JP5431250B2 - キーインターロック装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両のステアリングロック装置に取り付けられるキーインターロック装置に関する。
従来、車両が運転動作中等のときにステアリングキーが「LOCK」位置に操作されるのを規制するキーインターロック装置を備えたステアリングロック装置が普及している。従来のキーインターロック装置においては、励磁状態でプランジャを引き込む吸引タイプのソレノイドが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、吸引タイプのソレノイドは、駆動電流が供給されるとプランジャを引き込むように稼動するため、消費電力が大きいという課題があった。このため、近年においては、比較的省電力の保持タイプのソレノイドを用いたキーインターロック装置が求められている。
特開2000−229557号 公報
しかし、保持タイプのソレノイドは、励磁状態でプランジャを保持するが、プランジャをアクティブに動作させるものではない。このため、キーインターロック装置に保持タイプのソレノイドを用いる場合、リンク等の新たな強度部材を追加してロック機構を構成しなければならず、部品増加や組み付け工程の複雑化等によるコスト高を抑える必要性が生じることとなった。
そこで、本発明の目的は、保持タイプのソレノイドを用いたことによる製造コスト高を抑制することができるキーインターロック装置を提供することにある。
[1]上記目的を達成するため本発明は、励磁状態でプランジャを保持するソレノイドと、前記プランジャに係合し、前記ソレノイドが励磁状態のときにキーの操作力に対抗する規制力を伝達するよう回動可能とされ、前記キーの操作力の力線の延長線上に回動軸が配置されたリンク部材とを備え、前記ソレノイド及び前記リンク部材がケース部材に収容されてステアリングロック装置に組み付けられるキーインターロック装置であって、前記キーインターロック装置の一端部に係合突起部を有し、前記係合突起部が前記ステアリングロック装置に係合して取り付けられる。
[2]また、前記キーインターロック装置は、前記回動軸の背後に設けた前記係合突起部を介してステアリングロック装置の本体に取り付けられる。
[3]また、前記リンク部材は、前記キーの操作力の力線上に沿って直線状のアーム部を備える。
[4]また、前記リンク部材は、樹脂により形成される。
本発明のキーインターロック装置によれば、保持タイプのソレノイドに用いたことに伴う製造コスト高を抑制することができる。
図1(a)は、本発明の実施の形態によるステアリングロック装置の側面図であり、ステアリングコラムを固定するブラケットの部分を一部破断して示す図である。図1(b)は、そのステアリングロック装置の底面図である。 図2は、本発明の実施の形態によるステアリングロック装置の内部構造を示す縦断面図である。 図3は、本発明の実施の形態によるステアリングロック装置におけるロックバーとステアリングコラムの部分を示す断面図である。 図4は、本発明の実施の形態によるインターロックユニットの内部構成を示す分解斜視図である。 図5は、本発明の実施の形態によるインターロックユニットのステアリングロック装置への取り付け方法を示す斜視図である。 図6(a)は、本発明の実施の形態によるインターロックユニットの内部構造を示す正面図であって、インターロック状態における図である。図6(b)は、同じくインターロックユニットの内部構造を示す正面図であって、インターロック状態が解除された状態における図である。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。はじめに、本発明に係るキーインターロック装置としてインターロックユニット30を備えるステアリングロック装置1を説明する。ここで、図1(a)は、本実施の形態によるステアリングロック装置1の側面図であり、車両のステアリングコラム80を固定するブラケット23の部分を一部破断して示している。また、図1(b)は、ステアリングロック装置1の底面図である。このステアリングロック装置1は、キー部10、ステアリングロック部20、インターロックユニット30及びイグニッションスイッチユニット40を備えて構成されている。
図2は、ステアリングロック装置1の内部構造を示す縦断面図である。ステアリングロック装置1のケース101は、例えば亜鉛ダイカスト等の金属により一体に加工成形される。このケース101内には、シリンダ111と、シリンダ111内に回転可能に収容されるロータ112とを有するキーシリンダ110が挿着されている。キーシリンダ110のロータ112には、キーKが挿入される鍵孔112aが軸方向内部にかけて形成されている。
また、ロータ112には、ロータ112の径方向(上下方向)に長い複数のタンブラ113,113,…が、その長手方向に沿って移動可能に収容されている。各タンブラ113,113,…は、キーKが挿入されていない状態においては、その各端部がロータ112の外周面から突出しシリンダ111の内周面に係合することで、ロータ112の回転が規制されている。一方、ロータ112に正規のキーKが挿入されると、キーKの山溝形状の端面に対応する各タンブラ113,113,…が係合し、全ての各タンブラ113,113,…がロータ112の外周面から退避する。これにより、ロータ112の回転操作が可能になる。
ロータ112の前側下部には、スライドピース114が径方向に移動可能に設けられている。スライドピース114の外面は、ロータ112の外周面と同一の曲率で湾曲しており、キーシリンダ110の内部でロータ112とスライドピース114とが一体に回転するように構成されている。また、スライドピース114は、ロータ112にキーKが挿入された状態では、その端部がキーKの一部に当接することにより、ロータ112の中心方向への移動が規制される。
キーシリンダ110の下方部には、長尺状の可動部材であるアンチロックレバー115が、キーシリンダ110の中心軸と平行、かつ中央部の軸を中心に回動可能に設けられている。アンチロックレバー115の前端には、上方のスライドピース114に向けて折れる前端部115aが形成され、その後端には、後述するスライダ203の係止突起203bと係止可能な後端部115bが形成されている。なお、アンチロックレバー115は、図示しないスプリング等により、前端部115aがスライドピース114に向かう方向(上昇する方向)に弾性力が作用している。ロータ112が「LOCK」位置又はキーシリンダ110からキーKが抜かれた状態では、この弾性力が作用してアンチロックレバー115の前端部115aが上昇し、同時に後端部115bが下降し、アンチロック状態が解除される(ステアリングロック許可状態)。
ロータ112の後軸112bには、カムシャフト116が連結して設けられている。カムシャフト116は、略円筒状の外筒部116aと、同じく略円筒状の内筒部116bとが、前部において連結して一体に形成されている。カムシャフト116の内筒部116bの内周面にはロータ112の後軸112bが嵌着されるとともに、内筒部116bの後端部がケース101から突出してイグニッションスイッチユニット40に連結している。これにより、キーシリンダ110のロータ112が正規のキーKにより回転操作されることで、カムシャフト116を介してイグニッションスイッチユニット40が操作される。
カムシャフト116の外筒部116aと内筒部116bの間の空間には、トーションスプリング117が収容されている。トーションスプリング117の一端はカムシャフト116の外筒部116aに係止されており、キーKの回転操作によりキーシリンダ110のロータ112が「ON」位置に至ったときにトーションスプリング117の他端がケース101に係止することにより、キーKの操作を「START」位置から「ON」位置に戻す方向にスプリング力がカムシャフト116に作用する。
カムシャフト116の外筒部116aの下部には、後述するスライダ203のフォロア部203aと摺動するカム面116cが形成されている。
ステアリングロック部20は、ロックバー201、コンプレッションスプリング202及びスライダ203とを備えている。ロックバー201は、剛性の高い金属により棒状に形成され、ステアリング装置1の下部においてその先端部がケース101からステアリングコラム80側に進退移動可能に設けられている。また、ロックバー201は、ケース101内に収容されているコンプレッションスプリング202により、常時、ケース101から進出する方向にスプリング力が作用している。
ケース101内において、ロックバー201の上部には溝部201bが形成され、この溝部201bにスライダ203の下部が嵌合している。これとともに、スライダ203の上部後面がケース101の後部内壁101cに当接することにより、ロックバー201がケース101から抜け止めされる。
スライダ203の上部には、上述したカムシャフト116のカム面116cに接触して従動するフォロア部203aが一体形成されている。また、スライダ203の前方上部には、上述したアンチロックレバー115の後端部115bと係止可能な係止突起203bが形成されている。
ここで、図3は、図1に示したステアリングロック装置1におけるロックバー201とステアリングコラム80の部分を示す断面図である。ブラケット102は、半円弧状に形成され、その一端がケース101のヒンジブロック部101bにおいてヒンジ軸102aを介して開閉可能に支持されている。このブラケット102を開け、ステアリングコラム80をケース101に挟み込み、ブラケット102を閉じた状態で他端をボルト103を介してボスブロック部101aに固定することで、ステアリングコラム80がステアリングロック装置1に取り付けられる。
図3に示されるように、ロックバー201がステアリングコラム80側に進出するロック位置では、ロックバー201の先端部201aがステアリングシャフト81に嵌着されているスプラインボス82の凹部82aの間に入って係合することで、ステアリングシャフト81の回転が規制される。また、ロックバー201が退避するアンロック位置では、ロックバー201の先端部201aとスプラインボス82とが係合せず、ステアリングシャフト81の回転規制が解除される。
かかるステアリングロック部20の構成によると、キーKが鍵孔112aから抜かれた状態においては、スライドピース114の移動が規制されず、アンチロックレバー115の前端部115aにより押し上げられるとともに、アンチロックレバー115の後端部115bが下降する。したがって、スライダ203の係止突起203bと後端部115bとは係止できず、コンプレッションスプリング202の弾性伸張力によりロックバー201がロック位置に進出するとともに、ロックバー201の溝部201bに嵌合するスライダ203の上部後面がケース101の後部内壁101cに当接することにより、ロックバー201がロック位置に保持される。
正規のキーKが鍵孔112aに挿入され、ロータ112が「LOCK」位置から「ACC」位置に回転する過程においては、スライドピース114の外面がロータ112の外周面と一致する位置に移動し、アンチロックレバー115の前端部115aを押し下げるとともにアンチロックレバー115の後端部115bが上昇する。このとき、ロータ112の回転に連動してカムシャフト116が回転し、カムシャフト116のカム面116cに接触して従動するフォロア部203aとともにスライダ203及びその前方部の係止突起203bが前方に移動し、さらには溝部201bにおいてスライダ203に嵌合するロックバー201がアンロック位置に退避する。そして、回転操作されたロータ112が「ACC」位置に至ると、係止突起203bがアンチロックレバー115の後端部115bに係止することでスライダ203がその位置に保持されるとともに、スライダ203に嵌合するロックバー201もアンロック位置に保持される。これにより、キーKが「ACC」位置に回転操作された後は、ステアリングロックが誤って作動しないようにアンチロックされる。
次に、本発明に係るキーインターロック装置の実施の形態としてインターロックユニット30を説明する。
図4は、本実施の形態によるインターロックユニット30の内部構成を示す分解斜視図である。同図に示されるように、インターロックユニット30は、ケース部材31及びカバー部材32と、これらケース部材31及びカバー部材32に収容される保持ソレノイド33、リンク34、リリースリンク35及びトーションスプリング37を備えている。
ケース部材31は、熱伝導特性が良好な例えばガラス繊維を含むPBT等の樹脂材により一体に射出形成される。ケース部材31の外形は略四角形であり、前後が概ね解放する枠状に形成されている。キーKの挿入方向から見てケース部材31の右下部に、孔311を有するネジブラケット部31aが突出して形成され、その反対側の左下部に係合突起部31bが形成されている。
また、係合突起部31bが形成されているケース部材31の内側部分は、下方に一部解放しているとともに、ケース部材31の側壁部に円筒状の軸受部31cが形成されている。また、ケース部材31の後端部2箇所には、ピン状の嵌合突起部31e,31dが突出して形成され、ケース部材31の外壁部所定箇所に係止爪31fが複数形成されている。
カバー部材32は、ケース部材31と同一の樹脂材により略板状に射出形成される。カバー部材32は、ケース部材31の後方側の開放部を塞ぐように取り付けられる部材であり、ケース部材31の嵌合突起部31e,31dに嵌合する嵌合孔部32d,32eが形成され、ケース部材31の係止爪31fに係止する係止枠部32fが複数突出して形成されている。また、ケース部材31の軸受部31cに対応するカバー部材32の下方部には、ピン孔32cが開口形成されている。また、カバー部材32のピン孔32cの上方部には、段部が解放してなる開口部32gが形成されるとともに、開口部32gの開口端にスプリング係止部32hが突出して形成されている。
保持ソレノイド33は、プランジャ331と、このプランジャ331に直交する係合軸332とを備えている。また、保持ソレノイド33の前部にハーネスコネクタ333が設けられている。保持ソレノイド33は、駆動電流が供給されることにより励磁状態となり、プランジャ331の突出を規制する保持力(吸着力)を発生させる。
保持ソレノイド33は、ハーネスコネクタ333をケース部材31の前方側の開放部から外部に露出させてケース部材31内に収容される。
リンク34は、ケース部材31と同様にガラス繊維を含むPBT等の合成樹脂材により一体に形成される強度部材である。リンク34は、キーKの挿入方向から見て右側に平坦な受圧面34aを有する直線状のアーム部34cと、アーム部34cの左基端側に形成される回動軸部34bと、回動軸部34bの位置で略直角に折れる二股の係合溝部34d,34dと、一方の係合溝部34dの左前部に突出形成されるスプリング係止部34eとを備えている。
リリースリンク35は、例えばPOM等の摺動性のよい樹脂材により形成される部材であり、キーKの挿入方向から見て右側に下向きの傾斜を有するテーパ面35aが形成されている。また、テーパ面35aの反対側端部にリンク34の回動軸部34bが挿入される軸受孔35bが開口形成されている。リリースリンク35は、軸受孔35bでリンク34の回動軸部34bに支持されることで、リンク34に対し相対回動可能に取り付けられる。
トーションスプリング37は、図4に示されるように、同径同軸の2つの螺旋部が連結部37cで連結する形態を有して形成されている。トーションスプリング37は、連結部37cをリリースリンク35に当接させ、リンク34及びリリースリンク35を跨ぐようにして2つの螺旋部がリンク34の回動軸部34bの両端部にそれぞれ嵌め込まれる。また、同時にトーションスプリング37の一端37aがリンク34のスプリング係止部34eに係止される。これにより、リンク34及びリリースリンク35は、トーションスプリング37の2つの螺旋部に挟まれて軸方向に抜け止めされるとともに、互いに閉じる方向に弾性力が作用している。
リンク34及びリリースリンク35は、リンク34の回動軸部34bの一端部をケース部材31の軸受部31cに嵌入し、二股の係合溝部34d,34dの溝部を保持ソレノイド33の係合軸332に係合することで、ケース部材31内に回動可能に取り付けられる。このとき、リンク34のアーム部34c及びリリースリンク35のテーパ面35aは、ケース部材31の下側の解放部から下方に露出した状態で設けられる。
そして、カバー部材32のピン孔32cの内壁部に形成された図示しない軸受部にリンク34の回動軸部34bの他端部を挿入し、金属製のピン36をピン孔32cに挿入してリンク34の回動軸部34bを貫通させる。同時に、ケース部材31の嵌合突起部31e,31dをカバー部材32の嵌合孔部32d,32eに嵌合させ、ケース部材31の係止爪31fにカバー部材32の係止枠部32fを係止させることで、カバー部材32がケース部材31に取り付けられる。
この状態では、カバー部材32の開口部32gからトーションスプリング37の他端37bが外部に突出したままである。この外部に突出したトーションスプリング37の他端37bを螺旋部が閉じる方向に捩じりながらスプリング係止部32hに係止させことにより、連結部37cを介して螺旋部が開く方向にリンク34及びリリースリンク35にトーションスプリング37の弾性力が作用する。その結果、リンク34及びリリースリンク35は、係合溝部34d,34dを介して保持ソレノイド33による規制を受けながら、ケース部材31から露出するアーム部34c及びリリースリンク35のテーパ面35aの部分が下方に向けて弾性力が作用することとなる。
図5は、インターロックユニット30のステアリングロック装置1への取り付け方法を示す斜視図である。同図に示されるようにステアリングロック装置1において、キー部10の後方上部のインターロックユニット30の取り付け位置には、インターロックユニット30を収容する収容枠部101dとネジボス部101fとがケース101と一体にして形成されている。また、収容枠部101dの左側壁には、係合孔101eが開口形成されている。
インターロックユニット30は、左側の係合突起部31bを収容枠部101dの係合孔101eに内側から差し込んで係合させた後、ネジブラケット部31aの孔311に取付ネジ38を挿入して、ネジボス部101fのネジ穴に締め着けることにより、ステアリングロック装置1の収容枠部101dに組み付けされる。
図6(a)は、キーKの挿入方向から見た場合のインターロックユニット30の内部構造を示す正面図であって、インターロック状態における図である。図6(b)は、同じくインターロックユニット30の内部構造を示す正面図であって、インターロック状態が解除された状態における図である。
車両のシフトレバーが「P(パーキング)」以外のシフト位置に操作された場合には、図示しない制御装置から保持ソレノイド33に駆動電流が供給される。このとき、保持ソレノイド33は励磁状態となり、プランジャ331の位置が保持されるとともに、係合軸332に係合する係合溝部34dを介してリンク34の回動が規制される(インターロック状態)。
図6(a)に示されるように、リンク34は、励磁状態の保持ソレノイド33が発生する回転規制力をカムシャフト116に伝達する。この回転規制力に対抗し、カムシャフト116の接線方向に発生するキーKの回転操作力の力線の延長線上に、リンク34の回動軸部34b及びピン36が配置されている。
すなわち、インターロック状態でキーKを「ACC」位置から「LOCK」位置に戻す操作しようとした場合、リンク34の回動が保持ソレノイド33により規制されているので、カムシャフト116の作用面116dとリンク34のアーム部34cの受圧面34aとが当接する状態が維持される。これにより、キーKによる回転操作力をその延長線上の回動軸部34b及びこれを貫通するピン36で受けるとともに、その反作用としての回転規制力がリンク34を介してカムシャフト116に伝達されることで、「LOCK」位置へ戻す方向へのキーKの回転操作がロックされる。
図6(b)に示されるように、車両のシフトレバーが「P(パーキング)」のシフト位置に操作された場合には、保持ソレノイド33への駆動電流の供給が遮断され、リンク34の回転規制が解除される。したがって、この状態でキーKを「ACC」位置から「LOCK」位置に向けて操作すると、リリースリンク35のテーパ面35aがカムシャフト116の作用面116dのエッジを乗り上げ、トーションスプリング37によりリリースリンク35側に弾性力が作用しているリンク34のアーム部34cも連動して回動するので、インターロック状態が解除されて「LOCK」位置へのキーKの回転操作が許可される。
以上説明したように、本実施の形態のインターロックユニット30によれば、キーKにより操作されるカムシャフト116の接線方向に発生する回転操作力の力線上に、リンク34を回動可能に支持する回動軸部34b及びこれを貫通するピン36を配置した。カムシャフト116からの回転操作力を回動軸部34b及びピン36で受けることにより、リンク34への荷重負担を軽減することができる。また、リンク34のアーム部34cを回動軸部34bを中心に直線状に延びる形状にしたので、このアーム部34cに対しては、曲げ応力成分を無くし圧縮荷重成分のみ作用する。保持ソレノイド33の強度部品としてかかる配置構成のリンク機構を採用したことにより、リンク34等の素材を金属でなく圧縮荷重に強い耐性を有するPBT等に樹脂化することができ、コスト高を抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、インターロックユニット30の一端部に係合突起部31bを形成し、この係合突起部31bをステアリングロック装置1の収容枠部101dに係合させて取り付ける構造とした。これにより、従来の2つの取付ボルトを締結する場合に比較してインターロックユニット30の組み付け工程を簡略化することができ、製造コストの低減に貢献することができる。
また、本実施の形態によれば、インターロックユニット30をステアリングロック装置1に係合させる係合突起部31bを、インターロック時にキーKを「LOCK」位置へ戻す方向の回転操作力が作用する側(キーKの挿入方向から見て左側)に設ける構造とした。このステアリングロック装置1への取付構造により、カムシャフト116からの回転操作力を従来の取付ボルトに対するせん断方向でなく、ステアリングロック装置1の収容枠部101dの面で受けることができ、インターロックユニット30の取付部に生じるガタや緩み等を防いで、十分な性能品質を維持することができる。
以上、本発明に好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形、応用が可能である。
1…ステアリングロック装置、
10…キー部、101…ケース、101a…ボスブロック部、101b…ヒンジブロック部、101c…後部内壁、101d…収容枠部、101e…係合孔、101f…ネジボス部、102…ブラケット、102a…ヒンジ軸、103…ボルト、110…キーシリンダ、111…シリンダ、112…ロータ、112a…鍵孔、112b…後軸、113…タンブラ、114…スライドピース、115…アンチロックレバー、115a…前端部、115b…後端部、116…カムシャフト、116a…外筒部、116b…内筒部、116c…カム面、116d…作用面、117…トーションスプリング、
20…ステアリングロック部、201…ロックバー、201a…先端部、201b…溝部、201…ロックバー、202…コンプレッションスプリング、203…スライダ、203a…フォロア部、203b…係止突起、21…プロテクタ、22…取付部、
30…インターロックユニット、31…ケース部材、31a…ネジブラケット部、311…孔、31b…係合突起部、31c…軸受部、31d,31e…嵌合突起部、31f…係止爪、32…カバー部材、32c…ピン孔、32d,32e…嵌合孔部、32f…係止枠部、32g…開口部、32h…スプリング係止部、33…保持ソレノイド、331…プランジャ、332…係合軸、333…ハーネスコネクタ、34…リンク、34a…受圧面、34b…回動軸部、34c…アーム部、34d…係合溝部、34e…スプリング係止部、35…リリースリンク、35a…テーパ面、35b…軸受孔、36…ピン、37…トーションスプリング、37a…一端、37b…他端、37c…連結部、38…取付ネジ、
40…イグニッションスイッチユニット、
80…ステアリングコラム、81…ステアリングシャフト、82…スプラインボス、82a…凹部、
K…キー

Claims (4)

  1. 励磁状態でプランジャを保持するソレノイドと、
    前記プランジャに係合し、前記ソレノイドが励磁状態のときにキーの操作力に対抗する規制力を伝達するよう回動可能とされ、前記キーの操作力の力線の延長線上に回動軸が配置されたリンク部材とを備え、前記ソレノイド及び前記リンク部材がケース部材に収容されてステアリングロック装置に組み付けられるキーインターロック装置であって、
    前記キーインターロック装置の一端部に係合突起部を有し、前記係合突起部が前記ステアリングロック装置に係合して取り付けられるキーインターロック装置。
  2. 前記キーインターロック装置は、前記回動軸の背後に設けた前記係合突起部を介してステアリングロック装置の本体に取り付けられる請求項1に記載のキーインターロック装置。
  3. 前記リンク部材は、前記キーの操作力の力線上に沿って直線状のアーム部を備える請求項1又は2に記載のキーインターロック装置。
  4. 前記リンク部材は、樹脂により形成される請求項1から3のいずれか1項に記載のキーインターロック装置。
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