JP5400703B2 - ステアリングロック装置のソレノイド取付構造 - Google Patents

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Description

本発明は、ステアリングロック装置のソレノイド取付構造に関し、特に、車両の衝突等による衝撃時にソレノイドが脱落し易いステアリングロック装置のソレノイド取付構造に関する。
車両が道路の構造物や他の車両に衝突した場合、車両の一部がステアリングの周囲に装着されたロック装置に干渉する。この干渉による衝撃を吸収して搭乗者への衝突による衝撃を緩和するものとして、ステアリングポストに衝撃吸収構造が採られているものがある。例えば、ステアリングポストの一部に形成されたメッシュ部を圧縮座屈変形させることで衝突エネルギを吸収する方式、ステアリングポストのアウタコラムとインナコラムとの間に金属球を介装させ、破壊時にアウタコラムの内周面やインナコラムの外周面に塑性溝を形成させるボール式が提案されている。また、帯形状の鋼板からなるエネルギー吸収部材の一端を車体側ブラケットに固着させると共に、ステアリングポスト側にエネルギー吸収部材に形成された屈曲部に嵌入する鋼棒等のしごき手段を設け、ステアリングポストが前方に移動する際にしごき手段によりエネルギー吸収部材をしごき変形させるしごき式の衝突エネルギー吸収機構も車両に搭載されている(例えば、特許文献1)。
一方、車両のステアリング付近には、運転状態によりイグニッションスイッチの操作(LOCK位置からACC位置、ACC位置からLOCK位置)の回動を許容・規制するノブロック機構およびキーインターロック機構が搭載されると共に、盗難防止のためステアリングシャフトの回転を規制するステアリングロック機構を備えたロック装置が搭載される。これらの機構は、ロックボディに上記機構部分を制御するアクチュエータとしてのソレノイドを搭載している(例えば、特許文献2)。
特開2005−126059号公報 特開2002−308049号公報
しかし、車両が道路の構造物や他の車両に衝突した場合、車両の一部がソレノイドに干渉し、ステアリングポストの衝突エネルギー吸収機構の衝撃吸収ストロークに影響を与える可能性があった。
従って、本発明の目的は、車両が道路の構造物や他の車両に衝突等した場合でも衝突エネルギー吸収機構が安定に動作するステアリングロック装置のソレノイド取付構造を提供する。
[1]本発明は上記目的を達成するため、車両のステアリング周辺に取付けられ、ステアリングのロックを行なう機構を備えたロックボディと、前記ロックボディに搭載された前記機構に作用してその機械的動作を制御するソレノイドと、を有し、前記ロックボディは、前記ステアリングの衝撃エネルギー吸収機構の作動によって車両の一部が前記ソレノイドに干渉したとき前記ソレノイドを所定の方向に移動可能な状態で支持する壁部を有し、前記ソレノイドは、前記壁部に支持されて移動方向を規制された状態で前記ロックボディに固定されることを特徴とするステアリングロック装置のソレノイド取付構造を提供する。
[2]前記ソレノイドは、前記ロックボディへの取付穴部が形成された取付脚部を有し、前記取付脚部の一方向に前記取付穴部に通じる開口部が形成されていることを特徴とする上記[1]に記載のステアリングロック装置のソレノイド取付構造であってもよい。
[3]また、前記ロックボディは、前記ソレノイドのプランジャが移動可能に間隙を有して嵌合する縦穴部の一部に、傾斜部が形成されていることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載のステアリングロック装置のソレノイド取付構造であってもよい。
本発明によれば、車両が道路の構造物や他の車両に衝突等した場合でも衝突エネルギー吸収機構が安定に動作するステアリングロック装置のソレノイド取付構造を提供することができる。
図1は、本発明の実施の形態に係るロック装置がステアリングポストに装着された状態を示す斜視図である。 図2は、図1におけるロック装置のA−A断面図である。 図3は、図2におけるロック装置のB−B断面図である。 図4は、図1におけるロック装置のC矢視図である。 図5は、図4におけるロック装置のD部詳細図である。 図6は、図4におけるロック装置のE−E断面図である。 図7は、図4におけるロック装置のF−F部分断面図である。 図8は、本発明の実施の形態に係るロック装置および携帯機の構成ブロック図である。
(本発明の実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係るロック装置10がステアリングポスト100に装着された状態を示す斜視図である。また、図2〜5に、ロック装置10のA−A断面図、B―B断面図、C矢視図、および、D部詳細図を示す。
(ロック装置10の構成)
図1、図2に示すように、ロック装置10の外観をなす略円筒状のロックボディ11内には、長手方向に延びる収容孔12が設けられており、収容孔12には、回転部材としての長尺状のカムシャフト13がその軸心を中心に回転自在に収容されている。カムシャフト13には操作部材としてのノブ14が一体形成されており、このノブ14は、収容孔12の開口端から外部に突出している。そして、ノブ14が回転操作されることにより、ノブ14とカムシャフト13は、LOCK位置、ACC(アクセサリ)位置、ON位置、及びSTART位置の何れかに回転移動されるようになっている。ロックボディ11が装置本体に相当する。
尚、カムシャフト13は、図示しないイグニッションスイッチに回転方向に連結され、ノブ14の回転操作により、LOCK、ACC、ON、及びSTARTの位置に対応した信号を後述する車両制御部400へ出力する。これにより、車両の電源状態を制御して、エンジンスタート等を可能とする。
図1に示すように、ロックボディ11の外周面11aにはアーム部40が延設されている。ロックボディ11は、アーム部40を介して、ステアリングポスト100に装着されている。ステアリングポスト100は、ステアリングシャフト110を回転可能に支持し、このステアリングシャフト110にはステアリング120が装着されている。
アーム部40には図示しない挿通孔が形成され、この挿通孔はロックボディ11の収容孔12に連通しており、挿通孔には、ロックバー41が内挿されている。ロックバー41は、図示しないバネ手段にて、収容孔12側に付勢されており、第2カム17と係合して配設されている。そして、第2カム17の回転に応じて、バネ手段のバネ力に抗して、ステアリングポスト100側に突出して、ステアリングポスト100内に設けられたステアリングシャフト110に係合するようになっている。
図2に示すように、カムシャフト13には、第1カム16及び第2カム17が設けられている。第1カム16の外周面には、図3に示すように、第1及び第2係合凹部18,19が周方向に沿って形成されている。第2係合凹部19の周方向に沿った長さは、第1係合凹部18の周方向に沿った長さよりも長く形成されている。
尚、カムシャフト13がLOCK位置では、ロックバー41はステアリングシャフト110側に突出するようになっている。また、カムシャフト13のLOCK位置以外の位置(ACC位置、ON位置及びSTART位置)では、ロックバー41はステアリングシャフト110側に突出しないようになっている。
図4は、図1におけるロック装置のC矢視図である。紙面の右方が車両の前方方向である。ソレノイド26は、図2、3で示したように、ロックボディ11の外周面11aに形成された載置部20に載置され、ソレノイド26の筐体30の側面に設けられた取付脚部31により、ロックボディ11の外周面11aに突出して形成された取付部21、22にネジ35で固定される。
図5は、図4におけるロック装置10のD部詳細図である。ソレノイド26の筐体30の側面に設けられた取付脚部31は、例えば、鋼板をL形状に曲げ加工されて筐体30にスポット溶接等されている。取付脚部31は、中央部にネジ35が貫通する穴部31aが形成されると共に、取付脚部31の一方向に開口部31bが形成されている。開口部31bの開口幅Wは、ネジ35の山径より小さく形成されており、取付け時にはソレノイド26が容易には脱落しない構成とされている。この開口部31bの開口方向は、図4および図5の紙面右方向、すなわち、車両の前方向である。しかし、図4に示すG方向からソレノイド26に衝撃力が作用すると、この開口部31bをネジ35が通過してソレノイド26は容易にロックボディ11から車両の後方向へ脱落可能である。
図6は、図4におけるロック装置のE−E断面図である。ロックボディ11の外周面11aに形成された載置部20の両側には、外周面11aから取付部21、22が突出して形成されている。取付部21、22には、それぞれネジ35が取付けられる穴部またはネジ部が形成されていると共に、取付部21、22のソレノイド26側には壁部21a、22aが形成されている。この壁部21a、22aは、それぞれソレノイド26の筐体30の側面30aに対向して設けられている。図4で示すG方向からの衝撃力を受けてソレノイド26がロックボディ11から脱落する場合には、上記示したソレノイド26の筐体30の側面30aとそれぞれの壁部21a、22aが当接しながらソレノイド26が脱落方向へ移動する。この壁部21a、22aにより、ソレノイド26の脱落方向が所定の方向、例えば、図4で示すG方向に規制され、ロックボディ11から脱落するのに要する力が一定の範囲内に収まる。これにより、車両が道路の構造物や他の車両に衝突した場合、ステアリングポスト100の衝突エネルギー吸収機構がロック装置10に装着されたソレノイド26により阻害されることを抑制でき、衝撃吸収ストロークが確保されて衝突エネルギー吸収機構の安定動作が担保される。
図7は、図4におけるロック装置のF−F部分断面図である。ロックピン45またはプランジャ47が移動可能に間隙を有して嵌合する縦穴部11bの一部には、傾斜部11cが形成されている。この傾斜部11cは、図4で示す紙面左側の車両後方側に形成されている。傾斜部11cの角度および深さは、ソレノイド26が脱落時にプランジャ47と縦穴部11bとの干渉を低減できるものであればよい。傾斜部11cの角度は、例えば、45度である。傾斜部11cの深さは、例えば、プランジャ47の先端部47aまでである。
(ソレノイド26の動作)
図2、3に示すように、ソレノイド26は、ロック部材としてのロックピン45、このロックピン45に対して往復移動動作を付与するための、固定鉄心44、コイル46、プランジャ47、バネ48、49、及びこれらを包囲して磁路を形成するヨーク43を備えている。固定鉄心44、プランジャ47、およびヨーク43は、軟鉄等の磁性材料で形成されている。
コイル46へ通電していない状態では、ロックピン45は、バネ48によりプランジャ47を介してロックボディ11側へ付勢され、縦穴部11bから収容孔12側に突出している。尚、ロックピン45はバネ49によりコイル46側へ付勢されているが、バネ49はバネ48に比較して弱い付勢力に設定されているので、プランジャ47とロックピン45は一体的にロックボディ11側へ付勢されていることになる。また、コイル46へ通電した状態では、固定鉄心44、プランジャ47、及びヨーク43は閉磁路を形成し、プランジャ47はバネ48の付勢力に抗して固定鉄心44に吸着される。これにより、ロックピン45は、収容孔12側への突出が解除される。
すなわち、ロックピン45は、ロックボディ11に形成された縦穴部11bを介して、収容孔12に対して出没動作を行うようになっている。そして、ロックピン45は、コイル46への通電制御により、第1カム16に設けられた第1及び第2係合凹部18,19に対して係合可能にされている。ロックピン45は、コイル46が励磁されていない状態では、バネ48の付勢力により、常に収容孔12側に付勢され、係合凹部18,19と係合するようになっている。また、コイル46への通電により励磁された状態では、バネ48のバネ力に抗してソレノイド26側へ移動して、係合凹部18,19との係合を解除するようになっている。
そして、ロックピン45と第1係合凹部18が係合する際には、カムシャフト13(ノブ14)はLOCK位置に配置される。また、ロックピン45と第2係合凹部19が係合する際には、カムシャフト13(ノブ14)はACC位置〜START位置の何れかの位置への配置が許容されるようになっている。このため、ロックピン45と第1係合凹部18が係合する際に、ロックバー41はステアリングシャフト110に係合する。一方、ロックピン45と第2係合凹部19が係合する際に、ロックバー41とステアリングシャフト110は係合解除される。LOCK位置が第1位置に相当し、ACC位置が第2位置に相当する。
(電子キーシステムによるロック装置の動作)
本発明の実施の形態においては、電子キーシステムを有する車両に搭載されるロック装置10に具体化しているため、以下の場合に図7に示す車両制御部400からの制御に基づいてソレノイド26のコイル46が励磁される。すなわち、携帯機300からの送信信号に含まれたIDコードと、車両内に搭載される車両制御部400に格納されたIDコードが一致した場合、シフトレバー装置のシフトレバーがパーキング位置またはニュートラル位置等に配置された場合に、ソレノイド26の通電制御が可能となる。
図8は、本発明の実施の形態に係るロック装置を制御する車両制御部400および携帯機の構成ブロック図である。携帯機300の通信部301は、IDコード信号を車両側の車両制御部400に送信する送信回路301A及び車両制御部400からのリクエスト信号を受信する受信回路301Bからなり、制御部302に接続されている。
制御部302は、予め設定されたIDコードが記憶されたメモリ302Aを有するマイクロコンピュータからなり、受信回路301Bからリクエスト信号が入力された場合に所定のIDコードを含むIDコード信号を応答信号として送信回路301Aに出力し、送信アンテナ303を介して車両制御部400に送信するように構成されている。
送信アンテナ303は、所定の周波数(本実施の形態では約300MHz)のIDコード信号(電波)を車両制御部400に送信するUHF(Ultra High Frequency)アンテナからなり、送信回路301Aに接続されている。
受信アンテナ304は、車両制御部400から所定の周波数(本実施の形態では約130kHz)のリクエスト信号を受信するLF(Low Frequency)アンテナからなり、受信回路301Bに接続されている。受信アンテナ304としては、フェライトからなる磁性体のコアにコイルが巻装されたコイルアンテナが用いられている。
電池305は、例えばリチウム電池からなり、通信部301及び制御部302等に電源を供給するように構成されている。
図8において、車両制御部400は、通信部401及び制御部402、送信アンテナ403、受信アンテナ404を備え、車両に搭載されている。
通信部401は、リクエスト信号を送信する送信回路401A及び携帯機300からのIDコード信号を受信する受信回路401Bからなり、制御部402に接続されている。
制御部402は、予め設定されたIDコードが記憶されたメモリ402Aを有するマイクロコンピュータからなり、リクエスト信号を間欠的に出力するように構成されている。また、受信回路401BからIDコード信号が入力された場合に、そのIDコード信号に含まれるIDコードとメモリ402Aに記憶されたIDコードとの比較(IDコード照合)を行うと共に、このIDコード照合の結果に基づいてノブ14の回転操作を阻止または許容するためのソレノイド26の駆動制御を行うように構成されている。
送信アンテナ403は、送信回路401Aに接続され、携帯機300に所定の周波数(本実施の形態では約130kHz)のリクエスト信号を送信するように構成されている。
受信アンテナ404は、受信回路401Bに接続され、携帯機300から所定の周波数(本実施の形態では約300MHz)のIDコード信号(電波)を受信するように構成されている。
(ソレノイド26およびロック装置10の動作)
ノブ14がLOCK位置にある状態で、携帯機300が車両制御部400からリクエスト信号を受信すると、受信したリクエスト信号に応じてメモリ302Aに記憶されたIDコードを応答信号として送信回路301Aに出力し、送信アンテナ303を介して車両制御部400に送信する。制御部402は、受信アンテナ404で受信した応答信号からIDコード信号に含まれるIDコードとメモリ402Aに記憶されたIDコードとの比較(IDコード照合)を行う。
IDコードの一致が確認されると、制御部402からソレノイド26に通電され、ロックピン45がプランジャ47の移動によりソレノイド26側へ移動される。これにより、図3に示すロックピン45と係合凹部18との係合が解除され、ノブロックが解除されてノブ14の回転操作が可能となる。この状態で、ノブ14が回転操作されると、カムシャフト13の回転動作によりロックバー41がステアリングシャフト110に対して進退移動制御され、ステアリングロックの解除制御がなされる。また、ノブ14が「ACC」,「ON」又は「START」位置に回転操作されることにより、カムシャフト13を介して図示しないイグニッションスイッチを回転操作でき、エンジン始動等を行なうことができる。
一方、IDコードの一致が確認されない場合、例えば、携帯機300を持たずに車両に搭乗した場合等には、制御部402からソレノイド26に通電されず、ノブロックが解除されない。この状態では、ノブ14はノブロックされたままであり、ノブ14の回転操作ができずエンジン始動等を行なうことができない。
また、ロックボディ11に搭載されたソレノイド26は、車両の走行中にノブ14がACC位置からLOCK位置に回転操作されるのを阻止するよう制御されて、カムシャフト13の回転を制限することによるインターロック機構としても機能する。
(車両衝突時等のソレノイド脱落動作)
車両が道路の構造物や他の車両に衝突した場合、車両の一部、例えば、ステアリングポスト100の車両への取付けボルト等がロックボディ11に干渉する。その場合に、ロックボディ11に突設して固定されたソレノイド26が上記のような車両の一部と干渉することになる。
車両が衝突する場合は、前方障害物との衝突が多いが、前方斜め方向からの衝突も想定される。ソレノイド26が図4で示すG方向から衝突の衝撃力を受けた場合は、図4及び図6で示すように、ソレノイド26の筐体30の側面30aとそれぞれの壁部21a、22aが当接しながらソレノイド26が脱落方向へ移動する。すなわち、ロックボディ11に設けられた壁部21a、22aは、ソレノイド26の脱落時のガイドとして機能する。
図4で示すG方向に対して角度を有する方向から衝撃力を受けた場合、例えば、G方向に対して±5度の前方斜め方向からソレノイド26に衝突の衝撃力を受けた場合でも、ソレノイド26の筐体30の側面30aとそれぞれの壁部21a、22aが当接しながらソレノイド26が脱落方向へ移動する。これにより、ソレノイド26がロックボディ11から脱落する(外れ落ちる)方向が一定する。
また、図4及び図5に示すように、ソレノイド26の筐体30の側面に設けられたロックボディ11への取付脚部31には、中央部にネジ35が貫通する穴部31aが形成されると共に、一方向に穴部31aに通じる開口部31bが形成されている。図4で示すG方向から衝撃力を受けた場合、ソレノイド26は車両の後方向へ移動するが、このときネジ35の山径部分は開口部31bの開口幅Wを容易に通過できる。すなわち、ソレノイド26は車両の後方向へ容易に脱落することができる。
また、図7に示すように、ロックボディ11の縦穴部11bの一部には、傾斜部11cが形成されている。この傾斜部11cは、図4で示す紙面左側の車両後方側に形成されているので、ソレノイド26が図4で示すG方向から衝撃力を受けた場合、プランジャ47と縦穴部11bとの干渉が緩和される。プランジャ47はロックピン45と別部材として形成され、プランジャ47の先端部47aは傾斜部11cの斜面内にあるので、ソレノイド26の脱落時にプランジャ47と縦穴部11bとの干渉が緩和される。
(本発明の実施の形態の効果)
本発明の実施の形態に係るステアリングロック装置のソレノイド取付構造によれば、次のような効果を有する。
(1)車両が道路の構造物や他の車両に衝突して車両の一部がソレノイド26に干渉してソレノイド26が脱落する場合に、ロックボディ11に設けられた壁部21a、22aは、ソレノイド26の脱落時のガイドとして機能するので、脱落する(外れ落ちる)方向が一定する。これにより、衝突時にソレノイド26に干渉する車両側部品の干渉方向にかかわらず、一定の方向に容易にソレノイドを脱落させることが可能になる。
(2)また、ソレノイド26の筐体30の側面に設けられたロックボディ11への取付脚部31には、中央部にネジ35が貫通する穴部31aが形成されると共に、一方向に穴部31aに通じる開口部31bが形成されている。これにより、筐体30の側面に設けられた取付脚部31は、ネジ35から容易に車両後方側に抜けることが可能となり、ソレノイド26は車両の後方向へ容易に脱落することができる。
(3)ロックボディ11の縦穴部11bの一部には、傾斜部11cが形成されている。また、プランジャ47はロックピン45と別部材として形成され、プランジャ47の先端部47aは傾斜部11cの斜面内にあるので、ソレノイド26が図4で示すG方向から衝撃力を受けた場合、プランジャ47と縦穴部11bとの干渉が緩和されて容易にソレノイドを脱落させることが可能になる。
(4)上記の構成によるソレノイドのロックボディへの取付構造によれば、車両が道路の構造物や他の車両に衝突等した場合でも、車両の一部とソレノイドとの干渉が緩和されるので、衝突エネルギー吸収機構を安定に動作させることが可能となる。また、上記のような取付構造を採用したロック装置を車両に搭載すれば、車両が道路の構造物や他の車両に衝突等した場合でも同様に衝突エネルギー吸収機構を安定に動作させることが可能となる。
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは調整しない範囲内で種々の変形が可能である。
10…ロック装置、11…ロックボディ、11a…外周面、11b…縦穴部、11c…傾斜部、12…収容孔、13…カムシャフト、14…ノブ、16…第1カム、17…第2カム、18…第1係合凹部、19…第2係合凹部、20…載置部、21、22…取付部
21a、22a…壁部、26…ソレノイド、30…筐体、30a…側面、31…取付脚部、31a…穴部、31b 開口部、35…ネジ、40…アーム部、41…ロックバー、43…ヨーク、44…固定鉄心、45…ロックピン、46…コイル、47…プランジャ、47a…先端部、48、49…バネ
100…ステアリングポスト、110…ステアリングシャフト、120…ステアリング
300…携帯機、301…通信部、301A…送信回路、301B…受信回路、302…制御部、302A…メモリ、303…送信アンテナ、304…受信アンテナ、305…電池
400…車両制御部、401…通信部、401A…送信回路、401B…受信回路、402…制御部、402A…メモリ、403…送信アンテナ、404…受信アンテナ

Claims (3)

  1. 車両のステアリング周辺に取付けられ、ステアリングのロックを行なう機構を備えたロックボディと、
    前記ロックボディに搭載された前記機構に作用してその機械的動作を制御するソレノイドと、を有し、
    前記ロックボディは、前記ステアリングの衝撃エネルギー吸収機構の作動によって車両の一部が前記ソレノイドに干渉したとき前記ソレノイドを所定の方向に移動可能な状態で支持する壁部を有し、前記ソレノイドは、前記壁部に支持されて移動方向を規制された状態で前記ロックボディに固定されることを特徴とするステアリングロック装置のソレノイド取付構造。
  2. 前記ソレノイドは、前記ロックボディへの取付穴部が形成された取付脚部を有し、前記取付脚部の一方向に前記取付穴部に通じる開口部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のステアリングロック装置のソレノイド取付構造。
  3. 前記ロックボディは、前記ソレノイドのプランジャが移動可能に間隙を有して嵌合する縦穴部の一部に、傾斜部が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のステアリングロック装置のソレノイド取付構造。




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