JP4490734B2 - 電動ステアリングロック装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車のステアリングシャフトをロック状態にする電動ステアリングロック装置に関する。
この種の従来の電動ステアリングロック装置としては、例えば特許文献１に示すように種々のものが提案されている。そして、カム部材を利用して電動ステアリングロック装置を構成する場合には、駆動源の駆動により回転する回転軸と、この回転軸に固定され、回転軸と一体に解錠方向及び施錠方向に回転するカム部材と、このカム部材の摺動面に当接するカム当接面を有し、カム部材の摺動面に追従してステアリングシャフトの回転をロックするロック位置とステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変移するロック部材と、ロック部材をロック位置側に付勢するバネとを主要構成部品として構成される。
上記構成において、車両駐車中にあっては、ロック部材がロック位置に位置され、ステアリングシャフトがロックされる。これにより、駐車中における車両盗難を防止できる。
駐車中の車両を駆動する際には、駆動源の駆動によりカム部材が解錠方向に回転し、ロック部材がロック解除位置とされ、ステアリングシャフトの回転が自由にされる。
特開２００２−２０５６２２号公報
ところで、電動ステアリングロック装置にあっては、駐車中以外ではロック部材をロック解除位置に常に維持する必要があるが、カム部材の回転位置と重心位置との関係、及び、カム部材のロック部材との接点位置とカム部材の回転中心との関係を考慮しなかった場合には、次のような不都合が発生する。
つまり、ロック部材をロック解除位置とするカム部材の位置において、カム部材の重心位置がカム部材の回転中心に対して偏芯し、カム部材の自重による回転トルクが施錠方向に作用すると、カム部材の自重による回転トルクによってカム部材が施錠方向に回転してロック部材がロック位置に移動する可能性がある。又、ロック部材をロック解除位置とするカム部材の位置において、ロック部材のカム部材との接点位置がカム部材の回転中心に対してオフセットし、ロック部材からの外力による回転トルクが施錠方向に作用すると、その外力による回転トルクによってカム部材が施錠方向に回転してロック部材がロック位置に移動する可能性がある。
そこで、本発明は、ロック部材のロック解除位置にあって、カム部材に作用する回転トルクによってカム部材が施錠方向に回転することがなく、ロック部材のロック解除位置を確実に維持できる電動ステアリングロック装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成する請求項１の発明は、
駆動源の駆動により解錠方向及び施錠方向に回転するカム部材と、このカム部材の摺動面に当接するカム当接面を有し、前記カム部材の摺動面に追従してステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置と前記ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変移可能に、且つロック解除位置側からロック位置側へ向かって付勢されたロック部材とを備えた電動ステアリングロック装置であって、前記ロック部材をロック解除位置とする前記カム部材の位置では、前記カム部材の自重による回転トルクが解錠方向に作用するよう前記カム部材の回転中心が前記カム部材の重心位置に対して偏芯する位置に設定されたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の電動ステアリングロック装置であって、前記ロック部材をロック解除位置とする前記カム部材の位置では、前記ロック部材から前記カム部材に作用する外力による回転トルクが解錠方向に作用するよう前記カム部材の前記摺動面と前記ロック部材の前記カム当接面との接点位置が設定されたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の電動ステアリングロック装置であって、ロック解除位置に位置する前記ロック部材の移動を阻止するステアリングロック防止手段を設けたことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、ロック部材をロック解除位置とするカム部材の位置にあって、カム部材の自重による回転トルクが解錠方向に作用する。従って、カム部材が自重による回転トルクによって施錠方向に回転することがなく、ロック部材のロック解除位置を確実に維持できる。
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ロック部材をロック解除位置とするカム部材の位置にあって、ロック部材からの外力による回転トルクが解錠方向に作用する。従って、ロック部材の外力による回転トルクによってカム部材が施錠方向に回転することがなく、ロック部材のロック解除位置を確実に維持できる。
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、ステアリングロック防止手段によってもロック部材のロック位置側への移動が阻止されるため、ロック部材のロック解除位置を更に確実に維持できる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は本発明の一実施形態を示し、図１は電動ステアリングロック装置１の平面図、図２はロックシャフト８がロック解除位置に位置する場合の図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図２のＢ１−Ｂ１線断面図、図４はロック解除位置におけるロックシャフト８とカム板５の配置状態を示す概略拡大図、図５はロックシャフト８がロック位置に位置する場合の図１のＡ−Ａ線断面図、図６は図５のＢ２−Ｂ２線断面図、図７はロック位置におけるロックシャフト８とカム板５の配置状態を示す概略拡大図である。
電動ステアリングロック装置１は、図１、図２及び図５に示すように、フレーム２とこのフレーム２の上方を被うカバー３とを有し、カバー３で被われたフレーム２上には駆動源であるモータユニット４が固定されている。モータユニット４は減速機構を内蔵し、ユニットケースより突出する回転軸（不図示）にカム部材であるカム板５が固定されている。
カム板５は回転軸の回転によって解錠方向Ｒ１及びその逆の施錠方向Ｒ２に回転される。カム板５はその外周面が摺動面６として形成されている。摺動面６は、回転中心Ｏからの距離が回転角度の変化と共に徐々に可変するように設定されている。そして、下記するロックシャフト８をロック位置（図７参照）とする接点位置Ｐまでの距離が最小距離に、ロックシャフト８をロック解除位置（図４参照）とする接点位置Ｐまでの距離が最大距離になるよう設定されている。
又、フレーム２には上下方向に貫通するスライド用孔７が形成されており、このスライド用孔７にロック部材であるロックシャフト８が移動自在に配置されている。ロックシャフト８の上端にはハンガー部９が固定されている。このハンガー部９の下面はカム当接面１０として形成され、カム当接面１０がカム板５の摺動面６に当接されている。ハンガー部９の上面にはバネ１３のバネ力が作用され、このバネ力によってロックシャフト８がロック位置側に付勢されていると共にカム当接面１０がカム板５に押圧されている。
ロックシャフト８の下端には係合ピン部１１が設けられている。ロックシャフト８はカム板５の摺動面６に追従して移動し、図５〜図７に示すロック位置と図２〜図４に示すロック解除位置との間を変移する。ロック位置では、係合ピン部１１がステアリングシャフト１２の突起１２ａ間に入り込み（図６の状態）、ステアリングシャフト１２の回転を阻止する。ロック解除位置では、係合ピン部１１がステアリングシャフト１２の突起１２ａの回転軌跡外の位置に位置し（図３の状態）、ステアリングシャフト１２の回転を許容する。
次に、ロックシャフト８をロック解除位置とするカム板５の位置における、カム板５の回転中心Ｏと重心位置Ｇとの関係、及び、カム板５のロックシャフト８との接点位置Ｐとカム板５の回転中心Ｏとの関係を説明する。図４に示すように、ロックシャフト８をロック解除位置とするカム板５の位置では、カム板５の自重による回転トルクが解錠方向Ｒ１に作用するようカム板５の回転中心Ｏが重心位置Ｇに対して偏芯する位置に設定されている。又、ロックシャフト８をロック解除位置とするカム板５の位置では、ロックシャフト８からカム板５に作用する外力Ｆによる回転トルクが解錠方向Ｒ１に作用するようカム板５の摺動面６とロックシャフト８のカム当接面１０との接点位置Ｐが設定されている。つまり、回転中心Ｏに対して接点位置Ｐがオフセットするよう設定されている。
また、電動ステアリングロック装置１は、図１、図２及び図５に示すように、ステアリングロック防止手段２０を備えている。このステアリングロック防止手段２０は、カバー３で被われたフレーム２上に固定された電磁ソレノイド２１を有し、この電磁ソレノイド２１の伸縮ロッド２１ａにロックプレート２２の一端側が固定されている。このロックプレート２２の先端はロックシャフト８の近傍位置まで延びている。そして、ロックシャフト８がロック解除位置に位置する場合にあって、電磁ソレノイド２１がオフ時には、バネ２４により、ロックプレート２２がロックシャフト８の係止溝２３に入り込み、ロックシャフト８の移動を阻止する。電磁ソレノイド２１がオンすると、ロックプレート２２がロックシャフト８の係止溝２３より退出し、ロックシャフト８の移動を許容する。
上記構成において、車両駐車中にあっては、ロックシャフト８が図５〜図７に示すロック位置に位置し、ステアリングシャフト１２の回転がロックされている。これにより、車両の盗難が防止される。
次に、運転者がエンジンをスタートさせるべくステアリングロックスイッチ（不図示）を押下すると、モータユニット４が駆動して、図５〜図７に示すロック位置にあるカム板５が解錠方向Ｒ１に回転することにより、カム板５が図２〜図４に示すロック解除位置に移動する。これにより、ロックシャフト８が図２〜図４に示すロック解除位置に移動し、ステアリングシャフト１２の回転が許容される。
ロックシャフト８がロック解除位置に移動すると、ステアリングロック防止手段２０の電磁ソレノイド２１に連結されているロックプレート２２がバネ２４の付勢力によりロックシャフト８の係止溝２３に係止される。エンジンをスタートして車両走行している間は、ロックシャフト８はロック解除位置を保持し、ステアリングシャフト１２の自由な回転が許容される。
エンジンを停止してＡＣＣとすると、ステアリングロック防止手段２０の電磁ソレノイド２１がオンして、ロックプレート２２がロックシャフト８の係止溝２３から離脱される。これにより、ステアリングロック可能な状態となる。
次に、運転者がステアリングロックスイッチ（不図示）を再び押下すると、モータユニット４が駆動して、図２〜図４に示すロック解除位置にあるカム板５が施錠方向Ｒ２に回転することにより、カム板５が図５〜図７に示すロック位置に移動する。これにより、ロックシャフト８が図５〜図７に示すロック位置に移動し、ステアリングシャフト１２の回転が阻止される。
上記動作過程中において、ロックシャフト８をロック解除位置とするカム板５の位置にあっては、図４に詳しく示すように、カム板５の自重による回転トルクが解錠方向Ｒ１に作用する。従って、カム板５が自重による回転トルクによって施錠方向Ｒ２に回転することがなく、ロックシャフト８のロック解除位置が確実に維持される。
この実施形態では、ロックシャフト８をロック解除位置とするカム板５の位置にあっては、図４に詳しく示すように、ロックシャフト８からの外力Ｆ（振動、衝撃等）による回転トルクも解錠方向Ｒ１に作用する。従って、外力Ｆによる回転トルクによってカム板５が施錠方向Ｒ２に回転することがないため、ロックシャフト８のロック解除位置が確実に維持される。
この実施形態では、ロックシャフト８がロック解除位置にある場合には、ステアリングロック防止手段２０によってもロックシャフト８のロック位置側への移動が阻止される。
つまり、この実施形態では、カム板５の上記した構成とステアリングロック防止手段２０とによって、車両走行中等においてステアリングシャフト１２がロックしてしまう危険を２重に防止している。特に、カム板５は、ステアリングロック防止手段２０が何らかの原因で正常に作動しない場合等に、ロックシャフト８がステアリングシャフト１２をロックするような事態を防止する。ステアリングロック防止手段２０は、例えばモータユニット４が誤作動して不意にカム板５が回転しようとした場合や、走行中の激しい振動等で不意にカム板５からロックシャフト８が脱落してしまった場合などに、バネ１３により付勢されているロックシャフト８がステアリングシャフト１２をロックするような事態を防止する。
尚、この実施形態では、ステアリングロック防止手段２０を設けているが、ステアリングロック防止手段２０を設けなくても車両走行中におけるステアリングシャフト１２のロックを防止できる。ステアリングロック防止手段２０を設けないことにより、電動ステアリングロック装置１のコンパクト化、軽量化、低コスト化等を図ることができる。
本発明の一実施形態を示し、電動ステアリングロック装置の平面図である。 本発明の一実施形態を示し、ロックシャフトがロック解除位置に位置する場合の図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態を示し、図２のＢ１−Ｂ１線断面図である。 本発明の一実施形態を示し、ロック解除位置におけるロックシャフトとカム板の配置状態を示す概略拡大図である。 本発明の一実施形態を示し、ロックシャフトがロック位置に位置する場合の図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態を示し、図５のＢ２−Ｂ２線断面図である。 本発明の一実施形態を示し、ロック位置におけるロックシャフトとカム板の配置状態を示す概略拡大図である。
符号の説明
１ 電動ステアリングロック装置
４ モータユニット（駆動源）
５ カム板（カム部材）
６ 摺動面
８ ロックシャフト（ロック部材）
１０ カム当接面
１２ ステアリングシャフト
２０ ステアリングロック防止手段
Ｏ カム板の回転中心
Ｇ カム板の重心
Ｐ ロックシャフトとカム板との接点位置
Ｒ１ 解錠方向
Ｒ２ 施錠方向
Ｆ ロックシャフトからの外力

Claims (3)

  1. 駆動源の駆動により解錠方向及び施錠方向に回転するカム部材と、このカム部材の摺動面に当接するカム当接面を有し、前記カム部材の摺動面に追従してステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置と前記ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変移可能に、且つロック解除位置側からロック位置側へ向かって付勢されたロック部材とを備えた電動ステアリングロック装置であって、
    前記ロック部材をロック解除位置とする前記カム部材の位置では、前記カム部材の自重による回転トルクが解錠方向に作用するよう前記カム部材の回転中心が前記カム部材の重心位置に対して偏芯する位置に設定されたことを特徴とする電動ステアリングロック装置。
  2. 請求項１記載の電動ステアリングロック装置であって、
    前記ロック部材をロック解除位置とする前記カム部材の位置では、前記ロック部材から前記カム部材に作用する外力による回転トルクが解錠方向に作用するよう前記カム部材の前記摺動面と前記ロック部材の前記カム当接面との接点位置が設定されたことを特徴とする電動ステアリングロック装置。
  3. 請求項１又は請求項２記載の電動ステアリングロック装置であって、
    ロック解除位置に位置する前記ロック部材の移動を阻止するステアリングロック防止手段を設けたことを特徴とする電動ステアリングロック装置。
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