JP5060260B2 - キー装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジン始動を行うイモビライザ機能を備えた車両用のキー装置に関するものである。

近年、自動車などの車両では、盗難防止効果の向上のためにイモビライザ機能を有するイモビライザシステムが採用することが一般的となっている。このイモビライザシステムでは、イグニッションキーとキーシリンダーの機構的同一性が得られると共に電子的同一性が確認された場合にのみエンジンの始動を許可するようになっている。

さらに最近では、イグニッションキーをキーシリンダーに挿入することなく、通信機能を備えた電子キーを所有したユーザーが、車室内に乗り込み、運転席側のインストメントパネルに配置されたプッシュ式の操作スイッチを押すだけで、ステアリングロック解除からエンジン始動までができるようになったものが開発されている。

具体的には、電子キーを所有しているユーザーが車室内に乗り込み、運転席側のインストメントパネルに配置されたプッシュ式の操作スイッチを押し操作することにより、車両に搭載されている送受信装置からリクエスト信号が送信される。そして、そのリクエスト信号を電子キーが受信すると、電子キーは、予め設定されているＩＤコードを送信する。そして、車両側の送受信装置が受信した電子キーのＩＤコードと、予め電子制御装置の記憶手段に記憶しているＩＤコードとの照合を行い、２つのＩＤコードが一致した場合には、電動ステアリングロック装置を駆動して、電気的にステアリングロックを解除すると共に、エンジン始動を許可するようになっている。

しかしながら、電子キーを長期に使用していると、一般的に電子キーの電源が電池であるため、電池の消耗によって、電子キーからＩＤコードが送信できなくなる。そのような不具合を解消するために、電池電源を必要とせずに車両側との非接触の電波通信を行うことのできるトランスポンダを埋め込んだ操作部材（エマージェンシーキー）が電子キーに内蔵されている。そして、このトランスポンダを内蔵したエマージェンシーキーを挿入可能な挿入口が、運転席側のインストメントパネルに設けられており、その挿入口の周囲にはトランスポンダと通信を行う送受信装置のコイルアンテナが配置されている。これにより、電子キーの電池が消耗した場合でも、エマージェンシーキーをフロントパネルの挿入口に差し込むことにより、トランスポンダに予め記憶されたＩＤコード（電子キーのＩＤコードと同じＩＤコード）を車両側の送受信装置に送信することができるので、ＩＤコードの一致が確認されることによって、操作スイッチを押せばエンジン始動が可能となるように構成されている。

このようなスイッチ装置に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。

特開２００１−３０３８０７号公報

この特許文献１のスイッチ装置では、操作部材がＬＯＣＫ位置、ＡＣＣ（アクセサリ）位置、オン位置、及びスタート位置に回転可能なノブタイプのものとなっており、そのノブの中央にトランスポンダなどが内蔵されたキーを挿入可能なキー挿入口が設けられている。このキー挿入口が設けられたエンジン始動装置の内部には、キー挿入口に挿入されたキーに係合し、キーの脱落を防止する２つの回動レバーが設けられている。この回動レバーは圧縮スプリングにより付勢され、先端側に設けられたフック部がキーに形成された切欠部に係合するようになっている。

このエンジン始動スイッチ装置では、軸方向に延びる２つの回動レバーでキーを保持するようになっているため、軸方向に大きくなり、好ましいものではなかった。また、このようなキーは、非常時にのみ使用されるものであるため、あわてたユーザーがキーを急いでキー挿入口に挿入またはキー挿入口から引抜こうとして、回動レバーの先端に形成されたフック部がキーの切欠部に引っ掛かり、キー又は回動レバーを破損する懸念があった。

本発明は、簡単な構成で確実にエマージェンシーキーをキー挿入口に保持するとともに、エマージェンシーキーのキー挿入口への挿入またはキー挿入口からの引抜きを円滑にすることのできるキー装置を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するため、本発明のキー装置は、送受信機を有する認証キーを挿入可能なキー挿入口を有するシリンダーと、前記キー挿入口への前記認証キーの挿入を検出し、キー検出信号を出力するキー検出装置と、前記キー挿入口に挿入された前記認証キーに送受信コイルを用いて暗証番号の送信動作を実行させる送受信回路と、を備えたキー装置において、付勢部材により半径方向から付勢され、前記認証キーをキー挿入口から脱落しないように保持するボール部材を収納し、前記シリンダーのキー挿入口の両側に設けられたボール収納孔を有する前記シリンダーの前面部に取り付けられるシリンダキャップと、前記送受信コイルを収容し、その中央孔に前記シリンダーが挿通して組み付けられるコイル保持部を有するコイルアンテナ装置と、を設け、前記付勢部材を前記ボール部材に圧接するように前記ボール収納孔を覆う蓋部と前記シリンダーに係合可能な引掛部とを前記シリンダキャップに設け、前記コイルアンテナ装置のコイル保持部に形成された中央孔の内面側によって前記シリンダキャップの蓋部と引掛部とが前記シリンダーに係合した状態に保持されることを特徴とする。

この構成によれば、簡単な構成で認証キーをキー挿入口から脱落させることなく保持した状態でＩＤコードの照合操作を行うことができ、２つのボール部材によって認証キーを保持するようにしているため、認証キーの挿入方向に自由度を持たせることができると共に、キー挿入口への挿入またはキー挿入口からの引抜き時における引っ掛かりを確実に防止することができる。

また、シリンダーにボール部材、圧縮ばねを収納させて、シリンダキャップを一体的に組み込むことによって、ユニット化することができるので、個々にユニット化したシリンダー、コイルアンテナ装置を一体的に組み立てればよく、個々の部品ユニットを別々の製造ライン或いは部品メーカーで製造して、最終製造ライン或いは車両メーカーで個々に納入された部品ユニットを組み付けることができる。
また、コイルアンテナ装置のコイル保持部に形成された中央孔の内面によりシリンダキャップの蓋部と引掛部とが保持するようにしたので、不用意にシリンダキャップが外れ、コイルアンテナ装置がシリンダーから脱落することを防止することができる。

本発明のスイッチ装置では、前記ボール部材を前記認証キーの中心軸から厚さ方向にずらして配置してもよい。

この構成によれば、ボール部材が認証キーを半径方向で保持するとともに、厚さ方向に付勢し、認証キーをシリンダーの内面に沿って保持されるため、他の部材を設けることなく、キー挿入口内における認証キーのがたつきを抑えることができる。

またさらに、前記シリンダーを収納可能なボデーを設け、該ボデーには、ステアリングハンドルの操作を伝達するステアリングシャフトに装着可能な車載取付用の固定部を設けてもよい。

ステアリングシャフトの外周面に本発明のキー装置を取付可能とすることによって、従来のイグニッションキーシリンダーを備えたステアリングロック装置の取付構造を共用化することができるので、車種に応じて従来のステアリングロック装置と本発明キー装置とを切り換えて容易に搭載することができる。

本発明のキー装置では、圧縮ばねにより付勢された２つのボール部材による簡単な構成で認証キーをキー挿入口から脱落させることなく確実に保持することができる。またキー挿入口に対する認証キーの挿入方向に自由度を持たせることができるので、ユーザーが認証キーをキー挿入孔に挿し込むときに、認証キーの挿しこみ方向を気にすることなく、認証キーを円滑にキー挿入口に挿しこむことができる。また、キー挿入口への挿入時及び引抜き時における認証キーの引っ掛かりを防止することができるので、認証キー又はシリンダー内部の破損することはない。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本実施の形態における自動車用のキー装置１の外観構造を示す斜視図である。 図２は同キー装置１の分解斜視図、図３は同キー装置１の一部横断側面図、図４は同キー装置の一部縦断側面図、図５は同キー装置にエマージェンシーキーを差し込んだ状態の一部横断面図、図６は、図３におけるボール部材と圧縮ばねを取り外した状態のシリンダーの６−６線断面図である。図７は、図３におけるシリンダーの７−７線断面図である。図８は、シリンダーのボール収納孔における他の実施例に関する図６と同様の断面図にボール部材を収納した状態を示す図である。図９は、キー装置における回路構成を簡略化して示すブロック図である。なお、この明細書において説明の便宜上、図１〜図５の配置において、紙面に向かって右側を「前」、左側を「後」とする。

図１ないし図５に示すように、キー装置１は、ボデー１０、シリンダー２０、コイルアンテナ装置６０などから構成されている。具体的には、図２に示すように、シリンダー２０に、後述するエマージェンシーキー８０（認証キー）が挿入されるキー挿入口２１が形成されており、このシリンダー２０がボデー１０に収納されるとともに、シリンダー２０のキー挿入口２１の外周に位置するようにコイルアンテナ装置６０がボデー１０に取り付けられている。以下、それぞれについて詳細に述べる。

ボデー１０は、マグネシウムや亜鉛等の合金で形成されており、図１に示すように、図示しないステアリングシャフトに設けられた取付部にねじ等によって固定可能とする複数の固定部１１と、後部側には、図示しない前記ステアリングシャフトのアウターチューブに形成される台形状の孔部に挿入可能な略台形状の保持部１２が設けられている。なお、この保持部１２の側面部には上記した孔部の内縁に係合可能なスライド溝１２ａが形成されており、上記した孔部に保持部１２を挿通し、ステアリングシャフトの軸線方向に向かってキー装置１をスライド移動することにより、このスライド溝１２ａに上記孔部の内縁が係合して、キー装置１がステアリングシャフトのアウターチューブに保持されるようになっている。このように構成することによって、ユーザーがステアリングロック機構をマニュアル操作により作動させる従来のステアリングロック装置が固定される図示しないステアリングシャフトに設けられた取付部と、このようなステアリングロック装置に一体的に内蔵されるキーシリンダー２０が配設される図示しない運転席側のインストメントパネルに形成される取付部をそのまま利用して、車両に搭載することができる。

また、図２に示すように、ボデー１０の前面側には、シリンダー２０を収納可能なシリンダ挿入口１３が設けられ、その外周面には、後述するコイルアンテナ装置６０に設けられた取付腕部６２が係合可能な係合爪部１６が設けられている。さらに、図３に示すようにボデー１０中央の側面には、後述するエマージェンシーキー８０のキー挿入口２１への挿入及び引き抜きを検出するキー検知スイッチ７０（キー検出装置）が取り付けられるスイッチ取付部１５が形成されている。このスイッチ取付部１５には、キー挿入口２１と連通し、前記キー検知スイッチ７０のプランジャー７１が挿通可能な貫通孔１５ａが設けられている。

ボデー１０内部にはシリンダ挿入口１３から軸方向に向かって延設され、シリンダー２０の前方側が保持される大径部１４ａ部と、シリンダー２０の後方側が保持される小径部１４ｂとを有するシリンダ収納部１４が形成されている。このシリンダ収納部１４の後端部には、後述するシリンダー２０をシリンダ挿入口１３側に付勢するコイルスプリング２９が保持されるスプリング保持部１７が設けられている。そして、図４に示すように、シリンダ収納部１４の後方側の一側面には、後述するシリンダー２０に設けられた弾性爪部２５のフック部２５ｂが突出可能な係合孔１８が形成されている。この係合孔１８の前面側（図４中、右側）に位置する側面に前記弾性爪部２５のフック部２５ｂがコイルスプリング２９の付勢力により係合し、シリンダー２０がボデー１０内部にがたつくことなく保持される。

なお、本実施形態のキー装置１には、周知のステアリングロック機構は設けられていない。そのため、本実施形態のキー装置１が設けられる車両には、後述するエンジン始動などを行う電子制御ユニット（電源ＥＣＵ３）によって電気的に制御され、モーター駆動によりロックボルトをステアリングシャフトに係合させてステアリングをロックする電動ステアリングロック装置が別装置として設けられている。（図示せず。）

シリンダー２０は、樹脂材料により前方側を大径とし、後方側を小径とした略円柱状に形成されており、前面側に後述するエマージェンシーキー８０が挿入可能なキー挿入口２１が形成されている。このキー挿入口２１は軸線方向に延設されており、キー挿入口２１の開口部付近には、両側面側にキー挿入口２１に連通する後述するボール部材２７が収納されるボール収納孔２２が形成されている。ボール収納孔２２は、図６に示すように、シリンダー２０側面の開口部からキー挿入口２１に向かって内径が小さくなるように形成されており、キー挿入口２１と連通する連通孔２２ａが、その底部に設けられている。なお、このボール収納孔２２には、ボール部材２７と共にボール部材２７をキー挿入口２１側に付勢する圧縮ばね２８（付勢部材）が収納される。この圧縮ばね２８は、ボール収納孔２２が後述するシリンダキャップ３０により塞がれることにより、ボール部材２７に圧接する。そのため、図３に示すように、キー装置１のボール収納孔２２にボール部材２７を収納した状態では、圧縮ばね２８によってボール部材２７が付勢されて、ボール部材２７の一部がキー挿入口２１内に突出するようになる。

前記ボール収納孔２２に収納されるボール部材２７は、球体であればよく、汎用されているスチールボール（鋼球）のうち、適宜な大きさのものを選定して使用することが好ましい。

また、このボール収納孔２２に対して９０度ずれたシリンダー２０の外周面には、後述するシリンダキャップ３０の引掛部３２が嵌合可能な２つのリブ２６ａ、２６ｂによって形成された嵌合凹部２６が形成されている。

さらに、このキー挿入口２１の後端部には、キー挿入口２１と交差するように形成され、後述するスライド部材５０が摺動可能に収納されるスライド孔２３が形成されている。このスライド孔２３は、略矩形の貫通孔として形成されており、図７に示すように、その一側面には、後述するスライド部材５０を一方向に付勢する圧縮スプリング５４が収納されるスプリング収納溝２３ａがシリンダー側面に向かって開口して形成されている。また、スライド孔２３のスプリング収納溝２３ａに対向する他側面には、スプリング収納溝２３ａとは反対側のシリンダー２０の側面に向かって開口した切欠溝２３ｂが形成されている。この切欠溝２３ｂは、後述するスライド部材５０の規制突部５３に係合し、スライド部材５０の突出量を規制するようになっている。

シリンダー２０の後端部にはコイルスプリング２９を取付可能に後方側に向かって突出した円柱状のスプリング取付部２４が設けられている。また、シリンダー２０の一側面には、前述したボデー１０に形成された係合孔１８に係合可能な弾性爪部２５が設けられている。（図４）この弾性爪部２５は、弾性を有するように延設された板状の弾性腕部２５ａと、その先端に形成されたフック部２５ｂとから構成されている。

このシリンダー２０の前面部には、キー挿入口２１のみを露出させるキー導入口３１ａを有し、シリンダー２０の前面部を覆うシリンダキャップ３０が取り付けられる。このシリンダキャップ３０には、図２及び図４に示すように、シリンダー２０の嵌合凹部２６に係合可能に形成された２つの引掛部３２が上下方向（図２中、上下方向）に対向して設けられている。そして、この引掛部３２に対して９０度ずれたシリンダキャップ３０の両側面には、前述したボール収納孔２２の開口部を塞ぐ蓋部３３が突出して設けられている。また、シリンダキャップ３０のキー導入口３１ａは、後述するカバー４０の取付爪４１が嵌合可能な嵌合孔３１ｂとともに、シリンダキャップ３０の前面側に形成された円筒状の凹形状部３１内に形成されている。この凹形状部３１内に後述するカバー４０を取り付けることにより、このカバー４０の前面部がシリンダキャップ３０の前面部の外周縁と同一面位置となるように構成されている。

電子キー６が使用可能な通常の状態では、シリンダキャップ３０の前面部にキー導入口３１ａを覆うカバー４０が取り付けられる。図２及び図３に示すように、このカバー４０の裏面側にはシリンダキャップ３０の凹形状部３１内に形成された嵌合孔３１ｂに係合可能な取付爪４１が設けられている。また、このカバー４０の側面の一部に前面側からドライバーなどを引掛けてシリンダキャップ３０からの取り外しができるようにした凹部４２が形成されている。

スライド部材５０は図１、図３及び図７に示すように略長方体に形成されており、その中央にキー挿入口２１とほぼ同じ開口幅を有するキー孔５１が形成されている。このキー孔５１の短辺側の側面にはシリンダー２０後方側（図３中、左側）に向かって中心軸側に傾斜した傾斜面５１ａが設けられている。この傾斜面５１ａは、スライド部材５０をシリンダー２０のスライド孔２３に収納した状態で、後述するエマージェンシーキー８０のキー先端が当接することにより、スライド部材５０を圧縮スプリング５４に抗してスライド孔２３内に没入させるように作用する。また、キー孔５１が形成された面を挟んだ両側面には、圧縮スプリング５４の付勢力を受けるスプリング受部５２と、シリンダー２０の切欠溝２３ｂの低部に係合可能な規制突部５３が対向するように側面から突出するように設けられている。なお、キー孔５１が形成された側面に形成された凹部５５は、キー孔５１の側面に対する接触面であり、スライド部材５０の摺動抵抗を低減するために設けられているものである。

ボデー１０に取り付けられるコイルアンテナ装置６０は、図４及び図９に示すように送受信回路６４、送受信コイルなどの一般的な構成を備えているものであり、送受信回路６４は、高周波回路としてのＲＦ回路６６（ＲＦ：Radio Frequency）と、制御回路６５とを備え、回路基板６９に搭載されている。そして、制御回路６５は、ＩＤコード（暗証コード）を格納するメモリとしてのＥＥＰＲＯＭ６７（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などにより構成されている。この制御回路６５は、回路基板６９に取り付けられたコネクタケース６３の外部端子６９ａを介して車両側のイモビライザーＥＣＵ４に接続されており、ＥＥＰＲＯＭ６７から予め記憶されているＩＤコードを呼出し、呼び出したＩＤコードと、送受信コイル６８が受信し、ＲＦ回路６６で復調されたＩＤコードとを照合し、二つのＩＤコードの一致を判定した結果をイモビライザーＥＣＵ４に出力するようになっている。

また、送受信コイル６８は、キー挿入口２１の外部に嵌合する中央孔６１ａを有するリング状のコイル保持部６１に内蔵されており、後述するエマージェンシーキー８０をキー挿入口２１に挿入したときにエマージェンシーキー８０のキーヘッド８１がコイル保持部６１の中央孔６１ａ中心に位置するようになる。なお、このコイル保持部６１にボデー１０の係合爪部１６に係合可能な取付腕部６２が設けられている。

キー挿入口２１へのエマージェンシーキー８０の挿入及び引き抜きを検出するキー検知スイッチ７０は、図３、図５及び図９に示すように、ボデー１０のスイッチ取付部１５に取付可能に構成されており、通常状態では、圧縮ばね７２に付勢されたプランジャー７１が突出した状態で、キー検知スイッチ７０の内部に移動自在に設けられている。そして、このプランジャー７１によって作動する可動接点７３とキー検知スイッチ７０のスイッチケース７０ａにインサート成形された固定接点７４がスイッチングし、そのスイッチング信号をコネクタ７５に収容された外部に出力する外部端子７６を介してイモビライザーＥＣＵ４に接続されている。

図３に示すように、ボデー１０に形成された貫通孔１５ａから前述したシリンダー２０のスライド孔２３に突出するようにキー検知スイッチ７０のプランジャー７１は、ボデー１０のスイッチ取付部１５に取り付けられる。そして、キー挿入口２１に対するエマージェンシーキー８０の抜挿動作がスライド部材５０を介して伝達されてプランジャー７１がキー検知スイッチ７０のスイッチケース７０ａ内外にスライド移動する。すなわち、キー挿入口２１にエマージェンシーキー８０が挿入されると、キープレート８２の先端部により、スライド部材５０がスライド孔２３内にスライド移動することにより、プランジャー７１がスイッチケース７０ａ内に没入するため、プランジャー７１に連動して可動接点７３がスライド移動して、固定接点７４に接触する。このスイッチング信号は、キー検知スイッチ７０からキー検出信号としてイモビライザーＥＣＵ４に出力される。一方、キー挿入口２１からエマージェンシーキー８０が引抜かれると、スライド部材５０がスライド孔２３から突出するようにスライド移動するため、プランジャー７１もスイッチケース７０ａに内蔵されている圧縮ばね７２の付勢力により、スイッチケース７０ａから突出するため、可動接点７３と固定接点７４が非接触状態となり、そのスイッチング信号がキー離脱信号としてイモビライザーＥＣＵ４に出力される。

エマージェンシーキー８０について説明する。図５に示すように、このエマージェンシーキー８０は、キーヘッド８１とキープレート８２からなる。このキープレート８２には、図示しないキー山とボール部材２７が係合可能な切欠凹部８２ａが一側面に形成されている。なお、このキー山は、電子キーの６の電池電源が消耗したときに、図示しないサイドドアに設けられたシリンダ錠を解錠するためのものであり、本実施形態のキー装置１に使用されるものではない。また、キーヘッド８１には、トランスポンダ８３（送受信機）が内蔵されている。このトランスポンダ８３は、高周波駆動されているコイルアンテナ装置６０の送受信コイル６８と磁気結合する図示しないコイルアンテナを内蔵し、磁気結合による電磁誘導作用により発生した電力を図示しないコンデンサに電荷として蓄え、このコンデンサに蓄えられた電荷を起電力として予め記憶しているＩＤコードを変調しＦＭ波を搬送波として内蔵のコイルアンテナより送信出力する周知の構造のものである。なお、このエマージェンシーキー８０は通常、図示しないカードタイプの電子キー６に内蔵されており、必要に応じて、電子キー６から分離させて使用することができるようになっている。

次に、前記キー装置１の組付作業について説明する。

まず、シリンダー２０のスライド孔２３のばね収納溝２３ａに圧縮スプリング５４を収納し、スライド部材５０をスライド孔２３に収納する。このとき、スライド部材５０には、図７に示すようにスプリング受部５２と規制突部５３が対向するように形成されているため、スライド部材５０を傾けながら、スライド孔２３に挿入する。このようにして、スライド部材５０は、スプリング受部５２が圧縮スプリング５４により付勢され、規制突部５３がシリンダー２０の切欠溝２３ｂの底面部に係止され、一端側が突出した状態でスライド孔２３内に収納される。

つぎに、ボール収納孔２２にボール部材２７と圧縮ばね２８を収納する。そして、圧縮ばね２８を押さえながら、シリンダキャップ３０の引掛部３２をシリンダー２０の嵌合凹部２６に嵌合し、シリンダキャップ３０をシリンダー２０に組み付ける。これにより、ボール収納孔２２の開口部はシリンダキャップ３０の蓋部３３によって塞がれるため、圧縮ばね２８がボール部材２７と蓋部３３の間で圧縮された状態となる。したがって、ボール部材２７は、圧縮ばね２８により連通孔２２ａに向けて付勢され、ボール収納孔２２の連通孔２２ａから一部をキー挿入口２１内に突出した状態で保持される。このように、シリンダー２０はスライド部材５０、圧縮スプリング５４、ボール部材２７、圧縮ばね２８及びシリンダキャップ３０を一体的に組み込むことによって、ユニット化することができる。

一方、ボデー１０のスイッチ取付部１５にキー検知スイッチ７０を取り付け、ボデー１０とキー検知スイッチ７０を一体的にユニット化する。このとき、キー検知スイッチ７０のプランジャー７１をボデー１０の貫通孔１５ａから突出させる。

コイルアンテナ装置６０は、一般的に回路基板６９及び外部端子６９ａを一体的にユニット化されているものであるため、詳細な組み付け手順については省略する。このように、本実施形態のキー装置１は、個々にユニット化したシリンダー２０、コイルアンテナ装置６０及びボデー１０を一体的に組み立てればよいので、個々の部品ユニットを別々の製造ライン或いは部品メーカーで製造して、最終製造ライン或いは車両メーカーで個々に納入された部品ユニットを組み付けることができる。

具体的な組み立て手順としては、まず、コイルアンテナ装置６０の取付腕部６２をボデー１０の係合爪部１６に係合して、コイルアンテナ装置６０をボデー１０の前面側に取り付ける。つぎに、シリンダー２０のスプリング取付部２４にコイルスプリング２９を取り付けた状態で、シリンダー２０をコイルアンテナ装置６０のコイル保持部６１の中央孔６１ａに挿通して、ボデー１０のシリンダ収納部１４に組み込む。このとき、シリンダー２０の弾性爪部２５がシリンダ収納部１４の内面に当接して撓んだ状態となる。そして、ボデー１０の係合孔１８に弾性爪部２５のフック部２５ｂが弾性腕部２５ａの付勢力によって突出する位置までコイルスプリング２９の付勢力に抗してシリンダー２０を押し込み、ボデー１０の係合孔１８に弾性爪部２５のフック部２５ｂが弾性腕部２５ａの弾性により突出した位置で押し込みをやめることにより、コイルスプリング２９の付勢力でシリンダー２０が前方側に移動し、弾性爪部２５のフック部２５ｂがボデー１０の係合孔１８の側面に係止される。このようにコイルスプリング２９の付勢力によって、弾性爪部２５のフック部２５ｂが係合孔１８の前面側の側面に圧接した状態となるため、シリンダー２０はボデー１０から脱落することなく、且つがたつきが抑えられた状態でボデー１０内に収納される。

最後にカバー４０の取付爪４１をシリンダキャップ３０の嵌合孔３１ｂに挿入するようにして嵌合し、カバー４０をシリンダキャップ３０に取り付ける。したがって、図１に示すように、電子キー６が使用可能な通常の状態では、キー導入孔３１ａ及びキー挿入口２１が露出しない状態となる。

なお、本実施形態では、図４に示すように、シリンダキャップ３０の引掛部３２とシリンダー２０の嵌合凹部２６との嵌合部分がコイルアンテナ装置６０の中央孔６１ａの内側面によって押さえられるため、カバー４０をシリンダキャップ３０から取り外すときに、カバー４０と共にシリンダキャップ３０が外れ、コイルアンテナ装置６０がシリンダー２０から脱落することを防止することができる。

次に、上記のように構成されたキー装置１の作用について説明する。

まず、ユーザーが所有する電子キー６の電池が蓄積されている通常の状態においては、電子キー６を携帯したユーザーが運転室内に入り、図示しない運転席側のインストメントパネルに配置されたプッシュ式の操作スイッチ２を押し操作することにより、車両内に搭載されている送受信装置５からリクエスト信号が送信される。電子キー６はリクエスト信号を受信することによって、予め記憶しているＩＤコードを送受信装置５に返信する。受信したＩＤコード信号は送受信装置５の制御回路６５が予め記憶しているＩＤコードとの照合を行い、一致が確認されたことをイモビライザーＥＣＵ４に出力することにより、イモビライザーＥＣＵ４は、他の条件（車速＝０ｋｍ／ｈ、シフトポジション＝ニュートラル位置又はパーキング位置など）が充たされている場合に、電動ステアリングロック装置をアンロック作動し、ステアリングロックを解除する。続いて、操作スイッチ２に再度の押し操作をユーザーに促す照明をし、再度操作スイッチ２が押されることによって、エンジン始動許可信号が、電源ＥＣＵ３からスタータに出力され、エンジンが始動する。

これに対し、ユーザーが所有する電子キー６の電池による電力が蓄電されていない非常時には、電子キー６からエマージェンシーキー８０を引抜き、分離してキープレート８２を露出させる。そして、シリンダキャップ３０に取り付けられているカバー４０の凹部４２にドライバーなどを引掛けて、カバー４０をシリンダキャップ３０から取り外し、キー導入口３１ａを露出させ、キー導入口３１ａにエマージェンシーキー８０のキープレート８２を挿し込む。

キープレート８２がキー挿入口２１に挿入されると、キープレート８２の先端がボール部材２７に当接する。さらに、圧縮ばね２８の付勢力に抗してボール部材２７をボール収納孔２２に押し込みながら、エマージェンシーキー８０をさらにキー挿入口２１の奥に挿し込むと、スライド部材５０のキー孔５１に設けられた傾斜面５１ａにキープレート８２の先端に当接する。そして、キープレート８２を圧縮スプリング５４の付勢力の抗してスライド部材５０のキー孔５１内に押しこむと、スライド部材５０は半径方向にスライド移動し、スライド孔２３内に没入する。このスライド部材５０のスライド移動により、キー検知スイッチ７０のプランジャー７１がスイッチケース７０ａ内に押し込まれ、プランジャー７１に一体的に連結した可動接点７３が固定接点７４に接触し、キー挿入検知信号がコイルアンテナ装置６０の制御回路６５に入力される。キープレート８２がキー挿入口２１の内面に当接するまで挿入すると、キープレート８２に設けられた切欠凹部８２ａにボール部材２７が係合して、エマージェンシーキー８０がキー挿入孔から脱落することが防止される。このように、エマージェンシーキー８０の保持をボール部材２７で行うことによって、キープレート８２挿入時の摺動抵抗を小さくすることができる。また、キープレート８２の挿入方向は、表裏を関係なく挿入することができるため、緊急時にあわててエマージェンシーキー８０をキー挿入口２１に挿入したとしても、キープレート８２やシリンダー２０内部を破損することを防止することができる。

続いて、キー検知スイッチ７０からキー検出信号が入力されたコイルアンテナ装置６０の制御回路６５では、ＲＦ回路６６が起動され、送受信コイル６８が高周波駆動される。これにより、送受信コイル６８の周囲に磁界が発生し、送受信コイル６８とトランスポンダ８３に内蔵されたコイルアンテナとが磁気結合される。そして、トランスポンダ８３からＩＤコード信号が送信され、このＩＤコード信号は、キー装置１の送受信コイル６８によって受信され、ＲＦ回路６６に出力される。そこで、ＲＦ回路６６は、受信したＩＤコード信号を復調して制御回路６５に送り、制御回路６５は、このＩＤコード信号を解読してＩＤコードを得、ＥＥＰＲＯＭ６７に予め格納されているＩＤコードと照合し、照合した結果をイモビライザーＥＣＵ４に出力する。

ＩＤコードが一致しているという判定結果の場合には、イモビライザーＥＣＵ４は、他の条件が充たされていることを条件に、電動ステアリングロック装置をアンロック作動する。ステアリングロックが解除されると、続いて、操作スイッチ２に再度の操作をユーザーに促す照明がされる。そして、操作スイッチ２が押されることによって、エンジン始動許可信号が、電源ＥＣＵ３からスタータに出力され、エンジンが始動する

本実施形態では、図５に示すように、エマージェンシーキー８０の一側面に設けられた切欠凹部８２ａに一方のボール部材２７を係合するととともに、反対側の他側面を他方のボール部材２７が付勢するという２つのボール部材２７によるキー保持機構を構成している。そのため、一方のボール部材２７がキープレート８２の切欠部に係合するように２つの付勢部材が作用することにより、エマージェンシーキー８０は、車両の振動などで、容易にキー挿入口２１から脱落することはなく、また、キープレート８２をガタツキなくキー挿入口２１に保持することができる。また、ボール部材２７は、キープレート８２の切欠凹部８２ａに球面で接触するため、摺動抵抗を小さくすることができる。よって、エマージェンシーキー８０を無理なくキー挿入口２１に挿し込むことができるとともに、キー挿入口２１から円滑に引抜くことができる。

さらに、図８に示すように、一方のボール収納孔２２をキー挿入口２１の中心軸からずらした位置に設け、一方のボール部材２７をキープレート８２の厚さ方向にずらして配置するようにしてもよい。このように構成すれば、キープレート８２は、ボール部材２７の半径方向の付勢力によって保持されるとともに、ボール部材２７の厚さ方向の付勢力によって、キー挿入口２１の内壁面に沿って保持される。すなわち、ボール部材２７とキープレート８２の中心軸からずれた外縁に当接することで、キープレート８２に対する半径方向の付勢力をボール部材２７によってキープレート８２の厚さ方向への付勢力に変換することで、エマージェンシーキー８０の挿入口内におけるがたつきを２つのボール部材２７で効果的に抑えることができる。なお、２つのボール収納孔２２をキー挿入口２１の中心軸から同方向にずらした位置に設けてもよい。

なお、本発明のステアリングロック装置は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、２つのボール部材２７によってキープレート８２を保持するようになっているが、シリンダー２０にボール収納孔２２を片側に２つずつ設け、キープレート８２の厚さ方向に２つのボール部材２７を配置して、キープレート８２の一面側を挟むように配置してもよい。このように４つのボール部材２７による構成とすることにより、キープレート８２の半径方向で確実に保持することができるとともに、キープレート８２の厚さ方向のがたつきも確実に抑えることができる。また、２つのボール部材２７の一方（例えば図８中、上側）のボール収納孔２２をキー挿入口２１の中心軸線に対して右側（図８中、右側）にずらして設け、他方（例えば図８中、下側）のボール収納孔２２をキー挿入口２１の中心軸線に対して左側（図８中、左側）にずらして、キー挿入口２１の中心軸線に対して互い違いにずれるように形成してもよい。このように構成することにより、キープレート８２がボール部材２７によって挟まれて保持されるため、２つのボール部材２７で上記した４つのボール部材２７による構成と同等の保持効果を得ることができる。

前記実施形態では、キープレート８２を板状のものとしたが、円柱状、角柱状等の他の形状としてもよい。また、検出スイッチもプランジャー７１を有するスイッチに限られず他のセンサ、例えば磁気センサなどでもよい。さらに、各部材を組み付けるために設けられた係合爪部１６、弾性爪部２５や引掛部３２等の数は、上記実施形態に限られないことはいうまでもない。

前記実施形態では、ボデー１０をステアリングシャフトに取付可能となるように固定部１１と保持部１２を設けた構成としているが、図示しない運転席側のインストメントパネル等に直接固定できるようにしてもよい。このように構成することにより、キー装置を小型化することができ、エマージェンシーキー８０の保持機構をボール部材２７とすることによる効果を十分に得ることができる。

本実施の形態における自動車用のキー装置の外観構造を示す斜視図である。 同キー装置の分解斜視図である。 同キー装置の一部横断側面図である。 同キー装置の一部縦断側面図である。 同キー装置にエマージェンシーキーを差し込んだ状態の一部横断面図。 図３におけるボール部材と圧縮ばねを取り外した状態のシリンダーの６−６線断面図である。 図３におけるシリンダーの７−７線一部断面図である。 シリンダーのボール収納孔における他の実施例に関する図６と同様の断面図にボール部材を収納した状態を示す図である。 キー装置における回路構成を簡略化して示すブロック図である。

符号の説明

１…キー装置、１０…ボデー、１１…固定部、１２…保持部、２０…シリンダー、２１…キー挿入口、２７…ボール部材、２８…圧縮ばね（付勢部材）、６４…送受信回路、６８…送受信コイル、７０…キー検出装置（キー検出スイッチ）、８０…認証キー（エマージェンシーキー）、８３…送受信機（トランスポンダ）。

Claims (3)

1. 送受信機を有する認証キーを挿入可能なキー挿入口を有するシリンダーと、前記キー挿入口への前記認証キーの挿入を検出し、キー検出信号を出力するキー検出装置と、前記キー挿入口に挿入された前記認証キーに送受信コイルを用いて暗証番号の送信動作を実行させる送受信回路と、を備えたキー装置において、
   付勢部材により半径方向から付勢され、前記認証キーをキー挿入口から脱落しないように保持するボール部材を収納し、前記シリンダーのキー挿入口の両側に設けられたボール収納孔を有する前記シリンダーの前面部に取り付けられるシリンダキャップと、
   前記送受信コイルを収容し、その中央孔に前記シリンダーが挿通して組み付けられるコイル保持部を有するコイルアンテナ装置と、を設け、
   前記付勢部材を前記ボール部材に圧接するように前記ボール収納孔を覆う蓋部と前記シリンダーに係合可能な引掛部とを前記シリンダキャップに設け、
   前記コイルアンテナ装置のコイル保持部に形成された中央孔の内面側によって前記シリンダキャップの蓋部と引掛部とが前記シリンダーに係合した状態に保持されることを特徴とするキー装置。
2. 前記ボール部材を前記認証キーの中心軸から厚さ方向にずらして配置したことを特徴とする請求項１に記載のキー装置。
3. 前記シリンダーを収納可能なボデーを設け、
   該ボデーには、ステアリングハンドルの操作を伝達するステアリングシャフトに装着可能な車載取付用の固定部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のキー装置。

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