JP3995434B2 - ステアリングロック装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両等に用いられるステアリングロック装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来よりキーがなくても施解錠できるシリンダ錠が実公昭61−28851号公報に開示されている。このシリンダ錠は、タンブラーを備えたロータの外周に、内周面にタンブラー係合溝が形成された回転筒が設けられている。この回転筒には、電磁ソレノイドによって駆動するプランジャの先端部が嵌入する穴が設けられ、電磁ソレノイドがオフのときには、プランジャが穴に嵌入して回動筒の回動を阻止し、電磁ソレノイドがオンのときにはプランジャが穴から脱出して回動筒が回動可能な状態となる。このシリンダ錠をキーを用いて解錠する場合には、普通のシリンダ錠と何ら異なることはなく、ロータ内にキーを挿入するとタンブラーがロータ内に没入して回転筒との係合が解除され、ロータが回動可能となる。一方、キーを用いずに解錠する場合には、電磁ソレノイドを作動させてプランジャを回転筒の穴から脱出させ、回転筒を回動自在とする。そうすればロータの前面に設けられたノブを持って回転させると、ロータのタンブラーが回転筒のタンブラー係合溝に係合しているので、ロータと回転筒とが共に回転するようになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公知技術では、電磁ソレノイドがオンしてプランジャの先端部が穴から脱出する際に、回動筒を回転操作していると、プランジャの先端部と穴とが接触して引っ掛かり、電磁ソレノイドがオンしても、回動筒のロックが解除されないという不具合が発生する可能性があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、この発明のステアリングロック装置では、係合凹部を備えた回動部材と、該回動部材の前面側に位置して前記回動部材に連結された操作ノブと、前記回動部材を前後方向に移動可能に保持するとともに、後方位置において回動可能に保持するホルダーと、前記回動部材の後方側への操作を検知する制御部からの起動信号によって作動するアクチュエータと、前記アクチュエータによって作動し、前記回動部材の係合凹部内に進入して、前記回動部材の回動を阻止するロック部材とを備えたステアリングロック装置において、前記回動部材が前方位置から後方位置に移動する間に、前記回動部材の係合凹部と前記ロック部材との係合を解除する係合解除位置を設け、 前記係合凹部内に移動可能として後端部側に付勢された状態で配設され、前記回動部材が前方位置にあるときには前記ロック部材と係合し、前記係合解除位置において前記ロック部材との係合が解除されると前記係合凹部の後方端部に移動し、前記回動部材が後方位置にあるときには前記ロック部材が前記係合凹部内への進入することを阻止するスライド部材と、前記係合解除位置において、前記ロック部材と前記回動部材の係合凹部の側壁とが係合しないように、前記回動部材の回動を阻止する阻止手段を設けるようにした。
【0005】
このように構成することにより、前記回動部材の係合凹部から前記ロック部材が脱出して、回動部材のロックが解除されるときに、回動部材に回転力を加えていても、前記阻止手段が回動部材の回動を阻止して、回動部材の係合凹部の側壁とロック部材とが係合することなく、確実にアンロック操作が行なわれる。
【0006】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態の一例に図面に沿って説明する。図1は本発明のステアリングロック装置の操作前の状態を示す正面断面図、図2はその平面断面図であり、大略、1は前面に操作ノブ21が固定されたキーシリンダ、2はキーシリンダ1を回動可能に保持するロータであり、このキーシリンダ1とロータ2とで回動部材を構成する。3は後述するロック部材11と係合するスライド溝、4はロータ2を前後方向、すなわち図中左右側に移動可能に保持するとともに、図中左側の後方位置において回動可能に保持するホルダーである。なお、キーシリンダ1とロータ2は、操作前の状態では図1に示すように、図中右側の前方位置に位置している。5は連結凸部1aを介してキーシリンダ1に連結されたカム部材であり、キーシリンダ1を回動させるとカム部材5が共に回動し、同軸上に設けられたスイッチ部6のロータ(図示せず)が回転して所定のスイッチ操作が行われる。7は前記カム部材5の回動により作動して図示しないステアリングシャフトをロックするロックシャフトである。8は上記各部材を収納するボデーであり、図中上部には、アクチュエータである電磁ソレノイド9が固定され、ボデー8に形成された連通孔8aに前記電磁ソレノイド9の駆動軸10の先端部に接続されたロック部材11が作動可能に挿通し、前記ロータ2のスライド溝3に係合して、ロータ2の回動操作を規制する。14はキーシリンダ1へのメカニカルキーの挿入を検知するためのキー検知スイッチであり、ボデー8の所定の外周壁に固定されている。このキー検知スイッチ14は押圧されることによりキー検知スイッチ14が通電する作動レバー15を備え、この作動レバー15はキー検知スイッチ14内に配設される図示しないスプリングにより外方向に付勢され、ボデー8に形成されたスイッチ挿通孔60及びホルダー4に形成された貫通孔61内に挿入されている。
【0007】
以下、詳細について説明する。
【0008】
キーシリンダ1は円柱状をなし、軸心には、図1及び図15に示すように、メカニカルキーを挿入するキー挿入穴17が形成されている。キーシリンダ1の外周面には、両側から軸方向に所定間隔をもって前記キー挿入穴17に連通するタンブラー穴18がそれぞれ穿設され、このタンブラー穴18にそれぞれ図示しないスプリングにより径方向に付勢されたタンブラー19が配設されている。このタンブラー19は、周知のシリンダ錠と同様に、キー挿入穴17にメカニカルキーを挿入すると各タンブラー19がキーシリンダ1の内部に没入するようになっている。
このキーシリンダ1の前側には、フランジ状に突出する鍔状部20が形成され、この鍔状部20の前面には操作ノブ21が固定されている。この操作ノブ21の中心部にはメカニカルキーをキー挿入穴17に挿通可能なキー装着孔22が設けられている。また、図11に示すように鍔状部20の図中下側には、後述するホルダー4と係合する係止溝28が設けられている。さらに、鍔状部20とタンブラー穴18との間には、図14(a)に示すように径方向に穿設された孔23と、その一端部にはスプリング装着孔24が形成され、その孔23には中央部にメカニカルキーを挿通する長方形状の挿通穴26を設けたスライダ25が移動可能に配設され、スプリング27によって径方向に付勢されている。このスライダ25は、メカニカルキーが挿入されていないときには、先端部25aがキーシリンダ1の外周面から突出してタンブラー19と共にキーシリンダ1のロータ2に対する回動を阻止し、メカニカルキー挿入時には、図14(b)に示すようにスライダ25の先端部25a及び後端部25bがキーシリンダ1の外周面と一致する位置まで移動するものである。また、図1に示すように、鍔状部20とは逆側の端部側には、キーシリンダ1をロータ2に固定するためのCリング30が装着され、キーシリンダ1をロータ2に図中右側より挿入したあとに、Cリング30をキーシリンダ1に装着することにより、ロータ2からキーシリンダ1が抜け出るのを防止する。このCリング30の外径は、ロータ2の外径とほぼ同様の大きさとなっている。さらに、キーシリンダ1の後端部には、カム部材5と連結する、後方側に突出した連結凸部1aが形成されている。
【0009】
ロータ2は円筒状をなし、その内周面の対称な位置には、軸方向に沿って一対のタンブラー係合溝32が形成されている。このタンブラー係合溝32は、前記タンブラー19の先端部が係合することにより、キーシリンダ1を回動不可能とするものである。このタンブラー係合溝32の図中右側の、キーシリンダ1の孔23に対応する位置には、図14(a)に示すように径方向に貫通する貫通孔33が形成され、この貫通孔33には端部が前記キーシリンダ1のスライダ25の後端部25bと当接し、貫通孔33に移動可能に配設された連動部材34が配設されている。また、貫通孔33と対向した位置には、タンブラー係合溝32と連通し、前記キーシリンダ1のスライダ25の先端部25aが嵌入する嵌入溝35が形成されている。
前記連動部材34は、キーシリンダ1にメカニカルキーを挿入したときにスライダ25とともに移動して、キー検知スイッチ14の作動レバー15を押圧して、キー検知スイッチ14をオンするものであり、メカニカルキーが挿入されていないときには、キーシリンダ1とロータ2を跨って位置し、先端部34aはロータ2の外周面と一致する。また、メカニカルキー挿入時には図14(b)に示すように、スライダ25と共に移動して先端部34aがロータ2の外周面から突出し、後端部34bとスライダ25の後端部25bとの接触面はキーシリンダ1とロータ2との接触面と一致して、キーシリンダ1とロータ2の連結を解除するようにしている。
また、図1に示すように、前記ロータ2の外周面には、ロータ2が前方位置に位置するときに、前記ボデー8に配設されてボール用スプリング38によってロータ2側に押圧されるボール39の一部が嵌入する半円球状の第1の嵌入孔40と、前記ロータ2が後方位置に位置するときに、ボール39の一部が嵌入する半円球状の第2の嵌入孔41とが形成されている。このボール39と2つの嵌入孔40、41により、ロータ2を前方位置から後方位置又は後方位置から前方位置へ移動させたときにクリック感が発生して、確実にロータ2を前方位置又は後方位置へ移動させることができる。さらに、この回転部材2の外周面には、前記ロック部材11と係合してこのロータ2を回動不可能とするスライド溝3が形成されている。
【0010】
このスライド溝3は、図8(a)に示すように、前記ロータ2の外周壁の後端部からおよそ中央部にかけて設けられ、その中央側の側壁には軸方向に穿設されたスプリング装着孔45が設けられている。このスライド溝3の断面は、図12に示すように、上側より、前記ロック部材11が挿入される上溝部3aと、後述するスライド部材51の基板部52が嵌入して、スライド部材51の上方側への抜け出しを防止する中溝部3bと、スライド部材51の移動範囲を規制する下溝部3cにより形成されている。
【0011】
スライド部材51は、ロック部材11がスライド溝3から脱出したときに作動して、再びロック部材11がスライド溝3内に挿入されるのを阻止するものである。このスライド部材51は、図8(a)、(b)に示すように、スライド溝3内に移動可能に配設され、スプリング装着孔45内に配設されたスライドスプリング49によって後端部側へ付勢されている。また、スライド部材51は、スライド溝3の後端部に嵌入し、Cリング30によって固定される蓋部材57によってスライド溝3内からの抜け出しが阻止されている。
このスライド部材51は、基板部52と、この基板部52の上面から突出し、上面がロータ2の外周面と一致する凸部53が形成されている。また、前記凸部53とは反対側の端部には、基板部52の下面から突出した凸部54が形成され、この凸部54は、前記スライド溝3の下溝部3c内を摺動し、蓋部材57と当接して、スライド部材51の移動を所定の範囲内に規制するものである。
【0012】
ホルダー4は、図1に示すように、前記ロータ2を回動可能及び軸方向へ移動可能に保持するものである。このホルダー4は略円筒状であり、内周壁の前方側には、前記キーシリンダ1が図4に示す後方位置以外のところに位置するときに、キーシリンダ1の係止溝28に嵌合してキーシリンダ1の回動を阻止する係止凸部58が設けられている。この係止凸部58と係止溝28との側壁側の隙間は、キーシリンダ1を回動操作しても前記ロック部材11と前記ロータ2のスライド溝3の側壁とが当接しない間隔となっている。また、ホルダー4の周壁の所定の位置にはキーシリンダ1へのメカニカルキーの挿入を検知するキー検知スイッチ14の作動レバー15の先端部が挿通する貫通孔61が設けられている。
【0013】
スイッチ部6は、カム部材5が後方に移動したことを検出するようになっている。そして、図示しない制御部は、キーシリンダ1及びロータ2が後方側に操作されてカム部材5が移動したことをスイッチ部6が検出した時に起動して、図示しない電子キーからの解錠信号を受信し、その解錠信号が正規の信号であれば電磁ソレノイド9をある一定時間作動させるものである。
【0014】
電磁ソレノイド9は、制御部からの起動信号を受信して作動し、作動時には駆動軸10が電磁ソレノイド9側に移動する構成となっている。この駆動軸10の先端部には、ロータ2のスライド溝3と係合して、ロータ2の回動を阻止するロック部材11が固定されている。このロック部材11と電磁ソレノイド9の間には、前記駆動軸10を軸心としてスプリング62が設けられ、このスプリング62の付勢力によって電磁ソレノイド9が不作動時には、ロック部材11はロータ2側へ付勢される。
【0015】
ロックシャフト7は、図2に示すように、ボデー8の孔8bに進退可能に取付けられ、その後端部には、カム部材5と係合する従動部7aが設けられている。この従動部7aにはピン64、ピンスプリング65が装着されるピン装着孔67が形成され、プラグ66によってピン64、ピンスプリング65がピン装着孔67内に格納される。このピン64はピンスプリング65により後述するカム部材5の大径部5bに向かって付勢されている。また、ロックシャフト7は、従動部7aと蓋部68との間に配設されるロックスプリング69によってステアリングシャフトに向かって押圧される。
【0016】
カム部材5はキーシリンダ1との連結部5aと、ボデー8の内周面に保持された状態で回動する大径部5bと、ロックシャフト7の端部に形成された従動部7aに係合してロックシャフト7をボデー8の内部に引き込むカム部5cと、端部5fがスイッチ部6に連結される軸部5dが設けられている。
【0017】
次に本発明のステアリングロック装置の動作について説明する。
【0018】
まず、図1、図2に示すロック状態では電磁ソレノイド9はオフ状態となっており、スプリング62によってロータ2側に付勢されたロック部材11が、スライド溝3内のスライド部材51の基板部52上に当接している。このとき、キーシリンダ1とロータ2、及びカム部材5は前方位置に位置しており、キーシリンダ1の係止溝28内にホルダー4の係止凸部58が嵌入しているため、操作ノブ21を回動操作しようとしても、キーシリンダ1を回動させることができない。また、キーシリンダ1のキー挿入穴17にはメカニカルキーは挿入されておらず、タンブラー19がキーシリンダ1の側壁より突出して、前記ロータ2のタンブラー係合溝32と係合しているため、ロータ2も回動できない状態である。
【0019】
そして、電子キーを携帯した運転者が、操作ノブ21を後方側に押圧操作すると、キーシリンダ1とともにロータ2、カム部材5がボデー8内を後方側へと移動し、前方位置と係合解除位置(図3の位置)との間に位置し、スイッチ部6が操作ノブ21が操作されたことを検知する操作検知位置に至る。すると、このカム部材5の移動をスイッチ部6が検知して、図示しない制御部に起動信号を送信し、この制御部が電子キーから発信された解錠信号を受信して正規の信号であるかどうかを判定する。
【0020】
制御部が正規の信号でないと判断すると電磁ソレノイド9は作動せず、そのまま、キーシリンダ1、ロータ2、及びカム部材5を後方側へ移動させても、図9(a)、(b)に示すようにロック部材11はスライド溝3内に挿入された状態を維持し、ロータ2の回動を阻止するため、後方位置に操作してもロータ2を回動操作することが出来ない。
【0021】
制御部が正規の信号であると判断すると、電磁ソレノイド9が作動してロック部材11をある一定時間上方に移動させ、ロック部材11がロータ2のスライド溝3から脱出する。なお、このロック部材11がスライド溝3から脱出する係合解除位置(図3に示す位置)では、キーシリンダ1の鍔状部20に形成した係止溝28とホルダー4の係止凸部58がラップして係合した状態(図11)にあり、運転者が操作ノブ21に回転操作力を加えていても、キーシリンダ1とロータ2は回動することができず、ロック部材11がロータ2のスライド溝3に押圧されることがないので、ロック部材11はスライド溝3からスムーズに脱出することができる。また、そのカム部材5の移動をスイッチ部6が検知してから電磁ソレノイド9が作動するまでの時間よりも、操作検知位置から後方に移動して、係止溝28と係止凸部58が外れる迄の時間が長くなるように、係止溝28とホルダー4の係止凸部58のラップ代をとっておけば、ロック部材11がスライド溝3に押圧されるのを確実に防止でき、ロック部材11が作動しないなどの不具合が起こることはない。
【0022】
そして、ロック部材11とスライド溝3との係合が解除されると、スライドスプリング49の付勢力によりスライド部材51がスライド溝3内を後方側へ移動し、スライド部材51の凸部54が蓋部材57に当接する位置まで移動する。
【0023】
そして、キーシリンダ1、ロータ2及び、カム部材5が後方位置まで移動すると、キーシリンダ1の係止溝28からホルダー4の係止凸部58が脱出して、キーシリンダ1が回動可能となる。そして、電磁ソレノイド9の作動が完了すると、スプリング62の付勢力によりロック部材11が降下して、図10(a)、(b)に示すようにスライド部材51の凸部53の上面上に当接し、この状態で操作ノブ21を操作して、キーシリンダ1と共にロータ2を回動させると、ロック部材11は、ロータ2の外周壁、及びスライド部材51の凸部53の上面上を摺動するため、ロータ2をどの位置に回動させても、ロック部材11が再びスライド溝3内に浸入することがない。
【0024】
また、図5に示すように、カム部材5の移動により、カム部材5の大径部5bの側壁によって、ロックシャフト7のピン64がピンスプリング65の付勢力に抗して、ピン装着孔67内に押圧される。
【0025】
ステアリングシャフトのロックを解除するには、操作ノブ21をLOCK位置からACC位置におよそ90度回動させると、図6に示すように、カム部材5のカム部5cによりロックシャフト7の従動部7aがロックスプリング69の付勢力に抗して移動して、ロックシャフト7の先端部がボデー8内に没入し、ステアリングシャフトとロックシャフト7の係合が解除される。このとき、ピン64が、大径部5bの図中下方へ移動し、ピンスプリング65の付勢力によってピン64が大径部5bの下方に突出する。この状態において再び操作ノブ21を操作してLOCK位置に回動操作しても、図7に示すように、ピン64が大径部5bに係合した状態を保持し、ロックシャフト7が移動することがない。したがって、カム部材5、キーシリンダ1及びロータ2を後方位置に操作して、一度、ステアリングシャフトのロックを解除すれば、操作ノブ21をどの位置に操作してもステアリングシャフトのロックが解除されることがない。
【0026】
また、運転者が自動車から降りる際には、操作ノブ21をLOCK位置へ回動操作した後、前方位置まで操作すると、キーシリンダ1、ロータ2、カム部材5及びスライド部材51が前方位置に移動し、ロック部材11とスライド部材51の凸部53との当接が解除されて、スプリング62により付勢されたロック部材11はロータ2のスライド溝3内に浸入し、スライド部材51の基板部52上に当接し、ロータ2をロックするロック状態となる。このとき、カム部材5の移動により、ロックシャフト7のピン64と大径部5bとの係合が解除され、ロックシャフト7がロックスプリング69の付勢力によりステアリングシャフト側に移動して、ステアリングシャフトをロックする。
【0027】
このように構成することにより、電磁ソレノイド9の作動時間は、スライド部材51がスライドスプリング49の付勢力によりスライド溝3の端部移動するまでのごく僅かな時間のみ作動させればよく、僅かな電力しか必要としない。
【0028】
次に、メカニカルキー90を用いてステアリングロックを解除する場合について説明する。
メカニカルキー90をキー挿入穴17に挿入すると、メカニカルキー90の先端の傾斜部とスライダ25が当接して、図14(a)の状態でスライダ25を図中上側に押圧して移動しようとするが、このスライダ25に当接する連動部材34が前記ホルダー4の内周壁に当接しているため、スライダ25は移動できない。この状態でさらにメカニカルキー90を押込むと、メカニカルキー90の先端の傾斜部とスライダ25が係合状態のままキーシリンダ1とロータ2が共に後方位置へと移動する。すると、図13及び図14(b)に示すように、ロータ2の貫通孔33とホルダー4の貫通孔61及びボデー8のスイッチ挿通孔60とが直線状に連通し、スライダ25に押圧された連動部材34がキーシリンダ1より脱出してキー検知スイッチ14の作動レバー15を押圧してキー検知スイッチ14をオンにする。このとき、連動部材34とスライダ25の接触面がキーシリンダ1とロータ2の接触面に一致するため、連動部材34がキーシリンダ1とロータ2を分離する。このスライダ25の移動によりメカニカルキー90が挿入可能となり、さらにメカニカルキー90を挿入するとキーシリンダ1内にタンブラー19が没入し、ロータ2に対してキーシリンダ1が回動自在となる。さらにまた、連動部材34がロータ2とホルダー4の中間位置に跨ぐように位置するため、ロータ2とホルダー4は連結された状態となる。
【0029】
メカニカルキー90を抜くとキーシリンダ1のタンブラー19がキーシリンダ1の外周面より突出した状態に戻り、さらにスライダ25もスプリング27の付勢力により図中下側に移動するため、連動部材34がスイッチ挿通孔60から脱出してホルダー4とロータ2の連結を解除する。そして、操作ノブ21を前方位置まで操作すると、キーシリンダ1、ロータ2、カム部材5が前方位置まで移動し、ロック状態に戻る。
【0030】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のステアリングロック装置では、回動部材の係合凹部と前記ロック部材との係合を解除するときに、回動部材に回転操作力を加えていても、前記回動部材の係合凹部の側壁と前記ロック部材とが係合することなく、確実に係合解除操作が行なわれる。
【0031】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のステアリングロック装置のロック状態を示す正面断面図である。
【図2】 図1同様にロック状態を示す、ステアリングロック装置の平面断面図である。
【図3】 本発明のステアリングロック装置の係合解除位置のときの状態を示す正面断面図である。
【図4】 本発明のステアリングロック装置のアンロック状態を示す正面断面図である。
【図5】 操作ノブを後方位置に操作したときのロックシャフトの状態を示す断面図である。
【図6】 操作ノブをLOCK位置からACC位置に操作したときのロックシャフトの状態を示す断面図である。
【図7】 操作ノブをACC位置からLOCK位置に操作したときのロックシャフトの状態を示す断面図である。
【図8】 (a)は図1の状態のときの回動部材の係合凹部とロック部材との関係を示す一部拡大図であり、(b)はその一部斜視図である。
【図9】 (a)は図3の状態のときの回動部材の係合凹部とロック部材との関係を示す一部拡大図であり、(b)はその一部斜視図である。
【図10】 (a)は図4の状態のときの回動部材の係合凹部とロック部材との関係を示す一部拡大図であり、(b)はその一部斜視図である。
【図11】 図3のB−B断面拡大図である。
【図12】 図3のC−C断面拡大図である。
【図13】 本発明のステアリングロック装置にメカニカルキーを挿入した状態を示す断面図である。
【図14】 (a)は図1のA−A断面拡大図であり、(b)は図13のD−D断面拡大図である。
【図15】 本発明のステアリングロック装置の前面側を示した側面部である。
【符号の説明】
1…キーシリンダ(回動部材)、2…ロータ(回動部材)、3…スライド溝(係合凹部)、4…ホルダー、9…電磁ソレノイド(アクチュエータ)、11…ロック部材、21…操作ノブ(操作部)、28…係止溝(阻止手段)、51…スライド部材、58…係止凸部(阻止手段)

Claims (1)

  1. 係合凹部を備えた回動部材と、
    該回動部材の前面側に位置して前記回動部材に連結された操作ノブと、
    前記回動部材を前後方向に移動可能に保持するとともに、後方位置において回動可能に保持するホルダーと、
    前記回動部材の後方側への操作を検知する制御部からの起動信号によって作動するアクチュエータと、
    前記アクチュエータによって作動し、前記回動部材の係合凹部内に進入して、前記回動部材の回動を阻止するロック部材とを備えたステアリングロック装置において、
    前記回動部材が前方位置から後方位置に移動する間に、前記回動部材の係合凹部と前記ロック部材との係合を解除する係合解除位置を設け、
    前記係合凹部内に移動可能として後端部側に付勢された状態で配設され、前記回動部材が前方位置にあるときには前記ロック部材と係合し、前記係合解除位置において前記ロック部材との係合が解除されると前記係合凹部の後方端部に移動し、前記回動部材が後方位置にあるときには前記ロック部材が前記係合凹部内への進入することを阻止するスライド部材と、
    前記係合解除位置において、前記ロック部材と前記回動部材の係合凹部の側壁とが係合しないように、前記回動部材の回動を阻止する阻止手段を設けたことを特徴とするステアリングロック装置。
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