JP3938277B2 - ロック装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロック装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
離隔位置からの施解錠信号によりソレノイドを励磁し、施錠子を駆動するロック装置は、例えば、自動車のステアリングロック装置に利用されている。ステアリングロック装置は、シフトレバーの操作、あるいは適宜の認証手段での施解錠信号の受領によりコントローラが生成する施解錠信号によりソレノイドを励磁し、該ソレノイドに連動する施錠子をステアリングシャフトに係合して該ステアリングシャフトの回転操作を禁止するロック位置と、係合解除位置（アンロック位置）の間を移動させる。
【０００３】
一方、ソレノイドは内蔵された電磁石への通電によりプランジャを進退させるものであり、通電（励磁）状態において一方の状態を維持し、通電停止状態において例えばスプリングの反力を利用して反対状態を維持する仕様のものと、状態変更時のみに通電するいわゆるラッチングソレノイドがある。前者のものにあっては、一方の状態を維持するために保持電流を必要とするために、消費電力が大きくなる上に、コイルの発熱等が発生するために、ラッチングソレノイドが多用される。
【０００４】
しかし、このようなラッチングソレノイドをロック装置のアクチュエータとして利用する場合には、例えば、ラッチングソレノイドにより施錠子を施錠位置にドライブした状態で衝撃が加えられると、ラッチングソレノイドのプランジャが解錠方向に移動してその位置に保持される結果、施錠子が施錠位置から解錠位置に移動して保持される可能性がある。
【０００５】
これを防ぐためには、プランジャの保持力を高めることも有効であるが、このようにすると、状態遷移のために大きな力を必要とするために、装置が大型化し、かつ、消費電力も大きくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、予定された信号以外の衝撃によりロック装置の状態が遷移することを防止し、信頼性を高めたロック装置の提供を目的とする。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、このようなロック装置に有効なソレノイドの提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
ロック装置は、コントローラからの施解錠信号によりラッチングソレノイド２を制御し、施錠子３を解錠位置、あるいは施錠位置のいずれかに移動させる。
【０００９】
ここで、ラッチングソレノイド２とは、非通電状態でプランジャ１を吸引状態と非吸引状態のいずれにも保持可能なソレノイドをいい、本体内に内蔵した永久磁石により吸引状態、および非吸引状態の双方の状態を維持するもののほか、一方の状態、例えば、非吸引状態は本体内、あるいはプランジャ１に装着した圧縮スプリング６の復元力により保持されるものも含まれる。
【００１０】
施錠子３はプランジャ１の状態遷移に追随して施錠位置、あるいは解錠位置に移動して状態遷移すれば足り、プランジャ１と施錠子３との間に適宜の伝力機構が介在するものであっても、プランジャ１から直接力を受けるものであってもよい。
【００１１】
カウンタウエイト４は、ロック装置に衝撃が加えられた際に衝撃力により揺動し、プランジャ１、あるいは施錠子３が所定の方向、例えば、施錠位置から解錠位置側に移動するのを防止して、プランジャ１の解錠状態への遷移を阻止する。
【００１２】
したがってこの発明において、ロック装置に衝撃力が加えられた場合であっても、カウンタウエイト４がプランジャ１の移動を阻止するために、不用意にラッチングソレノイド２のプランジャ１が解錠状態に状態遷移し、ロックが解除されることがなくなるために、ロック動作の信頼性が向上する。
【００１３】
カウンタウエイト４は、プランジャ１、あるいは施錠子３に直接連結することも可能であるが、衝撃力が負荷された揺動動作中にのみプランジャ１の移動領域に侵入してプランジャ１、あるいは施錠子３接触し、通常状態においては非接触状態となるように配置するのが望ましい。このように構成することにより、通常のラッチングソレノイド２の作動時には、カウンタウエイト４は何ら寄与しないこととなるために、ラッチングソレノイド２の駆動力をことさら大きくする必要がなく、小型化を図ることができる。
【００１４】
以上のロック装置には、プランジャ１を進退可能に保持するソレノイドケース５に前記プランジャ１の進退方向に直交する揺動軸周りに揺動自在なカウンタウエイト４を軸支してなるラッチングソレノイド２を使用することができる。
【００１５】
ラッチングソレノイド２に衝撃が与えられると、カウンタウエイト４は衝撃力により揺動する。揺動方向を予め一方向に拘束し、拘束方向からの撃力に対して感応するように構成することにより、ラッチングソレノイド２を使用した装置に衝撃が加わった際に、ラッチングソレノイド２が不用意に所定の一方向への状態遷移することがなくなり、装置の動作信頼性を高めることができる。また、図６に示すように、感応方向の異なる一対のカウンタウエイト４を備えることにより、双方向の衝撃力に対する状態遷移も防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１にステアリングロック装置として構成された本発明の実施の形態を示す。ステアリングロック装置Ａは、ステアリングシャフト７を収容する図外のステアリングコラムに固定されるステアリングフレーム８を備える。ステアリングフレーム８内には、真正キーのみにより回転操作可能なシリンダ９が収容され、該シリンダ９を回転させることにより、シリンダ９の端部に連結されるロータ１０を回転させ、イグニッション１１を作動させることができる。
【００１７】
また、ステアリングフレーム８内には、圧縮スプリング１２によりステアリングシャフト７側への飛び出し方向に付勢されるロッキングロッド１３と、ロータ１０により支承されてこのロッキングロッド１３を付勢力に抗して退避位置に吊持するハンガ１４が収容され、シリンダ９が施錠回転位置にある際には、ハンガ１４がロータ１０による支承を解除されてロッキングロッド１３はステアリングシャフト７側に飛び出し、ステアリングの操作を禁止する。
【００１８】
ロック装置は、図外のシフトレバーの位置がパーキング位置にあるときに上記ロータ１０に係止してシリンダ９への操作を禁止し、パーキング位置以外で係止を解除するために装着され、上記ロータ１０に設けられたストッパ１０ａ（図２参照）に係脱するロックレバー（施錠子３）と、ソレノイドカバー１５に収容され、上記ロックレバー３を作動させるラッチングソレノイド２を有する。
【００１９】
この実施の形態におけるラッチングソレノイド２は、図３、４に示すように、ソレノイドケース５内に収容される図外の永久磁石によりプランジャ１を無給電状態において吸引位置に保持することができ、非吸引位置には、プランジャ１に装着される圧縮スプリング６の復元力により保持される。ソレノイドケース５にはヒンジ片５ａが設けられ、該ヒンジ片５ａによりプランジャ１の駆動方向に直交して支持される支軸４ａ周りにカウンタウエイト４が揺動自在に軸支される。カウンタウエイト４は、揺動中心を挟んで一方に所定重量のウエイト部４ｂを、他方に作動片４ｃを各々備え、支軸４ｂ回りに巻装されるウエイト用トーションスプリング１６によりウエイト部４ｂが衝撃伝達部１７となるソレノイドカバー１５の内壁に押し付けられる。ウエイト用トーションスプリング１６のバネ定数は、装着姿勢を維持することが可能で、かつ、後述するように、ウエイト部４ｂへの衝撃力負荷時にカウンタウエイト４の揺動を妨げない程度に設定される。
【００２０】
ロックレバー３は、上記ソレノイドカバー１５に固定される支軸３ａ周りに揺動自在に軸支される。ロックレバー３は上記カウンタウエイト４の揺動中心軸に対して直交する揺動中心を挟んで一方にロック片３ｂを、他方に当接片３ｃを備え、ロック片３ｂがステアリングフレーム８内に挿入される。また、ロックレバー３は支軸３ａ回りに巻装されるレバー用トーションスプリング１８によって、当接片３ｃがプランジャ１の先端に固定された作動プレート１ａに圧接する方向に付勢され、プランジャ１の進退動作に追随して揺動する。
【００２１】
このロックレバー３は、図２（ａ）に示すように、施錠位置においてロック片３ｂがロータ１０のストッパ１０ａに係止してロータ１０の回転を禁止するとともに、図２（ｂ）に示す解錠位置において係止解除位置に退避してロータ１０の回転を許容し、施錠位置がプランジャ１の非吸引位置に、解錠位置がプランジャ１の吸引位置に対応する。
【００２２】
次に、本実施の形態の動作を説明する。上述したように、解錠状態おいてプランジャ１はソレノイドケース５内の永久磁石に吸着して非通電状態でも吸引状態が維持され、ロックレバー３はレバー用トーションスプリング１８の付勢力により当接片３ｃが作動プレート１ａに当接して解錠位置に保持される。この状態から、コントローラから施錠信号が送信され、ラッチングソレノイド２が励磁されると、図２（ａ）、図４に示すようにプランジャ１は非吸引状態に遷移し、ロックレバー３も追随して回転し、施錠位置に移動する。
【００２３】
上述した正常な施解錠操作中、および施解錠状態においては、カウンタウエイト４は、図４に示すように、ウエイト用トーションスプリング１６に付勢されて直立姿勢にあり、作動片４ｃは、作動プレート１ａの移動範囲外、正確には、吸引状態での作動プレート１ａの位置よりさらに後方寄りに位置する。なお、図４において施錠状態における作動プレート１ａを実線で、解錠状態における作動プレートを鎖線で示す。
【００２４】
いま、施錠状態においてステアリングフレーム８の前端に固定されるポジションキャップ８ａが打撃されると、施錠子３には、図２において反時計回りのモーメント、すなわち、解錠方向への移動力が発生し、プランジャ１には解錠状態に遷移する力が負荷される。
【００２５】
一方、打撃力はソレノイドカバー１５の衝撃伝達部１７を介してカウンタウエイト４にも同時に負荷され、カウンタウエイト４は、ウエイト用トーションスプリング１６の反力に抗して、図５（ｂ）に示すように、支軸４ａを中心として時計回りに揺動する。カウンタウエイト４の揺動によりカウンタウエイト４の作動片４ｃは作動プレート１ａの移動領域内に侵入して上記作動プレート１ａの後方、すなわち、解錠位置側への移動を阻止し、解錠状態への遷移を禁止する。
【００２６】
したがって、この実施の形態において、施錠子３に解錠位置側への移動力を発生させる衝撃力をカウンタウエイト４に伝達させて該カウンタウエイト４を揺動させ、上記移動力を相殺するために、施錠状態において衝撃が与えられても不用意に解錠状態に遷移することがない。この結果、シフトレバーがパーキング位置にあるときにステアリングロック装置Ａに撃力を与えても施錠子３が解錠位置に移動することはなく、防盗性能が向上する。
【００２７】
なお、以上においては、衝撃による施錠状態から解錠状態への遷移を防止するように構成する場合を例示したが、施解錠位置を反転すれば、施錠状態への遷移を防止するように構成することもできる。また、カウンタウエイト４は揺動時に作動プレート１ａに接触するように構成されているが、状態遷移の力の大部分がロックレバー３によりもたらされる場合には、ロックレバー３側に接触してロックレバー３の移動のみを規制するように構成することも可能である。
【００２８】
さらに、以上の実施の形態においては、所定の一方向（ポジションキャップ側）からの撃力に対する異常解錠、あるいは異常施錠を防止する場合を示したが、作動方向が逆方向の一対のカウンタウエイト４を配置することにより、双方向からの撃力に対する異常動作を防止することができる。この場合、図に示すカウンタウエイト４に加え、ウエイト部４ｂの後方がソレノイドカバー１５に接触し、揺動時に作動片４ｃが解錠状態から施錠状態への偏位を拒絶するカウンタウエイト４を設ければ足りる。
【００２９】
また、この場合、図６に示すように、衝撃伝達部１７をソレノイドケース５に形成することも可能である。なお、図６において施錠状態における作動プレート１ａを鎖線で、解錠状態における作動プレートを実線で示す。
【００３０】
加えて、以上において、ロック装置はシフトレバーの位置に基づいてコントローラが発信する施解錠信号によってロータ１０の回転操作を施解錠するように構成される場合を例示したが、このほかに、例えば、コントローラからの施解錠信号によってステアリングシャフト７を直接、あるいは間接に施解錠するように構成することもできる。
【００３１】
また、本発明のロック装置は、ステアリングロック装置Ａ以外の種々のものに採用することができ、例えば、図７に示すように、配電ボックスの錠装置として構成することができる。この錠装置は、ハンドル用トーションスプリング１９により引き出し方向に付勢される把手２０と、把手２０の回転端を係止するロックノブ２１とを有し、ロックノブ２１はノブ用トーションスプリング２１ａにより係止方向に付勢されて把手２０の回転を規制している。ラッチングソレノイド２は、プランジャ１先端にロック杆（施錠子３）を固定して形成される。図７（ａ）に示す施錠状態においては、ロック杆３はロックノブ２１に接触して該ロックノブ２１の把手２０との係止解除方向（反時計回り）への回転を規制する。
【００３２】
図外のコントローラが解錠信号を出力すると、ラッチングソレノイド２は図７（ｂ）に示すように吸引状態に遷移し、ロック杆３はロックノブ２１との係止を解除し、ロックノブ２１を操作して把手２０を引き出すことができる。
【００３３】
ロック装置は、上述した実施の形態と同様に、カウンタウエイト４（図示せず）を備え、図７において上方からの撃力により作動し、ロック杆３が解錠位置に移動し、ラッチングソレノイド２が非吸引状態から吸引状態に遷移するのを防止する。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、予定された信号以外の衝撃によりロック装置の状態が遷移することを防止することができるために、施解錠の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ステアリングロック装置を示す断面図である。
【図２】図１の断面図で、（ａ）は施錠状態における２Ａ-２Ａ線断面図、（ｂ）は解錠状態における２Ａ-２Ａ線断面図である。
【図３】ラッチングソレノイドの分解斜視図である。
【図４】ラッチングソレノイドを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の４Ｂ方向矢視図である。
【図５】図２（ａ）の５Ａ-５Ａ線断面図で、（ａ）は衝撃が加わらない状態、（ｂ）はカウンタウエイトが作動した状態を示す図である。
【図６】図５の変形例を示す図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は解錠状態における要部拡大図である。
【符号の説明】
１ プランジャ
２ ラッチングソレノイド
３ 施錠子
４ カウンタウエイト
５ ソレノイドケース

Claims (2)

1. コントローラからの施解錠信号により吸引、非吸引状態に遷移したプランジャを遷移後の状態に維持可能なラッチングソレノイドと、
   前記プランジャにより施錠位置間を駆動される施錠子と、
   前記プランジャの進退方向に直交する揺動軸周りに揺動自在で、衝撃負荷時に揺動してプランジャの先端に固定された作動プレートの吸引状態での位置よりさらに吸引方向寄りの位置から該プランジャの移動領域に進入し、作動プレートを吸引状態での位置から非吸引状態での位置まで押し戻し可能な作動片を備え、プランジャの予め選択された方向への状態遷移を阻止するカウンタウェイトとを有するロック装置。
2. プランジャを進退可能に保持するソレノイドケースに前記プランジャの進退方向に直交する揺動軸周りに揺動自在なカウンタウェイトを軸支してなり、
   前記カウンタウェイトは、衝撃負荷時に揺動してプランジャの先端に固定された作動プレートの吸引状態での位置よりさらに吸引方向寄りの位置から該プランジャの移動領域に進入し、作動プレートを吸引状態での位置から非吸引状態での位置まで押し戻し可能な作動片を有するラッチングソレノイド。

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