JP6042460B2 - キーシリンダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、キーシリンダ装置に係り、特に、キーを挿入することにより整列されるタンブラを備えたキーシリンダ装置に関する。

従来のキーシリンダ装置の一例として、例えば車両用のステアリングロック装置に用いられるキーシリンダ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１に記載された従来のキーシリンダ装置は、シリンダインナをシリンダアウタのステアリングロック装置側となる背面側から回転可能に挿入したシリンダ錠を備えている。シリンダ錠は、ロックピンをシリンダアウタの内面に突出させてシリンダインナの背面側に形成した鍔状部に当接させるとともに、シリンダインナの鍔状部がステアリングロック装置のボデー内に形成された段部に当接することでシリンダインナの背面側への移動を阻止するようにしている。

特許第３３４６７０６号公報

一般的なシリンダ錠は、シリンダアウタの外周面に形成されたパッキン挿入部にガタつき防止用のゴムパッキンを側面方向から圧入固定している。ゴムパッキンを介してシリンダアウタがロックボディの内部に収容固定されており、ロックボディに対するシリンダアウタのガタつきが防止されている。

しかしながら、ゴムパッキンがシリンダアウタの外周面に圧入固定されるガタつき防止構造は、ゴムパッキンをシリンダアウタの側面方向から圧入固定するため、ゴムパッキンの組付性が悪い。一方、シリンダアウタとパッキン挿入部とを同時に且つ一体的に成形した後に金型から取り出せるようにするため、金型を型開きするときにアンダーカット部を形成しない形状を確保しなければならない。

従って、本発明の目的は、パッキン部材の組付性に優れるとともに、アンダーカット部を有しないガタつき防止構造を備えたキーシリンダ装置を提供することにある。

［１］本発明は、筒状の被取付部材の筒内に取り付けられ、メカニカルキーにより施錠及び解錠を行うキーシリンダと、前記キーシリンダの外面に一体化され、パッキン部材を挿入する開口を有するパッキン挿入部と、を備え、前記パッキン挿入部は、先端部が相互に向かい合う抜け止め用の係合部と、前記係合部の下端縁の間を連結する連結部とが金型を型開きするときにアンダーカット部を形成しない形状を有し、前記係合部及び前記連結部の間は、前記パッキン部材を前記開口から嵌め込み固定するための収納空間を形成していることを特徴とするキーシリンダ装置にある。

［２］上記［１］記載の前記被取付部材は、前記パッキン部材が前記開口から抜け出るのを防止するパッキン抜止用凹部を有していることを特徴とする。

［３］上記［２］記載の前記パッキン抜止用凹部の底面は、前記被取付部材の筒内に前記キーシリンダを挿入固定するときに前記パッキン部材を弾力に抗して前記パッキン抜止用凹部に誘導案内させる上り傾斜面を有していることを特徴とする。

［４］上記［１］記載の前記キーシリンダは、前記メカニカルキーの挿入によって整列するタンブラが弾性的に装着されたロータと、後方向の一端部が開口し、他端部に前記メカニカルキーを操作するためのキー操作孔を有する筒部材からなり、前記ロータを前記一端部から挿入して回転可能に収容したロータケースと、前記ロータの外周面に挿入して前記ロータケースの内面に固定された筒状のスリーブとを備え、前記スリーブは、前記メカニカルキーの挿入によって前記タンブラを離脱させるとともに、前記メカニカルキーの抜取によって前記タンブラを係合させる孔を有していることを特徴とする。

本発明によれば、パッキン部材の組付性に優れる形状と、アンダーカット部を有しない形状とを備えたガタつき防止構造を形成することができる。

本発明に好適な実施の形態に係るキーシリンダ装置を示す分解斜視図である。 実施の形態に係るキーシリンダ装置の内部を説明するための部分斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態に係るキーシリンダ装置の組立過程を説明するための要部分解斜視図である。 実施の形態に係るキーシリンダ装置のガタつき防止構造を図１のＩＶ線矢視部からみたときの部分斜視図である。 実施の形態に係るキーシリンダ装置のガタつき防止用パッキン部材の装着状態を説明するための平面図である。 実施の形態に係るキーシリンダ装置を被取付部材に取り付けた状態を説明するための底面図である。 図５ＢのＶＣ−ＶＣ線矢視部に相当する部位からみた説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、以下の説明においては、キーシリンダのキー挿入孔側を前部、キー挿入孔の後側を後部といい、キー挿入孔を正面からみて上下左右という。

（キーシリンダ装置の全体構成）
図１において、全体を示す符号１は、本実施の形態における典型的なキーシリンダ装置の一構成例を例示している。このキーシリンダ装置１は、車両停車中において、図示しないコラムシャフトの回転操作を不能とするステアリングロック装置に備えられる。

図示例によるキーシリンダ装置１は、図示しないメカニカルキー（以下、「キー」という。）と機械的な認証が可能なキーシリンダ２を備えている。このキーシリンダ２は、キーを挿入するキー挿入孔４ａとは反対側の一端部が開口する筒状のロータケース３と、ロータケース３の内部に回転可能に収容される円柱状のロータ４とを備えている。ロータケース３に対してロータ４をキー挿入方向とは反対方向から組み付けており、ロータ４のロータケース３に対する引抜強度が高められている。

キーシリンダ２には、キー挿入孔４ａがロータ回転軸線方向に沿って形成されている。キーシリンダ２は、キーの回転操作により、キー挿入孔４ａを正面からみてＬＯＣＫ（ロック）位置から時計回りに、ＡＣＣ位置（アクセサリ）、ＯＮ位置（オン）、及びＳＴＡＲＴ（スタート）位置である第１〜第４の位置のいずれかの位置に切り替えられるようになっている。

キーシリンダ２がＬＯＣＫ位置にある場合は、ステアリングロック装置がロック状態となり、キーシリンダ２がＡＣＣ位置からＳＴＡＲＴ位置のいずれかの位置にある場合は、ステアリングロック装置がアンロック状態となる。

キーシリンダ２には、ステアリングロック装置の構成部品である図示しないイグニッションスイッチを操作するカムシャフトが連結される。キーシリンダ２がＬＯＣＫ位置からＡＣＣ位置を経てＯＮ位置又はＳＴＡＲＴ位置に回転操作されると、カムシャフトを介してイグニッションスイッチの接点の接続が切り替えられる。この切り替え操作によるイグニッションスイッチの接続状態に基づき、各種の車載機器及びエンジンの状態が切り替えられる。

（ロータケースの構成）
ロータケース３は、図１及び図２に示すように、円形フランジ状のケース付筒部材からなり、フランジ部にキー操作孔３ａを有している。ロータケース３の構成材料としては、例えば亜鉛ダイキャストなどの金属材あるいはガラス繊維入りポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂などの樹脂材が用いられる。

ロータケース３の上部外周部には、キー挿入方向に沿った凹状の支持壁部３１，３１が形成されており、支持壁部３１の間には、ロッキングレバー３２が揺動可能に支持されている。ロッキングレバー３２は、キーが差し込まれているか否かを検出するキー挿入検出機能やコラムシャフトの回転操作を可能及び不能とするロックバーやロックストッパ等のロック部材を保持するロック機能等を有している。

ロッキングレバー３２には、一対の脚部がロータケース３に固定されたカバープレート３３に覆われた状態でコイルばね３４が取り付けられており、コイルばね３４のばね力によりロッキングレバー３２がロータ４側に付勢されている。

ロータケース３の下部外周部には、図示しないロックボディにキーシリンダ２を取り付けるためのストッパピン３５がロータ径方向に移動可能に貫通されている。ストッパピン３５は、一対の脚部がロータケース３に固定されたストッパカバー３６に取り付けられており、一端がロータケース３に固定されたレバー３７の弾力によりロックボディ側に付勢されている。

（ロータの構成）
ロータ４は、図１及び図２に示すように、キー挿入検出機能を有する大径ロータ部４１と、キーを機械的に照合するキー照合機能を有する小径ロータ部４２とが段差部を介して一体的に連結された段部形状を有している。

大径ロータ部４１の前部開口部には、キー挿入口を有するフロントカバー４３が収容固定されている。大径ロータ部４１の外周部には、スライドピース４４がキーの挿脱によりロータ径方向に移動可能に収容されており、ロッキングレバー３２の前端に屈曲形成された屈曲片３２ａが、スライドピース４４の外面に対向して配置されている。

一方、小径ロータ部４２の内部には、径方向に長い板状をなす複数のタンブラ４５，…，４５と、カムシャフトの回転を阻止するロックピース４６とが弾力的に出没可能に収容されている。タンブラ４５には、キーのキー溝と係合する図示しないタンブラ孔が形成されており、タンブラ４５は、タンブラ孔を介してキー溝と係合することで、キーを機械的に照合するキー照合位置となる小径ロータ部４２内の所定位置に弾性的に保持されている。

タンブラ４５の突出端部は、キーが小径ロータ部４２内に差し込まれていない状態においては、小径ロータ部４２の外周面から突出しており、この突出端部がロータケース３の内周面に係合することでロータ４の回転が規制されるようになっている。

キーがキー挿入孔４ａに差し込まれた状態では、全てのタンブラ４５は、キーのキー溝に係合することでロータ４の外周面から内方側へ退避する。これにより、全てのタンブラ４５がロータケース３の内周面に干渉することなく、ロータ４が回転操作可能な状態となる。

小径ロータ部４２の後部外周部には、コイルばね４７を介して四角キャップ状のストッパ部材４８が収容されている。このストッパ部材４８は、コイルばね４７の弾力によりロータ径方向外側に付勢されており、ロータ４がロータケース３から前側へ抜き取られる抜き取りを阻止している。ストッパ部材４８によりロータ４の引き抜きに耐える耐アタック性の低下が防止されている。このストッパ部材４８は、ロータケース３が樹脂材により構成される場合に好適に用いられる。

（ロータケースの共有化構成）
キー形状の違いによってタンブラ４５の形状や枚数が決定されるものであるから、タンブラ４５の形状や枚数に応じてロータ４を変更する必要がある。一方、ロッキングレバー３２のキー挿入検出機能及びロック機能は、ロータケース３の形状によって成り立つことから、ロータ４の変更によってロータケース３の形状変更をも伴う。

そこで、本実施の形態においては、キー形状の違いによりロータ４を変更する場合であっても、ロータケース３を共有化することを可能とした円筒状金属性のスリーブ５が用いられる。このスリーブ５には、キーの形状違いに対応してロータ４の回転を規制する位置が設定される。

このスリーブ５の外周部両側には、ロータ回転軸線方向に長い長尺状のタンブラ保持孔５１，５１が二列に貫通して形成されている。このタンブラ保持孔５１は、キーの挿入によりタンブラの突出端部を離脱させるとともに、キーの抜取によりタンブラの突出端部を係合させる孔を構成している。

変更されるキー形状やタンブラ４５の種類や個数等に合わせた大きさ（外径）及び厚さ寸法となるスリーブ５を作製し、変更されるキー形状やタンブラ４５の種類や個数等に合わせて適宜の大きさ、位置及び個数を有するタンブラ保持孔５１が適宜選択使用される。従って、タンブラ保持孔５１の位置や個数等については、図示例に限定されるものではないことは勿論である。

ロータ４の小径ロータ部４２の外周面には、スリーブ５が挿入されており、キーシリンダ２には、ロータケース３と、ロータ４と、スリーブ５とによって多重筒壁構造が形成されている。スリーブ５の両側外周面には、挿入方向に向けて先細り形状に延びる案内リブ５２が突出して形成されており、ロータケース３の内周面に形成された案内凹部３ｂに挿入固定されている。

スリーブ５の前部側の開口端面５３は、大径ロータ部４１と小径ロータ部４２との間に形成された環状の段差面４ｂ、及びロータケース３のフランジ部の奥側にある内周面に形成された環状段部３ｃに当接することで、ロータ４の引き抜きを阻止する阻止面として構成されている。一方のスリーブ５の後端部は、ロータケース３の下部外周部に貫通されたストッパピン３５に嵌め込み固定することで引き抜きを阻止する阻止部として構成されている。

スリーブ５の開口端面５３、ロータケース３の環状段部３ｃ、ロータ４の段差面４ｂ、及びストッパピン３５が、ロータ４の引抜きに耐える耐アタック性の低下を防止している。

スリーブ５の前部側の開口端面５３がロータ４の引き抜きを阻止する阻止面として構成されることに加えて、スリーブ５の後部側の開口端面５４は、ストッパ部材４８の前端面に当接することでロータ４の引き抜きを阻止する阻止面として構成されている。ストッパ部材４８が、ロータ４の引抜きに耐える耐アタック性の低下と、ロータケース３の樹脂化に伴う耐アタック性の低下を防止している。従って、ロータケース３のフランジ部が破壊された場合でも、ロータ４の引抜きに耐える耐アタック性の向上が図られている。

ストッパ部材４８の後端部は、図１〜図３（ｂ）に示すように、下傾斜する斜面４８ａに形成されている。この斜面４８ａにスリーブ５の前部側の開口端面５３を対向させた状態でコイルばね４７の弾力に抗してロータ４の外周面にスリーブ５を押し込むと、ストッパ部材４８が斜面４８ａにより下方向の分力を受けてスリーブ５の筒内に没入しながら移動する。

スリーブ５がストッパ部材４８の斜面４８ａを越えると、スリーブ５の後端側の開口端面５４がストッパ部材４８の前端面に当接するとともに、スリーブ５の前端側の開口端面５３がロータ４の段差面４ｂに当接することで、ストッパ部材４８がコイルばね４７の復元力により元の位置に復帰する。従って、スリーブ５に対するロータ４の脱離が規制されることになる。

（ロータケースのガタつき防止構造）
樹脂材料からなるロータケース３は、図１、図４及び図５Ａ〜図５Ｃに示すように、亜鉛ダイカスト等の金属材料により一体に加工成形された被取付部材である筒状のロックボディ８の内部にガタつき防止用のパッキン部材であるゴムパッキン６を介して収容固定される。

外面側壁部にゴムパッキン６を配置するロータケース３と、ゴムパッキン６を圧入固定するパッキン挿入部３８とを同時に且つ一体的に射出成形する場合は、射出成形後に金型からパッキン挿入部３８を取り出せるようにするため、金型を型開きするときにアンダーカット部を形成しないとともに、射出成形時の抜き勾配を確保しなければならない。

ロータケース３のロックボディ対向面には、アンダーカット部分を有しないパッキン挿入部３８が突出して形成されている。一方、ゴムパッキン６は、略四角形状の取付部６ａと、取付部６ａから側部側に膨出する略半円盤形状のパッキン部６ｂとからなる。

このパッキン挿入部３８は、先端部が相互に向かい合う抜け止め用の係合部としての一対の壁板部３８ａ，３８ａと、壁板部３８ａの下端縁の間を連結する連結板部３８ｂとを備えている。一対の壁板部３８ａの間は、ゴムパッキン６をロータケース３の縦方向から挿入する開口を形成しており、一対の壁板部３８ａと連結板部３８ｂとの間には、ゴムパッキン６の取付部６ａを収納可能な収納空間７が形成されている。この収納空間７には、略直方形状のゴムパッキン６が一対の壁板部３８ａの開口から嵌め込み固定されており、ゴムパッキン６のパッキン部６ｂがロックボディ８の外面に圧密に固定されている。

このパッキン挿入部３８は、アンダーカット形状を有しない金型により成型される構成となっている。パッキン挿入部３８がアンダーカット形状を有しないものであるため、金型による成形が容易になる。

図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、ロックボディ８の筒内には、ゴムパッキン６が一対の壁板部３８ａの開口から抜け出るのを防止するパッキン抜止用凹部８ａが形成されている。このパッキン抜止用凹部８ａの底面には、ロータケース３の挿入方向に向けて上傾斜する上り傾斜面８ｂが形成されている。

この上り傾斜面８ｂは、ロックボディ８の筒内にロータケース３を挿入固定するときにゴムパッキン６を弾力に抗してパッキン抜止用凹部８ａに誘導案内させるための案内面として構成されている。上り傾斜面８ｂを形成することにより、ゴムパッキン６がパッキン抜止用凹部８ａに挿入される過程においてゴムパッキン６に余分な力を加えずに円滑に導入することができるので、ロックボディ８の筒内にロータケース３を挿入するときの挿入力を軽減させることができる。ロータケース３の挿入力を軽くすることによって、ロックボディ８に対するキーシリンダ２の組立性を向上させることができる。

（実施の形態の効果）
以上のように構成されたキーシリンダ装置１によれば、上記効果に加えて以下の効果が得られる。

（１）パッキン挿入部３８は、アンダーカット形状を有しないものであるため、金型による成形が容易になる。金型は、アンダーカット処理のための複雑な構造が不要となり、容易且つ廉価に成形加工ができる。
（２）ゴムパッキン６は、パッキン挿入部３８の収納空間７にゴムパッキン６を単に圧入することにより固定するものあり、その組付作業は簡単であり、作業効率も向上する。
（３）キー形状やタンブラ４５の種類や個数等を変更する場合のキー挿入検出機能及びロック機能を有する構成部品の部品精度の緩和が可能となり、コストアップを抑えることができる。
（４）キーの形状違いによりロータ４を変更する場合であっても、ロータケース３を共有化する機能をスリーブ５に持たせることができるようになり、構成部品の種類数を削減することができる。
（５）構成部品の種類数を削減することができるため、構成部品の組立の段替え数を削減することができるようになり、構成部品の組立工数を削減することが可能となる。
（６）ロータケース３を樹脂材料により構成していることから、二次加工の必要がなくなり、製造コストを低減することができるとともに、キーシリンダ２の軽量化を図ることができる。

なお、本発明におけるキーシリンダ装置１の代表的な構成例では、自動車に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば建設機械や農業機械などの各種の車両に効果的に適用することができることは勿論である。

以上の説明からも明らかなように、本発明に係る代表的な実施の形態及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１…キーシリンダ装置、２…キーシリンダ、３…ロータケース、３ａ…キー操作孔、３ｂ…案内凹部、３ｃ…環状段部、４…ロータ、４ａ…キー挿入孔、４ｂ…段差面、５…スリーブ、６…ゴムパッキン、６ａ…取付部、６ｂ…パッキン部、７…収納空間、８…ロックボディ、８ａ…パッキン抜止用凹部、８ｂ…上り傾斜面、３１…支持壁部、３２…ロッキングレバー、３２ａ…屈曲片、３３…カバープレート、３４，４７…コイルばね、３５…ストッパピン、３６…ストッパカバー、３７…レバー、３８…パッキン挿入部、３８ａ…壁板部、３８ｂ…連結板部、４１…大径ロータ部、４２…小径ロータ部、４３…フロントカバー、４４…スライドピース、４５…タンブラ、４６…ロックピース、４８…ストッパ部材、４８ａ…斜面、５１…タンブラ保持孔、５２…案内リブ、５３，５４…開口端面

Claims (4)

1. 筒状の被取付部材の筒内に取り付けられ、メカニカルキーにより施錠及び解錠を行うキーシリンダと、
   前記キーシリンダの外面に一体化され、パッキン部材を挿入する開口を有するパッキン挿入部と、
   を備え、
   前記パッキン挿入部は、先端部が相互に向かい合う抜け止め用の係合部と、前記係合部の下端縁の間を連結する連結部とが金型を型開きするときにアンダーカット部を形成しない形状を有し、
   前記係合部及び前記連結部の間は、前記パッキン部材を前記開口から嵌め込み固定するための収納空間を形成していることを特徴とするキーシリンダ装置。
2. 前記被取付部材は、前記パッキン部材が前記開口から抜け出るのを防止するパッキン抜止用凹部を有していることを特徴とする請求項１記載のキーシリンダ装置。
3. 前記パッキン抜止用凹部の底面は、前記被取付部材の筒内に前記キーシリンダを挿入固定するときに前記パッキン部材を弾力に抗して前記パッキン抜止用凹部に誘導案内させる上り傾斜面を有していることを特徴とする請求項２記載のキーシリンダ装置。
4. 前記キーシリンダは、前記メカニカルキーの挿入によって整列するタンブラが弾性的に装着されたロータと、後方向の一端部が開口し、他端部に前記メカニカルキーを操作するためのキー操作孔を有する筒部材からなり、前記ロータを前記一端部から挿入して回転可能に収容したロータケースと、前記ロータの外周面に挿入して前記ロータケースの内面に固定された筒状のスリーブとを備え、
   前記スリーブは、前記メカニカルキーの挿入によって前記タンブラを離脱させるとともに、前記メカニカルキーの抜取によって前記タンブラを係合させる孔を有していることを特徴とする請求項１記載のキーシリンダ装置。

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