JP4648160B2 - 電動ステアリングロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、コラムパイプと、該コラムパイプ内に回動可能に挿通されるステアリングシャフトと、電動モータを有するとともに該電動モータの作動に応じて前記ステアリングシャフトの回動を阻止するロック状態ならびにステアリングシャフトの回動を許容するロック解除状態を切換えることを可能とした電動ロック手段とを備える電動ステアリングロック装置に関する。

このような電動ステアリングロック装置は、キーなしでロックおよびロック解除を切換え可能としたスマートエントリーシステムに好適に用いられるものであり、たとえば特許文献１で開示されるように、電動ロック手段が、コラムパイプの外側に配設されるのが一般的である。
特開２００２−２９５０９０号公報

ところが、上記特許文献１で開示されたもののように電動ロック手段がコラムパイプの外側に配設されるものでは、コラムカバーを取り外すと電動ロック手段が露出状態となるので、不正な道具を用いて破壊もしくは不正解錠される可能性があり、従来のものでは、電動ロック手段自体を破壊に耐え得る構造に構成している。このため構造の複雑化、大型化およびコスト高を招いている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、電動ロック手段の不正な手段による破壊もしくは不正解錠操作を困難とした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ために、請求項１記載の発明は、コラムパイプと、該コラムパイプ内に回動可能に挿通されるステアリングシャフトと、電動モータを有するとともに該電動モータの作動に応じて前記ステアリングシャフトの回動を阻止するロック状態ならびにステアリングシャフトの回動を許容するロック解除状態を切換えることを可能とした電動ロック手段とを備える電動ステアリングロック装置において、前記電動ロック手段が、前記コラムパイプ内に配設されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記電動ロック手段が、前記コラムパイプ内で前記ステアリングシャフトに内蔵されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、電動ロック手段がコラムパイプ内に配設されるので、電動ロック手段を破壊に耐え得る構造に構成することを不要としつつ電動ロック手段の破壊もしくは解錠操作が不可能となり、防盗性を高めることができる。

また請求項２記載の発明によれば、ステアリングシャフトに内蔵されるので、防盗性をより高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の一実施例を示すものであり、図１は電動ステアリングロック装置の側面図、図２は電動ステアリングロック装置の縦断面図、図３はステアリングシャフトの要部縦断面図、図４はステアリングシャフトおよび電動ロック手段の分解斜視図、図５はアンロック状態での図２の５−５線断面図、図６はロック状態での図５に対応した断面図である。

先ず図１および図２において、車両を操向操作するためのステアリングハンドル１１が、車体側の支持部材１２に固定されるコラムパイプ１３内に回動可能に挿通されるステアリングシャフト１４の一端に取付けられ、コラムパイプ１３に係合して前記ステアリングシャフト１４の回動を阻止するロック状態ならびにコラムパイプ１３との係合を解除してステアリングシャフト１４の回動を許容するロック解除状態を切換えることを可能とした電動ロック手段１５が、コラムパイプ１３内に配設される。

コラムパイプ１３は、横断面形状を半円形とした一対の半割り筒体１６，１７が、たとえば複数のボルト１８…で相互に結合されて成るものであり、両半割り筒体１６，１７の一方１６に一体に設けられる取付けフランジ１６ａが、たとえば複数のボルト１９…によって前記支持部材１２に締結される。

図３および図４を併せて参照して、コラムパイプ１３内に配設される前記電動ロック手段１５は、たとえばスマートエントリーシステムにおいて、携帯送・受信器を携帯した車両ユーザが車両に乗り込むのに応じてステアリングシャフト１４の回動を可能とすべくロック状態を解除し、前記携帯送・受信器を携帯した車両ユーザが車両から退出するのに応じてステアリングシャフト１４の回動を阻止すべくロック状態となるように作動するものであり、シャフト主体２０にカバー部材２１がたとえば溶接等で固定されて成るステアリングシャフト１４に内蔵される。

前記シャフト主体２０は、相互に間隔をあけて同軸に配置される一対の軸部２０ａ，２０ｂが、半円形の横断面形状を有した半円筒部２０ｃを介して一体に結合されて成る。また半円形の横断面形状を有するカバー部材２１は、前記半円筒部２０ｃの開口端を覆うようにしてシャフト主体２０に固定されるものであり、前記半円筒部２０ｃおよび前記カバー部材２１は、相互に結合された状態で前記両軸部２０ａ，２０ｂと同軸の円筒状の収容部２２を形成する。すなわちステアリングシャフト１４は、一対の軸部２０ａ，２０ｂと、それらの軸部２０ａ，２０ｂ間を同軸に結ぶ円筒状の収容部２２とを有するものであり、前記両軸部２０ａ，２０ｂの先端部をコラムパイプ１３の両端から突出させるようにしてコラムパイプ１３内に同軸に挿入され、前記両軸部２０ａ，２０ｂの収容部２２寄り端部が、たとえばボールベアリング２３，２４を介してコラムパイプ１３に回動可能に支承される。また両軸部２０ａ，２０ｂの一方２０ａの先端部にステアリングハンドル１１が固定され、他方の軸部２０ｂの先端部にはユニバーサルジョイント２５の一部を構成する略Ｕ字状の連結部２６が設けられる。

電動ロック手段１５は、ステアリングシャフト１４の半径方向に沿うようにしてコラムパイプ１３の半割り筒体１６に設けられた係合孔２７に係脱可能に係合すべくステアリングシャフト１４の一直径線に沿う方向への移動を可能としたロックプレート２８と、該ロックプレート２８を前記係合孔２７に係合する方向に付勢する戻しばね２９と、該戻しばね２９のばね荷重方向とは反対側から前記ロックプレート２８に当接する偏心カム３０を有する駆動軸３１と、前記ロックプレート２８の係合孔２７からの離脱位置ならびに前記ロックプレート２８の係合孔２７への係合位置を前記駆動軸３１の回動位置に応じて検出するアンロックスイッチ３２およびロックスイッチ３３と、前記駆動軸３１と同軸の回転軸線を有して正逆回転可能な電動モータ３４と、該電動モータ３４の作動を制御するようにして基板３５上に設けられる制御ユニット３６と、電動モータ３４の出力を減速する第１減速機構３７と、第１減速機構３７の出力をさらに減速して前記駆動軸３１に伝達する第２減速機構３８とを備えるものであり、ステアリングシャフト１４の収容部２２に内蔵される。

前記収容部２２内には、ステアリングハンドル１１が固定される軸部２０ａ側から順に第１〜第５収容室４１，４２，４３，４４，４５が形成されており、第１および第２収容室４１，４２間を隔てる第１隔壁４６、第２および第３収容室４２，４３間を隔てる第２隔壁４７、第３および第４収容室４３，４４間を隔てる第３隔壁４８、ならびに第４および第５収容室４４，４５間を隔てる第４隔壁４９が、半円筒部２０ｃおよびカバー部材２１で協働して構成される。

ステアリングシャフト１４の軸線に直交する平面に沿う平板状に形成されるロックプレート２８の大部分は第１収容室４１に収容され、前記係合孔２７に対向して半円筒部２０ｃに設けられた挿通孔５０にロックプレート２８の一端部が摺動可能に挿通される。また前記ロックプレート２８の第１収容室４１に臨む部分の一側部は収容部２２の軸部２０ａ側端壁でガイドされ、ロックプレート２８の第１収容室４１に臨む部分の他側部は、半円筒部２０ｃおよびカバー部材２１にそれぞれ設けられて第１収容室４１内に配置されるガイド壁５１，５２でガイドされる。さらに戻しばね２９は、カバー部材２１およびロックプレート２８の他端間に縮設されて第１収容室４１に収容される。

収容部２２と同軸の軸線を有する駆動軸３１は、一対の前記ガイド壁５１，５２間および第１隔壁４６を貫通し、前記両ガイド壁５１，５２および第１隔壁４６で回転自在に支承される。

図５を併せて参照して、前記ロックプレート２８の中間部には、前記両ガイド壁５１，５２側に開放した凹部２８ａが設けられており、駆動軸３１の一端に設けられる偏心カム３０が該凹部２８ａ内に挿入される。而して戻しばね２９でばね付勢されるロックプレート２８は、前記凹部２８ａ内に配置される偏心カム３０に当接することになり、偏心カム３０の回動位置に応じてロックプレート２８の位置が定まることになる。

前記両ガイド壁５１，５２および第１隔壁４６間で前記駆動軸３１には、扇状の規制突部５３が一体に設けられており、半円筒部２０ｃには、図５で示すようにロックプレート２８が係合孔２７から離脱したアンロック位置にあるときに前記規制突部５３に当接するアンロック位置規制面５４ａと、図６で示すようにロックプレート２８が係合孔２７に係合したロック位置にあるときに前記規制突部５３に当接するロック位置規制面５４ｂとを両側に有する山形のストッパ５４が設けられる。

しかも前記規制突部５３の外周の周方向に沿う中央部にはマグネット５５が固定される。一方、アンロックスイッチ３２およびロックスイッチ３３は、ホールＩＣが基板に取付けられて成るものであり、アンロックスイッチ３２は、図５で示すように規制突部５３がストッパ５４のアンロック位置規制面５４ａに当接したときに前記マグネット５５を検出するようにして収容部２２の内面に配設され、ロックスイッチ３３は、図６で示すように規制突部５３がストッパ５４のロック位置規制面５４ｂに当接したときに前記マグネット５５を検出するようにして収容部２２の内面に配設される。

基板３５上に設けられる制御ユニット３６は第５収容室４５に収容される。しかもカバー部材２１には、前記基板３５を支持するリブ５６が設けられ、基板３５に設けられたカプラ５７を臨ませる開口部５８が半円筒部２０ｃに設けられる。而してカプラ５７に接続されるハーネス５９は、ステアリングシャフト１４の回動に応じて巻きついたり、緩んだりするようにして、コラムパイプ１３内でステアリングシャフト１４の収容部２２を巻回して、コラムパイプ１３の半割り筒体１７に設けられた導出孔６０から外部に導出される。

電動モータ３４は、収容部２２と同軸の軸線を有して第４収容室に収容されるものであり、電動モータ３４を両側から挟む複数ずつのリブ６１…，６２…が、半円筒部２０ｃおよびカバー部材２１にそれぞれ設けられる。

第１減速機構３７は、電動モータ３４の出力軸に固定される第１サンギヤ６３と、第１サンギヤ６３を同軸に囲繞して収容部２２に固定される第１リングギヤ６４と、周方向に間隔をあけた３箇所で第１サンギヤ６３および第１リングギヤ６４に噛合する第１遊星ギヤ６５…と、それらの第１遊星ギヤ６５…を回転自在に支持する支軸６７…を有して第１遊星ギヤ６５…を保持する第１キャリア６６とを有する遊星ギヤ機構であり、第３収容室４３に収容される。

電動モータ３４の出力軸６８は、第３隔壁４８を回転自在に貫通して第３収容室４３に突入されるものであり、第３収容室４３への前記出力軸６８の突入部に第１サンギヤ６３が固定される。また第１リングギヤ６４は、基本的には収容部２２の内周に嵌合される外径を有するものであり、この第１リングギヤ６４に一体に設けられて半径方向外方に突出する一対の係合突部６９，６９が、半円筒部２０ｃおよびカバー部材２１にそれぞれ設けられる規制係合孔７０…に係合することにより、第１リングギヤ６４の回転が阻止される。

第１減速機構３７の第１キャリア６６は、電動モータ３４の回転軸線と同軸にして第２隔壁４７を回転自在に貫通する回転軸７１を備えており、この回転軸７１および駆動軸３１間に第２減速機構３８が介設される。

第２減速機構３８は、前記回転軸７１に固定される第２サンギヤ７２と、第２サンギヤ７２を同軸に囲繞して収容部２２に固定される第２リングギヤ７３と、周方向に間隔をあけた３箇所で第２サンギヤ７２および第２リングギヤ７３に噛合する第２遊星ギヤ７４…と、それらの第２遊星ギヤ７４…を回転自在に支持する支軸７６…を有して第２遊星ギヤ７４…を保持する第２キャリア７５とを有する遊星ギヤ機構であり、第２収容室４２に収容される。

前記回転軸７１の第２収容室４２への突入部に第２サンギヤ７２が固定される。また第２リングギヤ７３は、基本的には収容部２２の内周に嵌合される外径を有するものであり、この第２リングギヤ７３に一体に設けられて半径方向外方に突出する一対の係合突部７７…が、半円筒部２０ｃおよびカバー部材２１にそれぞれ設けられる規制係合孔７８…に係合することにより、第２リングギヤ７３の回転が阻止される。駆動軸３１の第２減速機構３８側の端部は第２減速機構３８の第２キャリア７５に相対回転不能に連結される。

次にこの実施例の作用について説明すると、電動モータ３４の作動に応じてステアリングシャフト１４の回動を阻止するロック状態ならびにステアリングシャフト１４の回動を許容するロック解除状態を切換えることを可能とした電動ロック手段１５が、コラムパイプ１３内に配設されるので、電動ロック手段１５を破壊に耐え得る構造に構成することを不要としつつ電動ロック手段１５の破壊もしくは解錠操作が不可能となり、防盗性を高めることができる。

しかも電動ロック手段１５は、コラムパイプ１３内でステアリングシャフト１４に内蔵されるので、防盗性をより高めることができる。

また上記実施例では、電動ロック手段１５において、電動モータ３４の出力を減速するための第１および第２減速機構３７，３８が、入・出力端を同軸とした遊星ギヤ機構から成るものであるので、第１および第２減速機構３７，３８の外形形状を略円形とし、ステアリングシャフト１４が備える円筒状の収容部２２内への電動ロック手段１５の内蔵を容易とすることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば電動ロック手段１５が備える減速機構として、上記実施例の遊星ギヤ機構に代えて、入・出力端が同軸であるハイポサイクロイド機構やエピトロコイド機構を用いるようにしてもよい。

電動ステアリングロック装置の側面図である。 電動ステアリングロック装置の縦断面図である。 ステアリングシャフトの要部縦断面図である。 ステアリングシャフトおよび電動ロック手段の分解斜視図である。 アンロック状態での図２の５−５線断面図である。 ロック状態での図５に対応した断面図である。

符号の説明

１３・・・コラムパイプ
１４・・・ステアリングシャフト
１５・・・電動ロック手段
３４・・・電動モータ

Claims (2)

1. コラムパイプ（１３）と、該コラムパイプ（１３）内に回動可能に挿通されるステアリングシャフト（１４）と、電動モータ（３４）を有するとともに該電動モータ（３４）の作動に応じて前記ステアリングシャフト（１４）の回動を阻止するロック状態ならびにステアリングシャフト（１４）の回動を許容するロック解除状態を切換えることを可能とした電動ロック手段（１５）とを備える電動ステアリングロック装置において、前記電動ロック手段（１５）が、前記コラムパイプ（１３）内に配設されることを特徴とする電動ステアリングロック装置。
2. 前記電動ロック手段（１５）が、前記コラムパイプ（１３）内で前記ステアリングシャフト（１４）に内蔵されることを特徴とする請求項１記載の電動ステアリングロック装置。

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