JP3651043B2 - キーシリンダ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、キーとキーシリンダの間で電磁誘導を利用して磁気結合させ、その磁力によりキー内の記憶装置に記憶している固有コード等の情報の授受を行うキーシリンダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のキーシリンダ装置としては、特開昭６３−９３６４９号に開示された車両用キー装置がある。この従来の車両用キー装置は、錠前のキー播入孔入口側に固定した円環状のロータケースの内側に円柱状のロータを回動自在に装着し、このロータの外周に、ロータコイルを夫々同一方向に巻装した環状コアを配設する。各ロータコイルは周波数可変発信機に接続する。一方、キーのグリップ部には、基コイルを巻装した軸状コアを装着し、キーがロータのキー播入孔に播入されたとき、環状コアと２箇所で接触して１組の磁気回路が形成されるようにする。そしてこの磁気回路を介して情報の授受を行わせ、両者の情報が一致した時にのみエンジンの駆動を許容されるように構成されたものである。
【０００３】
このような車両用キー装置が用いられるようになった背景としては、最近多発している諸外国における車両の盗難事件が１つの要因である。このため、従来より、この盗難を防止するための盗難防止装置も数多く提案され、車両に搭載されている。このような盗難防止装置に類するシステムとしては、例えば、特公平６−５７５２４号に開示されているように、メカニカルキーを照合する手段及び電子的コードを予め設定された正規コードと照合する手段とを具備すると共に、電子的コードを照合する手段が車両側に暗証コードを入力するためのキーボード入力手段を有し、このメカニカルキーと電子的コードが共に所定時間内に一致したときにのみ車両のエンジンを始動可能とすることによって、車両の盗難を確実に防止し、送信器を必要としないため、暗証番号を試行錯誤して入力し、盗もうとする者に対する盗難防止効果を向上させる装置が提案されている。
【０００４】
また、最近の盗難防止装置は、イモビライザユニット（immobilizer unit）とＥＧＩユニットからなり、イモビライザユニットが電磁結合によるキーに固有のコードを照合し、照合した結果が不一致の場合、イグニッションスイッチをオンしても、ＥＧＩユニットにおいてエンジン始動できないように構成されている。また、この種の盗難防止装置に使用されるキーの構成は、図１２に示すように、キー１’は、運転者により把持される把持部１’ａと、キー穴の形状に合致するように歯形が形成され、キー穴に挿入される先端部１ｃからなる。また、把持部１’ａと先端部１ｃは、金属から構成されるが、半月状に金属の１部が切られており、コイルアンテナ１ｄは、ケース１ｅに収納されたうえで、樹脂等でその全体が被装される。
【０００５】
このように、金属の１部を切り取って樹脂モールドし、樹脂のなかにコイルアンテナを埋め込むことにより、キー側のコイルアンテナからシリンダアウタへの磁力の出力特性を向上させるようにしたキーが提案されている。
また、キー側のコイルアンテナをキーの金属製の把持部内に収納するため、キーをキー穴に挿入して回転させるとき等の、把持部の変形によるコイルアンテナの破損を防止できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成される従来例において、例えば、特開昭６３−９３６４９号に開示された車両用キー装置では、ロータコイルが金属製のロータケースの内側に装着されているため、キーコイルから発生される磁力がロータコイルとキーコイルとの間の金属により干渉してしまい、磁気的結合による情報の授受、即ちキーコイルからロータコイルへ伝わる磁力が弱まり、ロータコイル側で変換したパルス波形がなまる等の不具合が生じていた。
【０００７】
また、キーの金属製の把持部の１部を切り取り樹脂によりモールドするため、キーをキー穴に挿入して回転させた場合に、把持部が変形してコイルアンテナを破損したり、保持部自体が壊れるなどの問題があった。
従って、本発明のキーシリンダ装置は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コイルアンテナ収納体をキーシリンダアウタの先端面に安定して保持することにより、キー側のコイルアンテナからシリンダアウタ側のコイルアンテナへの磁力の出力特性を向上できるキーシリンダ装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明のキーシリンダ装置は以下の構成を備える。即ち、
キー側の第１のコイルアンテナとの間で磁気的結合により情報の授受を行うための第２のコイルアンテナが設けられたキーシリンダ装置であって、キーシリンダ本体と、前記キーシリンダ本体の先端面より突出して設けられるキーシリンダアウタと、前記キーシリンダアウタの先端面の外周に嵌装され、前記第２のコイルアンテナを収納するためのコイルアンテナ収納体と、前記第２のコイルアンテナを巻装して前記コイルアンテナ収納体内に保持するための環状のキャリア部材とを備え、前記コイルアンテナ収納体の内周縁部には、該コイルアンテナ収納体を前記キーシリンダアウタに係止すると共に、前記キーシリンダアウタとの係合時において前記コイルアンテナ収納体を前記キーシリンダアウタの先端面方向に付勢する第１の付勢手段が設けられ、前記コイルアンテナ収納体の外周縁部には、第２の付勢手段が設けられ、前記キャリア部材は、前記第２の付勢手段により前記コイルアンテナ収納体内の所定位置に保持されることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
以上のように、この発明に係わるキーシリンダ装置は構成されているので、コイルアンテナ収納体の内周縁部の第１の付勢手段により、コイルアンテナ収納体とシリンダアウタとの距離を所定値に保持することができる。
また、第２、第３の付勢手段により、コイルアンテナ収納体側のアンテナコイルを係止するキャリアをコイルアンテナ収納体内の最適な位置に保持するので、キャリアのコイルアンテナ収納体内での前後方向のズレを抑制し、キー側のコイルアンテナからシリンダアウタへの磁力の出力特性を一定に保持することができる。
【００１０】
【実施例】
以下に本発明の実施例につき、添付の図面を参照して詳細に説明する。尚、以下に説明する実施例では、キーシリンダ装置及びこの装置に使用されるキーを従来技術の項において説明したイモビライザユニット（immobilizer unit）とＥＧＩユニットからなる車両用盗難防止装置に適用した一例で説明する。
【００１１】
図１は、本発明に基づく実施例の車両用盗難防止装置のシステムブロック図である。図１を参照して、本実施例の車両用盗難防止装置の構成を説明する。図１に示すように、本実施例に用いる車両用盗難防止装置は、トランスポンダー１と、トランスポンダー１からの信号を受信するアンテナ２と、アンテナ２により取り込まれた信号を増幅するアンプ３と、アンプからの信号により制御されるイモビユニット４と、エンジン制御を行うＥＧＩユニット９とを備えるシステムである。具体的に説明すると、トランスポンダー１は、自動車のイグニッションスイッチのオン、オフを運転者側において行う送信機内蔵のキーである。また、アンテナ２とは、イグニッションスイッチのオン、オフに連動して作動するコイルアンテナである。アンプ３では、このコイルが作動し、電圧が付与されるときに、電磁結合するための搬送波と受信信号とを一定値に増幅させる増幅機能を有する。
【００１２】
イモビユニット４は、イモビライザーユニット（immobilizer unit）と呼ばれ、最近ヨーロッパで盗難防止用に開発されているＥＧＩによるエンジン始動を禁止するコントローラであり、車両降車時にイグニッションスイッチをオフすること、或いはキーの有するＩＤを照合することで自動的にセットされる。
イモビユニット４は、バッテリー電源（＋Ｂ）１４及びスイッチ電源（ＩＧ１）１５に基づいてイグニッションスイッチのオン、オフ情報を与えられると共に、アンプ部３で増幅される電圧値に基づいて、トランスポンダー１からＩＤデータが与えられ、所定の制御信号をＥＧＩユニットに送信する。更に、イモビユニット４は、バッテリー電源１４に接続されているので、例えば、エンジンを停止して、イグニッションスイッチをオフしても電源は供給され、スタンバイ状態を保持している。
【００１３】
ＥＧＩユニットは、エンジンの回転数や燃料噴射量等を制御するコントローラである。また、ＥＧＩユニット９は、イモビユニット４から所定の制御信号を受信し、その信号に基づいて、スタータや燃料噴射量等を制御する。また、ＥＧＩユニット９は、イモビユニット４の場合とは異なり、イグニッションッスイッチのオン、オフに連動しながらスイッチ電源１５として動作するので、例えば、エンジンを停止して、イグニッションスイッチをオフすると電源は切れることになる。
【００１４】
＜磁気的結合の原理＞
キー１とコイルアンテナ２とは、電磁誘導の原理を利用して無線で磁気的に結合されている。コイルアンテナ２は、増幅器３に接続されており、キーをキー穴に差し込んでイグニッションオン位置に回転したときに、イモビユニット４からコード検出するための信号を出力することにより、電磁誘導の原理でコイルに電流が流れる。キーのＩＤコードは、この電流による増幅される電圧値に基づいて検出される。
【００１５】
次に、図２を参照して、キーのステアリングロックユニットについて説明する。図２は、一般の車両のステアリングホイール付近に搭載されるステアリングロックユニットを分解して示す図である。図２において、ステアリングロックユニット１００は、前述のコイルアンテナ２を含むコイルアンテナ収納体４０と、シリンダアウタ８０と、ロック機構本体６０と、イグニッションスイッチ１５とを備える。コイルアンテナ収納体４０及びシリンダアウタ８０は、ロック機構本体の前側に設けられ、キーを差し込むためのキー穴５０を備える。キー穴５０はロック機構本体６０に設けられたキー溝と対応して、運転者によりキーが差し込まれ回転される。ロック機構本体６０が回転すると、ステアリングロック機構が解除され、ステアリングシャフト（不図示）が回転可能になると共に、キーが抜かれると、ステアリングシャフトがロックされ、回転不能となる。ロック機構本体６０の後部には、イグニッションスイッチ１５が設けられ、キーをオン位置まで回転することにより、イグニッションスイッチがオンされる。イグニッションスイッチはＥＧＩユニットに接続され、スイッチがオンされるとＥＧＩユニットによりエンジン始動が実行される。
【００１６】
＜コイルアンテナ収納体の構成＞
次に、前述のコイルアンテナ収納体４０の構成を説明する。図３は、コイルアンテナ収納体の平面図、図４は図３を矢印Ｙ方向からみた正面図、図５は、図４を矢印Ｘ方向から見た側面図、図６は、図５を矢印Ｚ方向から見た図、そして、図７は、図６のＡ−Ａ矢視断面図である。コイルアンテナ収納体４０は、図４に示すように、円環状のドーナツ形を呈しており、外縁部分４１ａから内縁部分４４ａにかけて図７のように、全周に亘って凸状に形成されている。また、内縁部分４４ａから外縁部分４１ａの中間部付近までは斜面部分４２が形成されている。外縁部分４１ａの凸部表面には、キーの操作位置を示すために、環状に”LOCK"、"ACC"、"ON"、"START"の文字が刻まれている。図６は、図４のちょうど裏側を示している。図３〜図６に示すように、文字が刻まれた表面の裏側には、突起４３ａが形成されている。この突起４３ａは、後述するシリンダアウタ８０の全面に形成された突起４３ｂと嵌合してコイルアンテナ収納体の位置決めを行う。また、外縁部分の凸部の裏側は凹部となっており、円環状に凹溝が形成されている。この凹溝には、この溝に収納できる程度の径の円環状のコイルが収納される。このコイルアンテナ収納体は、樹脂などのプラスチックで形成され、非常に軽量である。
【００１７】
このように、コイルアンテナ収納体４０の外縁部分４１ａの表面を円環状に前方に張り出している形状とすることで、キーをキー穴に差し込んだときに、後述するキーの把持部を包み込むように、コイルアンテナ収納体側のコイルがキー側のコイルにより近づくことになり、コイルアンテナ収納体とコイルアンテナとの磁力の干渉を低減する。また、突起４３ａを設けたことにより、位置決めが容易にできる。
【００１８】
＜シリンダアウタの構造＞
次に、前述のシリンダアウタ８０の構成を説明する。図８は、シリンダアウタの正面面図、図９は図８を矢印Ｐ方向から見た図、図１０は、図８を矢印Ｑ方向から見た側面図である。
図８〜図１０において、シリンダアウタ８０は、図８に示すように、その前側の断面が円状を呈しており、外縁部分４１ｂから内縁部分４４ｂにかけて図９、図１０のように、フランジ状に平面が形成されている。図９は、図８を下方から見た様子を示している。図９に示すように、外縁部分４１ｂから内縁部分４４ｂにかけてのフランジが形成する前面の底部には、突起４３ｂが形成されている。この突起４３ｂは、前述のコイルアンテナ収納体４０の裏側に形成された突起４３ａと嵌合してシリンダアウタの位置決めを行う。また、内縁部分４４ｂの更に内側には、その先端にキー穴５０が開口した円筒状のキー穴本体５１と、その後部にフランジ部より形の小さいくびれ部５２が延設されている。このシリンダアウタ８０は、金属で構成され、先端にはコイルアンテナ収納体４０が装着される。
【００１９】
このように、キー穴部分を円筒状に延設しているので、コイルアンテナ収納体４０をシリンダアウタ８０に装着し、キーをキー穴に差し込んだときに、後述するキーの把持部を包み込むように、コイル収納体側のコイルがキー側のコイルにより近づくことになり、シリンダアウタとコイルアンテナとの磁力の干渉を低減する。また、突起部４３ｂを設けたことにより、位置決めが容易にできる。
【００２０】
＜キーの構成＞
次に、前述の送信機能を有するキー１の構成を説明する。図１１は、キーの形状を示す図である。
図１１において、キー１は、運転者により把持される把持部１ａと、キー穴の形状に合致するように歯形が形成され、キー穴に挿入される先端部１ｃからなる。また、把持部１ａと先端部１は金属から構成される。キーの把持部１ａには、先端部１ｃとの接続部分付近にコイルアンテナ１ｄを収納するアンテナ穴１ｆが形成されている。コイルアンテナ１ｄは、アンテナ穴１ｆの外形に合致したケース１ｅに収納されて、アンテナ穴１ｆに装着される。把持部１ａは、コイルアンテナ１ｄが装着されたうえで、樹脂等でその全体が被装される。
【００２１】
このように、金属で形成された把持部１ａの一部にアンテナ穴を設け、樹脂でモールドすることにより、キー側のコイルアンテナからコイルアンテナ収納体側のコイルアンテナへの磁力の出力特性を向上できる。
また、キー側のコイルアンテナをキーの金属製の把持部内に収納するため、キーをキー穴に挿入して回転させるとき等の、把持部の変形によるコイルアンテナの破損を防止できる。
【００２２】
＜コイルアンテナ収納体の詳細構成＞
次に、前述のコイルアンテナ収納体４０の詳細構成を説明する。図１３は、コイルアンテナ収納体の側面図、図１４は図１３を矢印Ｒ方向からみた正面図、図１５は、図１６のＢ−Ｂ矢視断面図、図１６は、図１４を裏側から見た図、図１７は、図１６のＣ−Ｃ矢視断面図である。コイルアンテナ収納体４０は、図１４に示すように、その内縁部分４４ａに約１２０°間隔で係合爪４５が設けられている。これらの係合爪４５は、シリンダアウタ８０の円筒状のフランジ部５１に係合する。また、図１５〜図１７に示すように、その外縁部分４１ａには、同様に約１２０°間隔で外縁コイル係合爪４６が設けられていると共に、内縁部分４４ａに係合爪４５と交互に配置された内縁コイル係合爪４７が設けられている。係合爪４５は、内周方向に突出している。また、内縁コイル係合爪４６は内周方向、外縁コイル係合爪４７は外周方向にそれぞれ突出している。これらの外縁及び内縁コイル係合爪４６、４７は、外縁部分４１ａの円環状の凹溝にアンテナコイルを収容するためのプラスチック製のキャリアを係止する。アンテナコイルは、前述のように円周に沿ってこの溝に収納できる程度の径を有する円環状のものである。
【００２３】
＜コイルアンテナ収納体のシリンダアウタへの取付け状態＞
次に、前述のコイルアンテナ収納体４０をシリンダアウタ８０に嵌合させた場合の取付け状態について説明する。図１８は、コイルアンテナ収納体を取付ける前のコイルアンテナ収納体とシリンダアウタとの位置関係を示す図である。また、図１９は、コイルアンテナ収納体を取付けた状態でのコイルアンテナ収納体とシリンダアウタとの位置関係を示す図である。図１８に示すように、外縁部分４１ａの円環状の凹溝にはアンテナコイルを収容するためのプラスチック製のキャリア７０が収容されている。また、キャリア７０は外縁及び内縁コイル係合爪４６、４７によって凹溝内に係止されている。
【００２４】
この図１８に示す状態で、内縁部分４４ａの係合爪４５をフランジ部５１に押し付けることによって、係合爪４５はフランジ部５１に抗して変形する。このシリンダアウタ８０を更に押し付けると、係合爪４５はフランジ部のくびれ部５２に嵌合し、図１９に示すようにフランジ部の外周部分に当接する。
図１９において、キャリア７０がシリンダアウタ８０の平面部４１ｂに当接する部分７１は、コイル８１が発生する磁界の干渉ダンパの役割を果たしている。キャリア７０は、内縁係合爪４７によって矢印Ｓ１方向に押し付けられ、また、外縁係合爪４６によって矢印Ｓ２方向に押し付けられるため、凹溝内部での前後方向の位置ずれが発生しないよう構成されている。また、コイルアンテナ収納体４０は、係合爪４５により係止されている。係合爪４５は、図示のように、フランジ部５１に外周を力Ｆで押し付けるので、その水平方向分力Ｆｘが外縁部分４１ａ全体を矢印Ｆ’ｘ方向に押し付けるように作用する。このようにして、コイルアンテナ収納体４０のシリンダアウタ８０に対する前後方向の位置が保持される。
【００２５】
尚、本実施例の構成の磁気的結合を利用したキーシリンダ装置では、コイルアンテナ収納体とシリンダアウタとの距離ｔが約0.2ミリ以上となるとキー側のコイルアンテナからシリンダアウタへの磁力の出力特性が悪化するため、本実施例のコイルアンテナ収納体とシリンダアウタとの距離ｔは0.2ミリを超えないように位置が保持される。
【００２６】
このように、コイルアンテナ収納体４０の内縁部分４４ａの係合爪４５により、コイルアンテナ収納体４０とシリンダアウタ８０との距離を0.2ミリを超えないように保持すると共に、外縁及び内縁コイル係合爪４６、４７により、アンテナコイルを係止するキャリア７０をコイルアンテナ収納体内の最適な位置に保持するので、夫々の前後方向のズレを抑制し、キー側のコイルアンテナからシリンダアウタへの磁力の出力特性を一定に保持することができる。
【００２７】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施例を修正又は変形したものに適用可能である。
例えば、コイルアンテナ収納体の材質等は、磁力の干渉が小さいものであれば、プラスチック以外のものでもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明のように、この発明に係わるキーシリンダ装置によれば、コイルアンテナ収納体の内周縁部の第１の付勢手段により、コイルアンテナ収納体とシリンダアウタとの距離を所定値に保持することができる。
また、第２、第３の付勢手段により、コイルアンテナ収納体側のアンテナコイルを係止するキャリアをコイルアンテナ収納体内の最適な位置に保持するので、キャリアのコイルアンテナ収納体内での前後方向のズレを抑制し、キー側のコイルアンテナからシリンダアウタへの磁力の出力特性を一定に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施例の車両用盗難防止装置のシステムブロック図である。
【図２】一般の車両のステアリングホイール付近に搭載されるステアリングロックユニットを分解して示す図である。
【図３】コイルアンテナ収納体の平面図である。
【図４】図３を矢印Ｙ方向から見た正面図である。
【図５】図４を矢印Ｘ方向から見た側面図である。
【図６】図５を矢印Ｚ方向から見た図である。
【図７】図６のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図８】シリンダアウタの正面面図である。
【図９】図８を矢印Ｐ方向から見た図である。
【図１０】図８を矢印Ｑ方向から見た側面図である。
【図１１】キーの構造を示す図である。
【図１２】従来のキーの構造を示す図である。
【図１３】コイルアンテナ収納体の側面図である。
【図１４】図１３を矢印Ｒ方向からみた正面図である。
【図１５】図１６のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１６】図１４を裏側から見た図である。
【図１７】図１６のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１８】コイルアンテナ収納体を取付ける前のコイルアンテナ収納体とシリンダアウタとの位置関係を示す図である。
【図１９】コイルアンテナ収納体を取付けた状態でのコイルアンテナ収納体とシリンダアウタとの位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１…トランスポンダー、
２…コイルアンテナ、
３…アンプ、
４…イモビユニット、
９…ＥＧＩユニット、
４０…コイルアンテナ収納体、
４１ａ…コイルアンテナ収納体側外縁部分、
４２…傾斜部分、
４３ａ…コイルアンテナ収納体側突起、
４４ａ…コイルアンテナ収納体側内縁部分、
４１ｂ…シリンダアウタ側外縁部分、
４３ｂ…シリンダアウタ側突起、
４４ｂ…シリンダアウタ側内縁部分、
４５…係合爪、
４６…外縁コイル係合爪、
４７…内縁コイル係合爪、
５０…キー穴、
５１…フランジ部、
５２…くびれ部分、
６０…ロック機構本体
７０…キャリア、
８０…シリンダアウタ、
８１…アンテナコイル。

Claims (4)

1. キー側の第１のコイルアンテナとの間で磁気的結合により情報の授受を行うための第２のコイルアンテナが設けられたキーシリンダ装置であって、
   キーシリンダ本体と、
   前記キーシリンダ本体の先端面より突出して設けられるキーシリンダアウタと、
   前記キーシリンダアウタの先端面の外周に嵌装され、前記第２のコイルアンテナを収納するためのコイルアンテナ収納体と、
   前記第２のコイルアンテナを巻装して前記コイルアンテナ収納体内に保持するための環状のキャリア部材とを備え、
   前記コイルアンテナ収納体の内周縁部には、該コイルアンテナ収納体を前記キーシリンダアウタに係止すると共に、前記キーシリンダアウタとの係合時において前記コイルアンテナ収納体を前記キーシリンダアウタの先端面方向に付勢する第１の付勢手段が設けられ、
   前記コイルアンテナ収納体の外周縁部には、第２の付勢手段が設けられ、前記キャリア部材は、前記第２の付勢手段により前記コイルアンテナ収納体内の所定位置に保持されることを特徴とするキーシリンダ装置。
2. 前記第１の付勢手段は、前記キーシリンダアウタの先端面との当接面に形成された斜面部により前記コイルアンテナ収納体を前記キーシリンダアウタの先端面方向に付勢することを特徴とする請求項１に記載のキーシリンダ装置。
3. 前記第１の付勢手段は、前記コイルアンテナ収納体の外周縁部と前記キーシリンダアウタの先端面との間に所定の間隙を有して付勢することを特徴とする請求項２に記載のキーシリンダ装置。
4. 前記コイルアンテナ収納体の内周縁部には、前記内周縁部から外周縁部に向かって突出する第３の付勢手段が設けられ、前記キャリア部材は、前記第３の付勢手段により前記コイルアンテナ収納体内の所定位置に保持されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のキーシリンダ装置。

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