JP3174006B2 - ステアリングロック装置 - Google Patents

ステアリングロック装置

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JP3174006B2
JP3174006B2 JP30186896A JP30186896A JP3174006B2 JP 3174006 B2 JP3174006 B2 JP 3174006B2 JP 30186896 A JP30186896 A JP 30186896A JP 30186896 A JP30186896 A JP 30186896A JP 3174006 B2 JP3174006 B2 JP 3174006B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、キー装置等の操作
部に対して、ステアリングシャフトをロックおよびロッ
ク解除するアクチュエータ部が分離した構成のステアリ
ングロック装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来より、ステアリン
グロック装置は、キー部分と、ステアリングシャフトの
ロック機構部分とが機械的に連動する構成で、一体的に
ユニット化されている。その一般的構造について述べる
と、キーロータと、ステアリングシャフトのロック機構
部分との間には、キーロータと一体回転するカム部材が
該キーロータと同軸状態でロック機構部分まで延出され
ていると共に、キーの挿入・抜取りに連動するロッキン
グレバーが介在しており、キーが「ACC」位置から
「LOCK」位置に回動されると、カム部材が動作し、
これに基づいて、ステアリングシャフト側のロック機構
に設けられたロック部材が動作して、ステアリングシャ
フトとロック可能状態とされるようになっている。そし
て、キーが「LOCK」位置から抜き取られると、前記
ロッキングレバーが動作し、これに基づいてロック部材
が動作してステアリングシャフトの溝に嵌合してロック
がなされる。
【0003】そして、キー抜脱状態からキーを「LOC
K」位置のキーロータに挿入し、キーを、作動位置
(「ACC」,「ON」,「START」位置)へ回動
操作すると、カム部材が動作してロック部材が解除位置
に移動されるものである。
【0004】ところが、上述の構成のものでは、キー部
分と、ステアリングシャフトのロック機構部分とが機械
的に連動するようにユニット化された構成であるため、
キー部分が運転席のインストルメントパネルに設けられ
ると、ロック機構部分が運転者の膝前方に位置し、ロッ
ク機構部分の強度や設置位置に制約を及ぼすことがあ
る。
【0005】この対策として、キー装置等の操作部と、
ロック機構等のアクチュエータ部とを分離し、ロック機
構におけるロック部材をばね部材によりロック位置に移
動させ、キーが挿入されて「ACC」位置に回動操作さ
れた場合(ロックを解除するような場合)には、これを
例えば検出手段等により検出し、この検出信号に基づい
てモータ等の駆動手段を駆動させてロック部材をロック
解除位置へ移動させることが考えられている。
【0006】ところで、ロック部材によるロック解除状
態から不用意にロック動作することがないようにロック
解除状態を保持する手段が必要であり、従来では、キー
部分と、ステアリングシャフトのロック機構部分とが機
械的に連動する構成であることから、キーロータが所定
の回転位置にある限りは、ロック部材のロック解除状態
が前記カム部材により保持されるようになっている。
【0007】この場合、上述したところの、キー装置等
の操作部と、ロック機構等のアクチュエータ部とが分離
される構成では、カム部材がないことから、アクチュエ
ータ部に、新たに、ロック解除状態を保持する手段を設
ける必要がある。その対策として、例えば電気的駆動手
段であるソレノイドのプランジャにロック解除保持部材
を取り付けて、操作部の操作に基づいて電気信号を発生
させ、その電気信号によりこのソレノイドを駆動し、も
って、ロック解除保持部材によりロック部材のロック解
除状態を保持することが考えられている。しかし、この
ように、ロック解除保持部材をソレノイド等の電気的駆
動手段により動作させる構成の場合、電気的なトラブル
による誤動作が懸念される。
【0008】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、キー装置等の操作部と、アクチュ
エータ部とを分離して、アクチュエータ部の配置位置の
自由度を高め得、しかも、ロック解除保持部材によりロ
ック解除保持するについて、ロック解除保持部材を電気
的駆動手段により動作させながらも、電気的トラブルに
影響されることなく確実にロック解除保持できるステア
リングロック装置を提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、キー装置等の
操作部と、この操作部とは分離されこの操作部の操作に
関連してステアリングシャフトをロックおよびロック解
除するアクチュエータ部とを備え、前記アクチュエータ
部は、ステアリングシャフトをロックする位置とそのロ
ックを解除する位置との間で移動し得るように設けら
れ、常にはロック用ばね部材によりロック位置方向に付
勢され、ロック解除保持用係合部を形成したロック部材
と、このロック部材をロック解除位置へ移動させるため
の解除機構と、この解除機構を駆動する解除用電気的駆
動手段と、前記ロック部材がロック解除位置に至ったと
きに解除保持用ばね部材のばね力により前記ロック解除
保持用係合部に係合動作してロック部材をロック解除位
置に保持するロック解除保持部材と、前記操作部の操作
に基づいて制御されてこのロック解除保持部材を係合解
除方向へ動作させる保持解除用電気的駆動手段と、前記
ロック部材をロック解除保持状態とすべきときに前記ロ
ック解除保持部材の係合解除動作を阻止し、ロック部材
をロック動作させるべきときにロック解除保持部材の係
合解除動作を許容する係合解除制御部材とを有して構成
されているところに特徴を有する。
【0010】上記構成においては、キー装置等の操作部
と、アクチュエータ部とが分離されているから、アクチ
ュエータ部の配置位置の自由度が高まり、例えば、この
アクチュエータ部を、運転席において足元部に配置する
ことも可能で有効スペースが大きくなる。しかも、係合
解除制御部材により、ロック部材をロック解除保持状態
とすべき状況においては該ロック解除保持部材の係合解
除動作を阻止し、ロック部材をロック動作させるべき状
況においては該ロック解除保持部材の係合解除動作を許
容するようにしたから、ロック部材をロック解除保持状
態とすべきときに保持解除用電気的駆動手段が例えば電
気的トラブルにより動作しても、ロック解除保持部材が
係合解除動作することがなく、不用意にロック解除保持
状態が解除されるようなことをなくすことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につき図
面を参照して説明する。まず、図4において、キー装置
1は自動車のインストルメントパネルに組み込まれてお
り、これは、キーケース2内にキーロータ3を設けてお
り、このキーロータ3にはキー挿入孔4が形成されてい
る。キーロータ3は、「LOCK」位置でキー挿入孔4
に対するキーの抜き差しが可能で、その「LOCK」位
置から、キーにより「ACC」,「ON」,「STAR
T」の各作動位置へ順に回動されるようになっており、
これらの作動位置ではキーの抜取りができないようにな
っている。このキー装置1には、キーの挿入および抜取
りを検知するキー挿入・抜脱検知手段5a(図9参
照)、キー内に内蔵されている電気的なキーコードを読
取り照合するためのキーコード読取・照合装置5b(同
図参照)、キーの回動位置を検知するキー回動位置検知
手段5cが設けられている。
【0012】上記キー挿入・抜脱検知手段5aはキーが
挿入された時にキー挿入検知信号Kinを、また抜脱さ
れたときにキー抜脱検知信号Koutをそれぞれ出力
し、これを後述するロック制御回路24に与えられるよ
うになっている。上記キーコード読取・照合装置5bは
正規キーか否かを判別して正規キーの時には正規キー判
別信号Kを、また、正規キーでない時には非正規キー判
別信号NGをそれぞれ出力する。また、キー回動位置検
知手段5cは、挿入されたキーが「LOCK」位置から
「ACC」位置以降に回動操作されると「ACC」位置
検知信号Kaccを出力し、「ACC」位置から「LO
CK」位置へ回動されると「LOCK」位置検知信号K
lockを出力する。なお、これらキー装置1や、キー
挿入・抜脱検知手段5a、キーコード読取・照合装置5
b、さらにキー回動位置検知手段5c等を含めて操作部
5が構成されている。
【0013】一方、図1ないし図3においては、アクチ
ュエータ部6を示しており、これは、前記操作部5とは
分離して、ステアリングシャフト7近くのうち適宜部位
に設けられており、以下、このアクチュエータ部6につ
いて述べる。ステアリングシャフト7の外周囲には、ブ
ラケット8が設けられており、このブラケット8のガイ
ド部9には、ほぼ角柱状をなすロック部材10が図1中
上下に移動可能に配置されている。このロック部材10
は、その下端部10eがステアリングシャフト7のロッ
ク溝7aと係合してステアリングロックを行なうもの
で、上記係合位置すなわちロック位置と、この係合が外
れる位置すなわちロック解除位置との間で移動される。
【0014】また、このロック部材10は、その上端部
側に設けられたロック用ばね部材たる例えば圧縮コイル
ばねからなる第1のばね部材11により常時ステアリン
グシャフト7をロック位置へ付勢されている。このロッ
ク部材10には、図1において横方向に開通するストッ
パ孔10aが形成され、さらに、図3に示すように、側
面10bにロック解除保持用係合部たる保持溝10cが
形成され、さらにその上方には、切欠部10dが形成さ
れている。
【0015】前記ストッパ孔10aとほぼ対向する位置
に、駆動体12が矢印A方向(該ストッパ孔10aに接
近する方向)およびその反対方向へ移動可能に設けられ
ており、その下面にはラック12aが形成されている。
この駆動体12には、ロックストッパ13が圧縮コイル
ばねからなる第2のばね部材14と連結された形態で矢
印A方向へ動作し得るように設けられている。この場
合、ロックストッパ13の反矢印A方向への動作は、駆
動体12が反矢印A方向へ移動する時に、その係合部1
2a(図2参照)がロックストッパ13の被係合部13
aと係合することにより行なわれる。
【0016】ロックストッパ13において図1左側には
斜面状のカム面13bが形成されていると共に、その先
端部は常時前記ロック部材10のストッパ孔10aに挿
入されている。この場合、図2に示すようにこの駆動体
12の側面12bは、ロック部材10の側面10bとほ
ぼ面一に並ぶ平坦面とされ、この側面12bに対して上
がり傾斜状の斜面12cと、これに連なる一段高い平坦
面12dとが連続している。
【0017】ここで、上記第2のばね部材14は、第1
のばね部材11のばね力より強いものである。従って、
駆動体12が矢印A方向へ移動すると、第2のばね部材
14のばね力を受けているロックストッパ13が、ロッ
ク部材10を第1のばね部材11のばね力に抗して矢印
B方向へ移動させ、ロック解除位置に至らせるようにな
っている。これら駆動体12、ロックストッパ13、第
2のばね部材14は解除機構15を構成しており、この
場合駆動体12は係合解除制御部材を兼用している。な
お、ガイド部9にはロックストッパ13のカム面13b
の先端部を逃げるための逃げ部9aが形成されている。
【0018】また、前記ブラケット8には、解除用電気
的駆動手段としての例えばパルスモータからなるモータ
16が配設されており、これの回転軸にはウォームギア
16aが取着されている。そして、このウォームギア1
6aと噛み合うようにウォームホィール17が設けられ
ており、その軸17aの端部には前記ラック12aと噛
み合うピニオン18が取着されている。これらによりギ
ア機構19が構成されていて、モータ16が例えば正回
転されると、これらのギア機構19を介して駆動体12
が矢印A方向へ移動し、逆回転されるとその反対方向へ
駆動体12が移動するようになっている。
【0019】一方、図2に示すように、前記ロック部材
10において前記保持溝10cが存する側面10bと、
駆動体12の側面12bとに跨がるようにロック解除保
持部材20が設けられている。このロック解除保持部材
20は、その中央の軸部がほぼU字形の溝を有する軸保
持部8bに回動可能に保持されている。そして、ロック
解除保持部材20の一端部20a側には、この部分を側
面10b側へ付勢する解除保持用ばね部材たる例えば圧
縮コイルばねからなる第3のばね部材21が設けられて
いる。この図2の状態から駆動体12が矢印A方向へ移
動されると、ロック解除保持部材20の他端部20b
が、相対的に駆動体12の側面12bから斜面12cを
経て平坦面12dへと摺動する。また、図2および図1
の状態から、ロック部材10が矢印B方向へ移動すると
ロック解除保持部材20の一端部20aが保持溝10c
に嵌入係合することになる。
【0020】また、上記ロック解除保持部材20の他端
部20b側には、この部分を側面12b側へ押圧するた
めの保持解除用電気的駆動手段たるソレノイド22が設
けられていて、プランジャ22aが上記ロック解除保持
部材20の他端部20bに対向している。さらに、前記
ロック部材10の切欠部10dにアクチュエータ23a
が対応するようにロック解除検知手段としてのリミット
スイッチからなるロック解除検知スイッチ23が設けら
れている。今、図3の状態ではロック解除検知スイッチ
23はオフ状態で、ロック部材10が矢印B方向へ移動
するとオンするようになっている。このオンへの変化を
もってロック解除検知信号Lout(図9参照)を、ま
たオフへの変化をもってロック検知信号Lonを出力す
る。
【0021】また、ロック制御手段たるロック制御回路
24には、前述したキー挿入検知信号Kinおよびキー
抜脱検知信号Kout、正規キー判別信号K、「AC
C」位置検知信号Kacc、「LOCK」位置検知信号
Klockおよび上述のロック解除検知信号Lout並
びにロック検知信号Lon等が与えられるものであり、
これらの信号に応じて、モータ16やソレノイド22を
制御するようになっている。また、ハンドルトルクがあ
る場合にこれを表示するための表示器25が図示しない
インストルメントパネルに設けられていて、この表示器
25もロック制御回路24により制御されるようになっ
ている。
【0022】次に上記構成の作用について、図5ないし
図8も参照して述べる。各図(a)には要部を平面的に
見ており、また各図(b)には各(a)の状態に対応す
る同要部を正面的に見ている。まず、図1ないし図3に
は、キーが挿入されていない状況に対応する各部の状態
を示している。すなわち、ロック部材10はその下端部
10eがステアリングシャフト7のロック溝7aに嵌入
係合したところのロック位置にある。
【0023】この状態から、キーが差し込まれると、キ
ー挿入検知信号Kinがロック制御回路24に与えら
れ、正規キーであると正規キー判別信号Kが与えられ、
そして、キーが「ACC」以降に回動操作されると「A
CC」位置検知信号Kaccがロック制御回路24に与
えられる。ロック制御回路24は、これらの信号が与え
られると、モータ16に所定数のパルスを印加してこれ
を正回転させる。これにて、ピニオン18が矢印C方向
に回転され、駆動体12が矢印A方向へ移動される。こ
の駆動体12の移動により第2のばね部材14を介して
ロックストッパ13も同方向へ動作し、そのカム面13
bにより、ロック部材10が第1のばね部材11のばね
力に抗して矢印B方向へ押し上げられ、もって、その下
端部10eがステアリングシャフト7のロック溝7aか
ら抜脱すると共に、ロック部材10がロック解除位置
(図5参照)に至る。
【0024】ロック部材10の矢印B方向への移動と共
に、該ロック部材10の保持溝10cおよび切欠部10
dが移動する。これにより、ロック解除保持部材20の
一端部20aが第3のばね部材21のばね力により保持
溝10cに嵌入係合し、ロック部材10がロック解除位
置に保持され、且つ他端部20bが駆動体12の斜面1
2cを経て平坦面12dに至る。これと同時にロック解
除検知スイッチ23のアクチュエータ23aが切欠部1
0dから側面10dに至ることによりオンしてLロック
解除検知信号Loutを出力する。つまり、ロック部材
10が正常にロック解除される場合には、モータ16が
駆動されて(キーが挿入されて)一定時間後にはこのロ
ック解除検知信号Loutが出力されることになる。
【0025】ロック制御回路24は、「ACC」位置検
知信号Kaccが入力されてからタイムカウントを開始
していて、所定時間以内に上記ロック解除検知信号Lo
utが与えられると、ロック部材10が正常にロック解
除された(ハンドルトルク発生無し)と判定し、この場
合、表示器25に「ハンドルトルク解放」の表示はしな
い。
【0026】なお、この後、キーが抜脱されるべく、
「ACC」位置から「LOCK」位置に回動操作される
と、「LOCK」位置検知信号Klockがロック制御
回路24に与えられる。するとロック制御回路24は、
図5の状態から、モータ16を逆回転させる。これによ
り、駆動体12が矢印Aとは反対方向へ移動され、これ
に伴いロックストッパ13も同方向へ動作してロック部
材10の大部分がストッパ孔10aから抜脱される。こ
の状態を図6に示す。しかし、この場合ロック解除保持
部材20の一端部20aは、保持溝10cに嵌入係合し
たままにあるから、ロック部材10は依然ロック解除位
置に保持されている。また、駆動体12の平坦面12d
がロック解除保持部材20の他端部20bに対して後退
し、側面12bが離間した状態となる。つまり、ロック
解除保持部材20の係合解除動作である矢印D方向の回
動動作が許容された状態となる。
【0027】そして、キーが「LOCK」位置で抜脱さ
れると、キー抜脱検知信号Koutがロック制御回路2
4に与えられる。するとロック制御回路24は、図6か
らソレノイド22を駆動してそのプランジャ22aを突
出させる。この場合、ロック解除保持部材20は矢印D
方向の回動動作が許容された状態であるから、ロック解
除保持部材20の他端部20aが押圧されて上記矢印D
方向へ回動動作し、一端部20aが保持溝10cから抜
脱して係合が解除され、これにてロック部材10が第1
のばね部材11のばね力によりロック位置に至ってステ
アリングシャフト7のロック溝7aと嵌入係合し、これ
をロックする(図7参照)。これと同時に、マイクロス
イッチ23のアクチュエータ23aが切欠部10dに入
り込んでオフし、すなわち、ロック検知信号Lonが出
力されてロック制御回路24に与えられる。すると、ロ
ック制御回路24は初期状態に戻る。
【0028】ところで、「LOCK」位置でキーを挿入
し、そして「ACC」位置へ回動したときに、ロック部
材10にハンドルトルクが発生している場合について述
べる。図1ないし図3の状態から、キーが差し込まれて
キー挿入検知信号Kinおよび正規キー判別信号Kがロ
ック制御回路24に与えられ、そして、キーが「AC
C」以降に回動操作されて「ACC」位置検知信号Ka
ccがロック制御回路24に与えられると、ロック制御
回路24は、モータ16に所定数のパルスを印加してこ
れを正回転させる。これにて、ピニオン18が矢印C方
向に回転され、駆動体12が矢印A方向へ移動される。
このとき、ロック部材10にハンドルトルクが作用して
いるから、ロックストッパ13は動作し得ずに、図8に
示すように駆動体12のみが第2のばね部材14のばね
力に抗して移動する。このとき第2のばね部材14のば
ね力は蓄勢される。
【0029】しかして、ロック制御回路24は、「AC
C」位置検知信号Kaccが入力されてからタイムカウ
ントを開始していて、所定時間以内にロック解除検知ス
イッチ23からロック解除検知信号Loutが与えられ
ないと、ロック部材10にハンドルトルクが作用してい
ると判定し、表示器25に「ハンドルトルク解放」の表
示をさせる。この後、運転者がハンドルを適宜動かして
ハンドルトルクを解放すると、ロック部材10の動き得
る状態となるので、第2のばね部材14の蓄勢されたば
ね力を受けているロックストッパ13が、矢印A方向へ
動作して、第1のばね部材11のばね力に抗してロック
部材10を押し上げてロック解除位置へと移動させる。
【0030】さて、図5に示す状態、つまり、ロック部
材10をロック解除保持状態とすべきときにおいて、ソ
レノイド22が電気的トラブル例えば短絡やスイッチ故
障等によってオンされた場合、そのプランジャ22aが
ロック解除保持部材20の他端部20bを押圧するが、
この図5の状態では、この他端部20bは駆動体12の
平坦面12dに当接しているから、ロック解除保持部材
20は係合解除動作つまり矢印D方向の回動が阻止され
た状態となっており、結局、このロック解除保持部材2
0の一端部20aが保持溝10cから抜け出ることはな
く、ロック解除を保持したままとされる。
【0031】以上説明した本実施例によれば、キー装置
等の操作部5と、アクチュエータ部6とが分離されてい
るから、アクチュエータ部6の配置位置の自由度が高ま
り、例えば、このアクチュエータ部6を、運転席におい
て足元部に配置することも可能となり、また、アクチュ
エータ部6の強度アップを図ることも可能となる。
【0032】しかも、本実施例によれば、係合解除制御
部材を兼用する駆動体12により、ロック部材10をロ
ック解除保持状態とすべき状況においてはロック解除保
持部材20の係合解除動作を阻止し、ロック部材10を
ロック動作させるべき状況においては、ロック解除保持
部材20の係合解除動作を許容するようにしたから、ロ
ック部材10がロック動作させるべき状況で、保持解除
用電気的駆動手段であるソレノイド22がオンされた時
には、ロック解除保持部材20を係合解除方向へ支障な
く動作させ得る。そして、ロック部材10をロック解除
保持状態とすべきときにソレノイド22が例えば電気的
トラブルにより動作しても、ロック解除保持部材20が
係合解除動作することがなく、不用意にロック解除保持
状態が解除されるようなことをなくすことができる。
【0033】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、キー装置等の
操作部と、アクチュエータ部とが分離されているから、
アクチュエータ部の配置位置の自由度を高くでき、例え
ば、このアクチュエータ部を、運転席において足元部に
配置することも可能で有効スペースが大きくなる。しか
も、ロック解除保持部材によりロック解除保持するにつ
いて、ロック解除保持部材を保持解除用電気的駆動手段
により動作させながらも、電気的トラブルに影響される
ことなく確実にロック解除の保持ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すステアリングシャフト
の軸方向から見たアクチュエータ部の縦断正面図
【図2】アクチュエータ部の横断平面図
【図3】アクチュエータ部の縦断側面図
【図4】操作部の一部を示す平面図
【図5】動作説明のための図
【図6】動作説明のための図
【図7】動作説明のための図
【図8】動作説明のための図
【図9】電気的構成のブロック図
【符号の説明】
1はキー装置、2はキーケース、3はキーロータ、5は
操作部、6はアクチュエータ部、7はステアリングシャ
フト、10はロック部材、10cは保持溝(ロック解除
保持用係合部)、11は第1のばね部材(ロック用ばね
部材)、12は駆動体(係合解除制御部材)、13はロ
ックストッパ、14は第2のばね部材、15は解除機
構、16はモータ(解除用電気的駆動手段)、19はギ
ア機構、20はロック解除保持部材、21は第3のばね
部材(解除保持用ばね部材)、22はソレノイド(保持
解除用電気的駆動手段)、23はロック解除検知スイッ
チ、24はロック制御回路を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60R 25/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キー装置等の操作部と、 この操作部とは分離されこの操作部の操作に関連してス
    テアリングシャフトをロックおよびロック解除するアク
    チュエータ部とを備え、 前記アクチュエータ部は、 ステアリングシャフトをロックする位置とそのロックを
    解除する位置との間で移動し得るように設けられ、常に
    はロック用ばね部材によりロック位置方向に付勢され、
    ロック解除保持用係合部を形成したロック部材と、 このロック部材をロック解除位置へ移動させるための解
    除機構と、 この解除機構を駆動する解除用電気的駆動手段と、 前記ロック部材がロック解除位置に至ったときに解除保
    持用ばね部材のばね力により前記ロック解除保持用係合
    部に係合動作してロック部材をロック解除位置に保持す
    るロック解除保持部材と、 前記操作部の操作に基づいて制御されてこのロック解除
    保持部材を係合解除方向へ動作させる保持解除用電気的
    駆動手段と、 前記ロック部材をロック解除保持状態とすべきときに前
    記ロック解除保持部材の係合解除動作を阻止し、ロック
    部材をロック動作させるべきときにロック解除保持部材
    の係合解除動作を許容する係合解除制御部材とを有して
    構成されていることを特徴とするステアリングロック装
    置。
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