カム筒部２４の回転に伴いカム壁２４ａに接触して移動する。このカム筒部２４の回転運動は、カム筒部２４に従動するフォロアピン２６を介してロックバー２７へ伝達され、ロックバー２７の直線運動に直接変換される。このロックバー２７は、ステアリングシャフト３の回転を阻止するロック位置又はステアリングシャフト３の回転を許容するアンロック位置に移動する。

このロックバー２７がアンロック位置からロック位置に移動する過程においてロック位置に達しない場合は、図１及び図８に示すように、カム筒部２４がロックバー２７により拘束停止される。カム筒部２４が拘束停止した場合は、カムシャフト２２とロータ１３の後軸１３ｂとの間でキープッシュスプリング２３を圧縮することで、カム筒部２４の操作力が一時的に蓄積される。

このキープッシュスプリング２３は、図８に示すように、カムシャフト２２とロータ１３の後軸１３ｂとの間で圧縮されることで、カム筒部２４の移動を吸収する。キープッシュスプリング２３のバネ力を一時的に蓄え、その蓄えたバネ力をロックバー２７に伝えるバネによる蓄力機構が構成される。

（ステアリングロック部の動作）
図１及び図４においては、ロータ１３は、キー５を挿入した状態でＬＯＣＫ位置にある。キー５の回転操作に伴いロータ１３がＬＯＣＫ位置からＡＣＣ位置を経てＯＮ位置又はＳＴＡＲＴ位置に回転する過程においては、図４〜図６に示すように、ロータ１３の回転に連動してカム筒部２４が回転する。

このカム筒部２４の回転運動は、図４〜図６に示すように、フォロアピン２６に伝達される。このフォロアピン２６がカム筒部２４のカム壁２４ａの螺旋状カム溝に沿ってロータ回転軸方向前側に移動することで、フォロアピン２６を介してロックバー２７へ伝達される。

このロックバー２７は、図７に示すように、傾斜するテーパ面によって先端部が尖った形状に形成されており、その先端部がステアリングシャフト３に固着されたロックホルダ６の貫通孔６ａを介してコラムチューブ２の貫通孔２ａを抜けることで、アンロック位置に退避する。このアンロック位置では、ロックバー２７とロックホルダ６との係合が解除され、ステアリングシャフト３の回転が許容される。

一方、キー５を上記操作とは逆方向に回転操作することにより、ロータ１３がＯＮ位置又はＳＴＡＲＴ位置からＡＣＣ位置を経てＬＯＣＫ位置に回転する過程においては、図６及び図４に示すように、ロータ１３の回転に連動して、フォロアピン２６がカム筒部２４のカム壁２４ａの螺旋状カム溝に沿ってロータ回転軸方向後側に移動する。このフォロアピン２６の移動に追従して、ロックバー２７はロータ回転軸線方向後側に移動する。

このロータ１３がＡＣＣ位置からＬＯＣＫ位置に回転する過程において、ロックバー２７の先端部が、図８に示すように、ロックホルダ６の外周面に一時的に当接したままの状態となり、ロックバー２７がコラムチューブ２の貫通孔２ａを介してロックホルダ６の貫通孔６ａを抜けない場合がある。

カムシャフト２２には、キープッシュスプリング２３のバネ力が伝達されるが、ロックバー２７の先端面は、キープッシュスプリング２３のバネ力に抗してロックホルダ６の外周面に当接したままの状態に保持される。キープッシュスプリング２３を圧縮状態に保持しており、カムシャフト２２にはカム筒部２４の操作力が一時的に蓄えられた状態となる。

このロックバー２７がロックホルダ６の貫通孔６ａを抜けると、カムシャフト２２は、図１に示すように、カム筒部２４の操作力を蓄積していたキープッシュスプリング２３の復元弾発力により、ロータ１３の後軸１３ｂに沿って瞬時に移動する。カム筒部２４の開口端面がカムシャフトホルダ２１に当接することで、ステアリングシャフト３の回転を阻止するロック状態で静止する。

（実施の形態の効果）
上記のように構成されたステアリングロック装置１によると、上記効果に加えて以下の効果が得られる。

（１）スライドピース１５とウォーニングスイッチ１６との間にリフトピース１７を介在させたキー部１０の構成により、ウォーニングスイッチ１６の配置位置を適宜に変更することが可能となる。
（２）ロックバー２７の突出及び引き込みの双方向の動きが、カム機構により機械的に直接行われる構成となっているため、ロックバー引き込み時の操作力を効果的に軽減することができる。
（３）ロックボディ４内を進退するスライダに取り付けられたコンプレッションスプリングを廃止することで、ステアリングロック部２０の内部構造の簡素化及び構成部品点数の削減を実現するとともに、低価格化を図ることが可能となる。
（４）ステアリングロック部２０の構成部品点数を削減することで、組立性の向上を図り、製造コストを低減することが可能となる。

以上の説明からも明らかなように、本発明のステアリングロック装置１を上記実施の形態、変形例及び図示例に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態、変形例及び図示例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。なお、上記実施の形態、変形例及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが本発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１…ステアリングロック装置、２…コラムチューブ、２ａ，６ａ…貫通孔、３…ステアリングシャフト、４…ロックボディ、５…キー、６…ロックホルダ、１０…キー部、１１…キーシリンダ、１２…ロータケース、１３…ロータ、１３ａ…キー挿入孔、１３ｂ…後軸、１３ｃ…保持孔、１４…タンブラ、１５…スライドピース、１６…ウォーニングスイッチ、１６ａ…検知ピン、１７…リフトピース、１７ａ…第１リフトピン、１７ｂ…第２リフトピン、２０…ステアリングロック部、２１…カムシャフトホルダ、２１ａ…カムシャフト支持部、２１ｂ…ロックバー支持部、２２…カムシャフト、２３…キープッシュスプリング、２４…カム筒部、２４ａ…カム壁、２５…トーションバネ、２６…フォロアピン、２７…ロックバー、３０…インターロックユニット、４０…イグニッションスイッチユニット

Claims (6)

1. キーが差し込まれるキー挿入孔を有し、前記キーにより回転操作されるロータと、
   ステアリングシャフトの回転を許容するアンロック位置と前記ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置との間を移動するロックバーと、
   前記ロータの回転操作を直線運動に変換して前記ロックバーを移動させる螺旋状のカム溝を有し、前記ロータの後端部に移動可能かつ一体回転可能に支持されるカム筒部と、
   前記ロックバーに設けられ、前記カム溝内に沿って移動するフォロアピンと、を備えてなることを特徴とするステアリングロック装置。
2. 前記カム筒部を移動可能かつ回転可能に支持するカムシャフトホルダを備えており、
   前記カムシャフトホルダは、前記カム筒部に連結一体化されたカムシャフトを回転軸線方向に移動可能かつ回転軸線周りに回転可能に支持するカムシャフト支持部と、前記ロックバーを回転軸線方向に移動可能に支持するロックバー支持部とを有してなることを特徴とする請求項１記載のステアリングロック装置。
3. 前記ロータの後端部及び前記カムシャフトの間に配置されるバネ部材を備えており、
   前記バネ部材は、前記ロックバーがアンロック位置からロック位置に移動する過程においてロック位置に達しないとき前記カム筒部の操作力を蓄積する待ち機構を構成してなることを特徴とする請求項２記載のステアリングロック装置。
4. 前記カムシャフトホルダは、前記ステアリングシャフトの外周に装着されるロックボディに固定されてなることを特徴とする請求項２記載のステアリングロック装置。
5. 前記ロータの外周面に形成された開口を介して前記キー挿入孔に連通する保持孔内に移動可能に収容され、前記キーの挿脱によりロータ径方向に移動するスライドピースと、前記スライドピースの外面に対向して配置され、前記キー挿入孔に前記キーが差し込まれているか否かを検知するキー検知手段とを備えてなることを特徴とする請求項１記載のステアリングロック装置。
6. 前記キー検知手段は、付勢部材の付勢力によりロータ径方向内側に向けて付勢された検知ピンを有するキー検知スイッチと、前記スライドピース及び前記キー検知スイッチの間に介在されたリフトピースとにより構成されてなることを特徴とする請求項５記載のステアリングロック装置。

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