JP6002015B2 - ステアリングロック装置 - Google Patents

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本発明は、車両の駐車時にステアリングホイールの回転をロックするためのステアリングロック装置に関するものである。
近年、車両には盗難防止の目的で駐車時にステアリングホイールの回転をロックするためのステアリングロック装置を備えたものがある。このステアリングロック装置は、車両のステアリングシャフトに係合するロック位置とその係合が解除されるアンロック位置との間を移動可能なロックシャフトと、該ロックシャフトを移動させる電動モータ等の電動アクチュエータと、該電動アクチュエータを駆動制御するプリント基板等をハウジング内に収納して構成されている。そして、ハウジングには各部品を組み込むための開口部が形成されており、この開口部から各部品をケース内に組み込んだ後に開口部をハウジングカバーで閉塞することによって、外部からロックシャフトが不正に操作されないようにしている。
斯かるステアリングロック装置は、エンジン作動状態で運転者がエンジンスタートスイッチをOFF操作すると、これを検知して電動アクチュエータを駆動し、該電動アクチュエータによってロックシャフトをロック位置へと移動させてステアリングシャフトに係合させることによってステアリングシャフトの回転をロックし、エンジン停止状態で運転者がエンジンスタートスイッチをON操作すると、これを検知して電動アクチュエータを駆動し、該電動アクチュエータによってロックシャフトをアンロック位置へと移動させて該ロックシャフトのステアリングシャフトへの係合を解除し、ステアリングシャフトをアンロックしてステアリング操作を可能とするものである。
ところで、特許文献1には、ハウジングの開口部を覆うハウジングカバーが無理に破壊されて取り除かれると、ロックシャフトに係合して該ロックシャフトをロック位置に保持するための補助ロック機構を設け、ハウジングカバーの破壊による不正解錠を防ぐ構成が提案されている。
特開2009−046096号公報
しかしながら、特許文献1において提案された構成では、ハウジングカバーが破壊されたり、不正に取り外されにくくするためには、ハウジングカバーの肉厚を厚くする必要があり,このようにハウジングカバーの肉厚を厚くすると装置が大型化及び高重量化するという問題があった。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、大型化や高重量化を招くことなく、車両の盗難を防ぐことができるステアリングロック装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、一端に開口部を有するハウジングと、該ハウジングの前記開口部を閉塞するハウジングカバーを備え、
前記ハウジングの内部に、ステアリングシャフトに係合するロック位置とその係合が解除されるアンロック位置の間を移動可能なロックシャフトと、前記ロック位置にある前記ロックシャフトに係合する係合位置とその係合が解除される非係合位置の間を移動可能な補助ロック部材と、該補助ロック部材を前記係合位置に向けて付勢する第1付勢部材と、一端が前記補助ロック部材に係合して該補助ロック部材を前記非係合位置に保持するストッパ部材と、から成るステアリングロック装置において、
前記ハウジングと前記ハウジングカバーの双方に跨って取り付けられる保護部材を設け、前記ハウジングに、その外面から前記保護部材の取付方向に沿って延びる孔を形成し、前記ストッパ部材を前記孔に移動可能に嵌装するとともに、前記ストッパと前記孔との間に、前記ストッパ部材を前記ハウジングの外方に向けて付勢する第2付勢部材を収容し、前記ストッパ部材の他端を前記孔から前記保護部材に当接させたことを特徴とする。
請求項記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記保護部材を冷間圧延鋼板で構成し、該保護部材を、これに形成された貫通孔に挿通するワンウェイボルトを前記ハウジング又は前記ハウジングカバーに形成された取付孔にねじ込むことによって固定したことを特徴とする
請求項1記載の発明によれば、ハウジングとハウジングカバーの双方に跨って取り付けられる保護部材を設けたため、ハウジングやハウジングカバーを厚肉化することなく、ハウジングカバーの破壊や不正な取り外しに対処することができ、ステアリングロック装置の大型化や高重量化を防ぐことができる。そして、保護部材が不正に取り外されると、ストッパ部材が第2付勢部材の付勢力によって保護部材の取り外しに追随して移動し、ロック位置にあるロックシャフトに係合する係合位置に保持されている補助ロック部材とストッパ部材との係合が解除され、補助ロック部材が第1付勢部材の付勢力によって係合位置へと移動してロックシャフトに係合するため、ロックシャフトはロック位置に保持されてステアリングシャフトがロック状態に維持され、車両の盗難が確実に防がれる。尚、ステアリングシャフトのロック状態を解除するには、保護部材を取り外した後に更にハウジングカバーをハウジングから取り外す必要があるため、その作業に長時間を要し、車両の盗難防止効果が高められる。
請求項記載の発明によれば、保護部材を硬度と強度の高い冷間圧延鋼板で構成したため、該保護部材を容易に破壊することができない。又、保護部材をワンウェイボルトによってハウジング又はハウジングカバーに固定したため、マイナスドライバー等を用いてワンウェイボルトを容易に回してこれを取り外すことができず、保護部材を簡単に取り外すことができない。このように保護部材を破壊したり、取り外すことが困難であるため、高い盗難防止効果が得られる。
本発明に係るステアリングロック装置の分解斜視図である。 本発明に係るステアリングロック装置の正面図である。 図2のA−A線断面図である。 図3のB−B線断面図である。 本発明に係るステアリングロック装置において保護部材を取り外す状態を示す図2のA−A線断面図である。 図5のC−C線断面図である。 本発明に係るステアリングロック装置の組立前の状態を示す破断部分斜視図である。 本発明に係るステアリングロック装置の組立後の状態を示す破断部分斜視図である。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係るステアリングロック装置の分解斜視図、図2は同ステアリングロック装置の正面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は図3のB−B線断面図、図5は同ステアリングロック装置において保護部材を取り外す状態を示す図2のA−A線断面図、図6は図5のC−C線断面図、図7は同ステアリングロック装置の組立前の状態を示す破断部分斜視図、図8は同ステアリングロック装置の組立後の状態を示す破断部分斜視図である。
本発明に係るステアリングロック装置1は、電動によって車両の不図示のステアリングシャフト(ステアリングホイール)の回転をロック/アンロックするものであって、その略矩形ボックス状のハウジング2の下面には、各種構成部品を内部に組み込むための開口部2Aが開口している。そして、図3及び図4に示すように、ハウジング2の開口部2Aはハウジングカバー3によって閉塞されている。尚、ハウジング2とハウジングカバー3は、亜鉛合金やマグネシウム合金によって構成されている。
上記ハウジング2の上部には半円弧曲面状の凹部2aが形成されており、この凹部2aには不図示のコラムチューブが嵌め込まれ、このコラムチューブは、ハウジング2に固定される不図示の半円筒状のブラケットによってハウジングに固定される。尚、図示しないが、コラムチューブ内にはステアリングシャフトが挿通しており、該ステアリングシャフトの上端にはステアリングホイールが結着され、ステアリングシャフトの下端はステアリングギヤボックスに連結されている。そして、運転者がステアリングホイールを回転操作すれば、その回転はステアリングシャフトを経てステアリングギヤボックスに伝達され、操舵機構が駆動されて左右一対の前輪が転舵されて所要の操舵がなされる。
又、図1に示すように、ハウジング2の側部には矩形切欠き状のコネクタ収納部2bが開口しており、ハウジング2の側部には円孔状の複数のピン孔2cが形成され、凹部2aの両側部には取付孔2d(図1には一方のみ図示)が形成されている。又、ハウジング2には、凹部2aに開口する矩形の挿通孔2eが縦方向に形成されている。
前記ハウジングカバー3は、矩形平板状に成形されており、その内面(上面)には複数のブロック状のピン留め部3Aと、モータベース3B及び有底筒状のギヤ保持筒3Cが一体に立設されている。ここで、複数のピン留め部3Aにはピン孔3aがそれぞれ形成されている。
而して、ハウジングカバー3は、図3及び図4に示すように、ハウジング2の下面の開口部2Aを下方から覆うようにハウジング2の開口部2Aの内周に嵌め込まれ、ハウジング2の側部に形成された前記ピン孔2cに挿通するローレットピン4(図1参照)をハウジングカバー3のピン留め部3Aに形成されたピン孔3a(図1参照)に圧入することによってハウジング2に固定される。
ところで、ハウジング2の内部には、ハウジングカバー3を固定する前に、図1に示すロック部材5、カバー6、ギヤ部材7、ギヤカバー8、電動モータ9、プリント基板10等がハウジング2の開口部2Aから図4に示すように組み込まれる。
上記ロック部材5は、下端部外周に雄ネジ部11aが形成されたカム11と、該カム11の上端部に連結されたプレート状のロックシャフト12によって構成されている。ここで、カム11の上部外周には、図1及び図4に示すように、水平に延びるアーム11Aが一体に形成されており、該アーム11Aの先端部には磁石13が取り付けられている。又、ロックシャフト12には、上下方向に長い長孔状の係合孔12aが形成されている。尚、図4及び図6に示すように、ロックシャフト12は、ハウジングに形成された前記挿通孔2eに上下動可能に嵌装されている。
前記ギヤ部材7は円筒状の部材であって、その下部外周がハウジングカバー3の内面(上面)に立設された前記ギヤ保持筒3Cによって回転可能に保持されている。そして、このギヤ部材7の外周にはウォームホイール7aが形成され、内周には雌ネジ部7bが形成されている。ここで、ギヤ部材7の雌ネジ部7bにはカム11の下端部外周に形成された前記雄ネジ部11aが螺合しており、ギヤ部材7が回転することによってロック部材5が上下動してロックシャフト12がロック位置とアンロック位置の間を移動する。ウォームホイール7aは後述するウォーム14と噛合しており、円滑に作動するためにグリースを塗布しているため、グリースの飛散を防止するためにギヤ部材7の近傍には前記ギヤカバー8を設けている。
前記電動モータ9は、ハウジング2内に横置き状態で収容されており、ハウジング2にハウジングカバー3が取り付けられた状態で該ハウジングカバー3の内面に立設された前記モータベース3B(図1参照)上に載置される。そして、この電動モータ9の出力軸9aの端部には小径のウォーム14が形成されており、該ウォーム14はギヤ部材7の外周に形成されたウォームホイール7aに噛合しており、出力軸9aは、前記ギヤカバー8によって位置決めされている。ここで、ウォーム14とウォームホイール7aは、電動モータ9の出力軸9aの回転力をロック部材5(ロックシャフト12)の上下動に変換する駆動機構を構成している。
前記プリント基板10は、その内面がロック部材5の移動方向(上下方向)と平行となるようハウジング2内に垂直に収納されており、その内面の上部のロック位置に対応する箇所にはホール素子15が実装され、同プリント基板10の内面下部のアンロック位置に対応する箇所には左右2つのホール素子16が実装されている。ここで、ホール素子15,16と前記磁石13によって位置検出手段が構成されており、この位置検出手段によってロック部材5(ロックシャフト12)の位置(ロック/アンロック位置)が検出される。又、プリント基板10にはコネクタ17が取り付けられており、このコネクタ17は、ハウジング2に形成された前記コネクタ収納部2bに組み込まれて収納され、その下部はハウジングカバー3によって受けられる。尚、図4に示すように、プリント基板10とロック部材5との間には、前記磁石13の脱落を防ぐための樹脂製の前記カバー6が介設されている。
ところで、本発明に係るステアリングロック装置1においては、図7に示すようにハウジング2のロックシャフト12の近傍には、半円弧曲面状の凹部2aに開口を有する縦溝状の収容部2Bが形成されており、この収容部2Bと直交する方向には円孔状の孔2Cが水平に形成されている。そして、ハウジング2の収容部2Bには鍵状の補助ロック部材(ロックアッププレート)18が図4の左右方向に移動可能に収容されており、この補助ロック部材18は、ロックアップカバー19とネジ20によってハウジング2に移動可能に保持されている。即ち、補助ロック部材18を凹部2aの開口からハウジング2の収容部2Bに嵌め込み、その凹部2aの開口を塞ぐように上からロックアップカバー19を当て、該ロックアップカバー19に形成された円孔19aに上方から挿通するネジ20をハウジング2の凹部2aに形成された取付孔2fにねじ込むことによってロックアップカバー19がハウジング2に取り付けられ、これによって補助ロック部材18が前述のようにハウジング2の収容部2Bに図8に示すように移動可能に収容される。尚、この凹部2aには不図示のコラムチューブが嵌め込まれるため、ネジ20がコラムチューブに重なって隠れる位置となり、不正にネジ20を外部から外すことができない。これにより、ロックアッププレート18も不正に解除することができないこととなり、盗難防止性を向上させることができる。
ここで、補助ロック部材18は、図7に示すように、一端にロックシャフト12の係合孔12aに対して係脱する係合部18aが形成されており、他端は下方に向かって直角に屈曲するストッパ部18bが形成されている。又、補助ロック部材18の上部にはスプリング受け18cが立設されている。
ところで、補助ロック部材18は、図6に示すようにその係合部18aがロックシャフト12の係合孔12aに係合する係合位置と、図4に示すように係合部18aがロックシャフト12の係合孔12aに係合しない非係合位置の間を移動可能であるが、該補助ロック部材18は、第1付勢部材である第1スプリング21によって係合方向(図4及び図6の左方)に付勢されている。
又、ハウジング2に形成された前記孔2C(図7参照)には丸軸状のストッパ部材(ロックアップバー)22が図3、図5及び図8に示すように補助ロック部材18の移動方向と直交する方向(図3及び図5の左右方向)に移動可能に収容されている。このストッパ部材22は、第2付勢部材である第2スプリング23によってハウジング2の外方(図3及び図5の左方)に付勢されている。
而して、本発明に係るステアリングロック装置1においては、図3及び図4に示すように、ハウジング2とハウジングカバー3の双方に跨って取り付けられる保護部材(プロテクタ)24がハウジング2に取り付けられている。ここで、保護部材24は、硬度と強度が高い冷間圧延鋼板(SPCC)のプレス成形品であって、図1に示すように、上方と側方に一部が開口する矩形ボックス状に成形されている。この保護部材24は、ハウジング2とハウジングカバー3を外側から覆うように嵌め込まれ、その上部の相対向する2箇所に形成された貫通孔24aに挿通するワンウェイボルト25をハウジング2に形成された前記取付孔2d(図1参照)にねじ込むことによってハウジング2に取り付けられるが、このように保護部材24がハウジング2に取り付けられた状態では、図3及び図8に示すように、前記ストッパ部材22の端部が保護部材24に当接するため、第2スプリング23は圧縮状態にあってストッパ部材22を図3の左方に付勢している。
従って、保護部材24が図3、図4及び図8に示すようにハウジング2に固定されている状態(通常の使用状態)においては、ストッパ部材22の先端は、補助ロック部材18のストッパ部18bに係合して該補助ロック部材18を非係合位置に保持しているため、ロックシャフト12の移動が補助ロック部材18によって規制されることがなく、ロックシャフト12はロック位置又はアンロック位置へと自由に移動することができる。尚、本実施の形態では、保護部材24を冷間圧延鋼板(SPCC)で構成したが、それ以外に熱間圧延鋼板(SPHC)、任意の鋼板で構成しても良い。又、本実施の形態では、保護部材24をハウジング2に固定したが、保護部材24をハウジングカバー3に固定しても良い。
次に、本発明に係るステアリングロック装置1の動作(ロック/アンロック動作)について説明する。
前述のように保護部材24が図3、図4及び図8に示すようにハウジング2に固定されている状態(通常の使用状態)においては、ストッパ部材22の先端は、補助ロック部材18のストッパ部18bに係合して該補助ロック部材18を非係合位置に保持しているため、ロックシャフト12はロック位置又はアンロック位置へと自由に移動することができる。
而して、不図示のエンジンが停止している状態では、図4に示すように、ロック部材5のロックシャフト12はその先端部がハウジング2の挿通孔2eから凹部2a内に突出し、この先端部が不図示のステアリングシャフトに係合して該ステアリングシャフトの回動をロックしている。従って、このステアリングロック状態においては不図示のステアリングホイールを回転操作することができず、これによって車両の盗難が防がれる。
上記状態から運転者が不図示のエンジンスタートスイッチをON操作すると、不図示のECUがこれを検知して電動ステアリングロック装置1に対してアンロック信号を送信する。すると、電動モータ9への給電がなされて該電動モータ9が起動され、その出力軸9aが正転される。
上述のように電動モータ9が起動されてその出力軸9aが正転すると、その回転はウォーム14とギヤ部材7のウォームホイール7aによって減速されつつ方向が直角に変換されてギヤ部材7に伝達され、該ギヤ部材7が回転される。ここで、ギヤ部材7の内周に形成された雌ネジ部7bにはカム11の下端外周に形成された雄ネジ部7bが螺合しているため、ギヤ部材7が回転すると、カム11を備えるロック部材5がロックシャフト12と共にアンロック位置まで下動するため、ロックシャフト12の先端部がハウジング2の挿通孔2e内に退避してステアリングシャフトとの係合が解除され、ステアリングシャフトが回転可能となってステアリング操作が可能となる。このようにロックシャフト12がアンロック位置へと移動すると、ロック部材5と共に下動する磁石13の磁力がプリント基板10に実装されたホール素子16によって検出され、ロックシャフト12がアンロック位置に達したことが検出される。
そして、車両が停止し、運転者がエンジンスタートスイッチをOFF操作してエンジンを切ると、ECUがこれを検知して電動ステアリングロック装置1に対してロック信号を送信する。すると、電動ステアリングロック装置1の電動モータ9に通電がなされて該電動モータ9が起動され、その出力軸9aが逆転される。
上述のように電動モータ9の出力軸9aが逆転されると、その回転はウォーム14とウォームホイール7aを経てギヤ部材7に伝達され、該ギヤ部材7が逆転されるためにロック部材5が上動してロック位置まで移動し、図4に示すようにロックシャフト12の先端部が図4に示すようにハウジング2の凹部2aに突出してステアリングシャフトに係合するため、ステアリングシャフトの回転がロックされるロック状態となり、駐車時における車両の盗難が防がれる。そして、このようにロックシャフト12がロック位置へと移動すると、ロック部材5と共に上動する磁石13の磁力がプリント基板10に実装されたホール素子15によって検出され、ロックシャフト12がロック位置に達したことが検出される。
ところで、図3及び図4に示すように、ロックシャフト12がロック位置にあり、且つ、ストッパ部材22の先端が補助ロック部材18のストッパ部18bに係合して該補助ロック部材18を非係合位置に保持している状態において、何人かが盗難の目的で図5に示すように保護部材24を矢印方向に不正に取り外すと、該保護部材24に当接していたストッパ部材22が第2スプリング23の付勢力によって図5の左方に移動するため、図5及び図6に示すように、その先端の補助ロック部材18のストッパ部18bとの係合が外れる。すると、補助ロック部材18は、第1スプリング21の付勢力によって図6に示すように係合位置まで移動し、その先端の係合部18aがロックシャフト12の係合孔12aに係合するため、ロックシャフト12のステアリングシャフトとの係合が維持され、ステアリングシャフトの回転はロックされたままとなる。従って、保護部材24を不正に取り外した場合にはロックシャフト12はロック位置に保持されてステアリングシャフトの回転がロックされた状態が維持されるため、車両の盗難が防がれる。
以上のように、本発明に係るステアリングロック装置1によれば、ハウジング2とハウジングカバー3の双方に跨って取り付けられる保護部材24を設けたため、ハウジング2やハウジングカバー3を厚肉化することなく、ハウジングカバー3の破壊や不正な取り外しに対処することができ、ステアリングロック装置1の大型化や高重量化を防ぐことができる。そして、保護部材24が不正に取り外されると、ストッパ部材22が第2スプリング23の付勢力によって保護部材24の取り外しに追随して移動し、ロック位置にあるロックシャフト12に係合する係合位置に保持されている補助ロック部材18とストッパ部材22との係合が解除され、補助ロック部材22が第1スプリング21の付勢力によって係合位置へと移動してロックシャフト12の係合孔12aに係合するため、ロックシャフト12はロック位置に保持されてステアリングシャフトがロック状態に維持され、車両の盗難が確実に防がれる。尚、ステアリングシャフトのロック状態を解除するには、保護部材24を取り外した後に更にハウジングカバー3をハウジング2から取り外すのみでは解除できないため、その作業に長時間を要し、車両の盗難防止効果が高められる。
又、本実施の形態では、保護部材24を硬度と強度の高い冷間圧延鋼板で構成したため、該保護部材24を容易に破壊することができない。又、保護部材24をワンウェイボルト25によってハウジング2に固定したため、マイナスドライバー等を用いてワンウェイボルト25を容易に回してこれを取り外すことができず、保護部材24を簡単に取り外すことができない。このように保護部材24を破壊したり、取り外すことが困難であるため、高い盗難防止効果が得られる。
1 ステアリングロック装置
2 ハウジング
2A ハウジングの開口部
2B ハウジングの収容部
2C ハウジングの孔
2a ハウジングの凹部
2b ハウジングのコネクタ収納部
2c ハウジングのピン孔
2d ハウジングの取付孔
2e ハウジングの挿通孔
2f ハウジングの取付孔
3 ハウジングカバー
3A ハウジングカバーのピン留め部
3B ハウジングカバーのモータベース
3C ハウジングカバーのギヤ保持筒
3a ハウジングカバーのピン孔
5 ロック部材
6 カバー
7 ギヤ部材
7a ギヤ部材のウォームホイール
7b ギヤ部材の雌ネジ部
8 ギヤカバー
9 電動モータ
9a 電動モータの出力軸
10 プリント基板
11 カム
11A カムのアーム
11a カムの雄ネジ部
12 ロックシャフト
12a ロックシャフトノ係合孔
13 磁石
14 ウォーム
15,16 ホール素子
17 コネクタ
18 補助ロック部材
18a 補助ロック部材の係合部
18b 補助ロック部材のストッパ部
18c 補助ロック部材のスプリング受け
19 ロックアップカバー
19a ロックアップカバーの円孔
20 ネジ
21 第1スプリング(第1付勢部材)
22 ストッパ部材
23 第2スプリング(第2付勢部材)
24 保護部材
24a 保護部材の貫通孔
25 ワンウェイボルト

Claims (2)

  1. 一端に開口部を有するハウジングと、該ハウジングの前記開口部を閉塞するハウジングカバーを備え、
    前記ハウジングの内部に、ステアリングシャフトに係合するロック位置とその係合が解除されるアンロック位置の間を移動可能なロックシャフトと、前記ロック位置にある前記ロックシャフトに係合する係合位置とその係合が解除される非係合位置の間を移動可能な補助ロック部材と、該補助ロック部材を前記係合位置に向けて付勢する第1付勢部材と、一端が前記補助ロック部材に係合して該補助ロック部材を前記非係合位置に保持するストッパ部材と、から成るステアリングロック装置において、
    前記ハウジングと前記ハウジングカバーの双方に跨って取り付けられる保護部材を設け、前記ハウジングに、その外面から前記保護部材の取付方向に沿って延びる孔を形成し、前記ストッパ部材を前記孔に移動可能に嵌装するとともに、前記ストッパと前記孔との間に、前記ストッパ部材を前記ハウジングの外方に向けて付勢する第2付勢部材を収容し、前記ストッパ部材の他端を前記孔から前記保護部材に当接させたことを特徴とするステアリングロック装置。
  2. 前記保護部材を冷間圧延鋼板で構成し、該保護部材を、これに形成された貫通孔に挿通するワンウェイボルトを前記ハウジング又は前記ハウジングカバーに形成された取付孔にねじ込むことによって固定したことを特徴とする請求項1記載のステアリングロック装置。
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