特許 6291273 車両のエンジン始動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6291273

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月14日

(54)【発明の名称】車両のエンジン始動装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 27/06 20060101AFI20180305BHJP

   B60R 25/021 20130101ALI20180305BHJP

   F02N 15/00 20060101ALI20180305BHJP

【ＦＩ】

   H01H27/06 S

   B60R25/021

   H01H27/06 B

   H01H27/06 P

   F02N15/00 D

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-22532(P2014-22532)

(22)【出願日】2014年2月7日

(65)【公開番号】特開2015-149232(P2015-149232A)

(43)【公開日】2015年8月20日

【審査請求日】2016年12月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000170598

【氏名又は名称】株式会社アルファ

(74)【代理人】

【識別番号】100093986

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 雅男

(74)【代理人】

【識別番号】100128864

【弁理士】

【氏名又は名称】川岡 秀男

(72)【発明者】

【氏名】田中 和也

(72)【発明者】

【氏名】葛西 裕司

(72)【発明者】

【氏名】金子 宏之

【審査官】 関 信之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１０９１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３５０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７２６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８６５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２９６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７５６９４７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ２７／０６

Ｂ６０Ｒ ２５／０２１

Ｆ０２Ｎ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作部への操作により端子板上の接点間を導通させ、導通接点に給電してエンジンを始動させるイグニッションスイッチ部を備えたエンジン始動装置であって、
前記イグニッションスイッチ部の接点は、対向配置される一対の遮光壁の各々の対向面に発光素子と受光素子とを対向配置した透過型フォトインタラプタと、操作部への操作により遮光壁間の間隙に進退して発光素子と受光素子との間の光路を開閉する遮断壁により形成される光電スイッチにより形成されるとともに、
前記遮断壁は、操作部の回転中心を中心とし、光路開放が必要な操作部の回転位置まで連続的に光路を閉塞可能な適宜長を有する円弧面により形成され、
かつ、光電スイッチの発光素子に対する給電が操作部への操作により開始される車両のエンジン始動装置。

【請求項2】

複数の結線組み合わせが可能な複数の光電スイッチを有し、
前記光電スイッチは、操作部の回転中心周りに同心の複数の円周上に配置される請求項１記載の車両のエンジン始動装置。

【請求項3】

前記光電スイッチは、２個の同心円上に配置されるとともに、
前記光電スイッチの発光素子は、小径側同心円上にあるものは内方に向け、大径側同心円上にあるものを外方に向けられる請求項２記載の車両のエンジン始動装置。

【請求項4】

真正な解錠キーにより回転操作が可能なプラグと、プラグへの回転操作によりステアリングシャフトに係脱するロックピースとを車両のステアリングカラムに固定されるハウジング内に収容したステアリングロック部を有し、
前記プラグを操作部とする回転操作によりイグニッションスイッチ部を作動させる請求項１、２または３記載の車両のエンジン始動装置。

【請求項5】

前記ステアリングロック部には、解錠キーの挿入を検知するキー検知部が設けられ、
前記発光素子への給電が、キー検知部での解錠キー検知を条件に開始される請求項４記載の車両のエンジン始動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のエンジン始動装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

イグニッションスイッチ部への操作によりエンジンを始動させる車両のエンジン始動装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この従来例において、イグニッションスイッチは第１、第２コンタクト、および第１、第２ターミナルベースを有しており、シリンダ錠のプラグにより第１、第２コンタクトを回転操作することにより第１、第２コンタクト上の回転接点を第１、第２ターミナルベース上の切換接点に接触させることによりエンジン始動回路を閉成するように構成される。

【0003】

しかし、上述した従来例において、回転接点と切換接点との閉成は接点同士の機械的接触によるために、閉成時、および開成時のアーク放電による接点の損傷が発生し、長期の使用により閉成時の接触不良等の性能劣化を惹起するという欠点がある。

【0004】

この欠点を解消するため、接点部をホール素子により形成することも提案されているが、この場合、外部磁気の影響を受けるために、高い動作信頼性を期待できないという欠点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９-１２９６２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、長期の使用にも接点劣化の生じることなく高い動作信頼性を維持することのできる車両のエンジン始動装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば上記目的は、
操作部１への操作により端子板上の接点間を導通させ、導通接点に給電してエンジンを始動させるイグニッションスイッチ部２を備えたエンジン始動装置であって、
前記イグニッションスイッチ部２の接点は、対向配置される一対の遮光壁５の各々の対向面に発光素子４と受光素子６とを対向配置した透過型フォトインタラプタと、操作部１への操作により遮光壁５間の間隙に進退して発光素子４と受光素子６との間の光路を開閉する遮断壁７により形成される光電スイッチ３により形成されるとともに、
前記遮断壁７は、操作部１の回転中心を中心とし、光路開放が必要な操作部１の回転位置まで連続的に光路を閉塞可能な適宜長を有する円弧面により形成され、
かつ、光電スイッチ３の発光素子４に対する給電が操作部１への操作により開始される車両のエンジン始動装置を構成することにより達成される。

【0008】

本発明においてイグニッションスイッチの接点部は光電スイッチ３により形成されるために、機械式接点を使用する場合に生じるアーク放電等による接点劣化を確実に防止することが可能になる。また、光電スイッチ３を使用することによりホール素子等を使用する場合に発生する外部磁界の影響を確実に排除することができるために、動作信頼性を高めることが可能になる。

【0009】

さらに、発光素子４からの検出光の放出を要する光電スイッチ３を接点に使用した場合、発光のための電力消費を考慮する必要があるが、操作部１への操作があったときに給電を開始するように構成することにより、非操作時の無用な電力消費を削減することが可能になる。

【0010】

エンジン始動装置は、プッシュボタン、押し回しノブ、回転ノブ等、適宜の操作部１への操作によりイグニッションスイッチ部２の接点部が開成状態から閉成状態に移行するものであれば、種類を問わず、これらにおいて、光電スイッチ３への給電開始点は、プッシュボタンの押し込み初期ストローク時、押し回しノブの押し込み操作完了時、あるいは回転ノブの回転初期ストローク時等に設定することができる。

【0011】

また、光電スイッチ３は、対向配置される一対の遮光壁５の各々の対向面に発光素子４と受光素子６とを対向配置した透過型フォトインタラプタと、
操作部１への操作により遮光壁５間の間隙に進退して発光素子４と受光素子６との間の光路を開閉する遮断壁７により形成される。

【0012】

光電スイッチ３として透過型フォトインタラプタを使用し、遮断壁７を遮光壁５間に進退させてスイッチングする構成を取ることにより、漏光による誤動作、とりわけ、装置ケース内に複数の光電スイッチ３が収容される場合の他の光電スイッチ３からの発光光による干渉を容易に防止することが可能になり、スイッチング信頼性が向上する。

【0013】

さらに、遮断壁７は、操作部１の回転中心を中心とし、該操作部１への接点切り替え操作中に非導通対象接点の光路を連続的に閉塞可能な適宜長を有する円弧面により形成される。
この場合、
前記光電スイッチ３は、２個の同心円上に配置されるとともに、
前記光電スイッチ３の発光素子６は、小径側同心円上にあるものは内方に向け、大径側同心円上にあるものを外方に向けられる請求項２記載の車両のエンジン始動装置を構成することができる。

【0014】

光電スイッチ３の開閉を操作部１への回転操作により行い、遮断壁７を操作部１の回転中心を中心とする円弧面により形成することにより、遮光壁５間を閉塞するピース形状に形成する場合に比して、回転移動時の遮光壁５との干渉を防止しつつ遮断壁７の全長を長くすることが可能になる。この結果、遮断壁７による光路遮断状態での漏光を効果的に防止することが可能になり、動作信頼性が向上する。

【0015】

また、車両のエンジン始動装置は、
複数の結線組合せが可能な複数の光電スイッチ３を有し、
前記光電スイッチ３は、操作部１の回転中心周りに同心の複数の円周上に配置されるように構成することができる。

【0016】

複数の光電スイッチ３を操作部１の回転中心を中心とする同心の円周上に配置することにより、装置ケース内のスペースを有効に利用することができるために装置の小型化が可能になる。

【0017】

さらに、車両のエンジン始動装置は、
真正な解錠キーにより回転操作が可能なプラグ８と、プラグ８への回転操作によりステアリングシャフトに係脱するロックピース９とを車両のステアリングカラムに固定されるハウジング１０内に収容したステアリングロック部１１を有し、
前記プラグ８を操作部１とする回転操作によりイグニッションスイッチ部２を作動させるように構成することができる。

【0018】

本発明において、エンジン始動装置は、ステアリングロック部１１を備えたステアリングロック装置として構成されており、ロック状態においてハウジング１０内に収容されるロックピース９が車両のステアリングシャフトに係止して拘束するために、ステアリング操作が規制される。ロックピース９の係止を解除してステアリング操作を可能にするためには、プラグ８に真正な解錠キーを挿入して回転操作する必要があり、プラグ８を操作部１とする回転操作によりイグニッションスイッチ部２の接点部が開成状態から閉成状態に移行する。

【0019】

ステアリングロック装置は、安全上等の理由により種々の解錠キー検知部１２が配置されているために、これらキー検知部１２を利用して給電開始点を決定すると、格別の給電開始点検出部品を追加することなく本発明を構成することができる。

【0020】

この場合、キー検知部１２としてキー抜き忘れ検出用のスイッチを利用すると、マイクロスイッチ等のスイッチ部材を新たに設定する必要がなくなる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、機械的接点部をなくすことができるために、長期の使用にも接点部の磨耗等が発生せず、長期の使用にも高い動作信頼性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】ステアリングロック装置を示す断面図である。

【図2】図１の２Ｂ線断面図である。

【図3】イグニッションスイッチ部を示す図で、（ａ）は固定基板を示す平面図、（ｂ）は可動プレートを示す平面図、（ｃ）は光電スイッチを示す断面図である。

【図4】イグニッションスイッチ部の配線図である。

【図5】イグニッションスイッチ部の動作を示す図で、（ａ）はＬＯＣＫ位置を示す図、（ｂ）はＡＣＣ位置を示す図、（ｃ）はＯＮ位置を示す図、（ｄ）はＳＴＡＲＴ位置を示す図、（ｅ）は結線図を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１、２にステアリングロック装置として構成された本発明の実施の形態を示す。ステアリングロック装置は、車両のステアリングカラムに固定されてステアリングカラム内を挿通するステアリングシャフト（図示せず）の回転を規制するステアリングロック部１１と、車両の電装系への給電状態を変更するイグニッションスイッチ部２とを有する。

【0024】

ステアリングロック部１１は、ステアリングカラムに固定されるハウジング１０、ハウジング１０内に挿入されるプラグ８、プラグ８に連結されて該プラグ８ととともに回転するカム部材１３、およびプラグ８への回転操作により上記ステアリングシャフトに係脱してステリングの操作を禁止、解除するロックピース９とを有する。

【0025】

プラグ８は真正な解錠キーによって、初期回転位置であるＬＯＣＫ位置と、上記イグニッションスイッチ部２の接点を接続をエンジン起動状態に変更するＳＴＡＲＴ位置との間を回転操作することができる。ＬＯＣＫ位置とＳＴＡＲＴ位置との間には、イグニッションスイッチ部２における接点接続がＡＣＣ状態、ＯＮ状態となる回転位置が設定され、プラグ８の前方への抜去を防止するためにハウジング１０に固定されるキャップ部材１４には、初期回転位置、およびイグニッションスイッチ部２における接点切り替え位置を表示するために”ＬＯＣＫ”、”ＡＣＣ”、”ＯＮ”、および”ＳＴＡＲＴ”というポジションマーク（図示せず）が表示される。

【0026】

ロックピース９は、カム部材１３の軸長方向に対して直交方向に移動自在であり、圧縮スプリング９ａにより付勢されてハウジング１０からステアリングカラム内部に突出してステアリングシャフトを係止するロック位置方向に付勢される。図１に示すように、プラグ８がＬＯＣＫ位置にあるとき、ロックピース９は圧縮スプリング９ａによりロック位置に保持されており、この状態からプラグ８を回転操作すると、ロックピース９はカム部材１３により圧縮スプリング９ａの付勢力に抗して引き上げられてステアリングカラムから離脱し、ロック状態が解除される。

【0027】

また、プラグ８への解錠キーの挿入状態を監視するために、ハウジング１０にはチェックレバー１５とワーニングスイッチ（キー検知部１２）とが装着される。チェックレバー１５は、解錠キーを挿入してロック解除状態まで回転操作するとスプリング１６による前方への付勢力に抗して後方に移動してロックピース９に係止し、該ロックピース９のロック位置側への移動を規制する。この結果、ステアリングを一旦ロック解除すると、プラグ８の回転位置にかかわらず、ロックピース９は解錠キーが抜去するまでロック解除位置に保持されることから、運転中に過って解錠キーが抜けてもステアリングに対する操作が可能とされる。

【0028】

ワーニングスイッチ１２は、ハウジング１０の前端部に連結される揺動レバー１２ａとマイクロスイッチ１２ｂとから構成される。揺動レバー１２ａは両端に検知突起１２ｃと作動部１２ｄとを有し、中間部において揺動自在に連結され、検知突起１２ｃはプラグ８に形成されるキー挿入溝８ａに臨んで配置される。

【0029】

この揺動レバー１２ａは、図１に示すように、圧縮スプリング１２ｅにより検知突起１２ｃがキー挿入溝８ａからプラグ８内に進入しており、この状態からプラグ８に解錠キーを挿入すると、検知突起１２ｃが解錠キーにより排斥されて図１において反時計回りに揺動する。揺動レバー１２ａの揺動に伴ってマイクロスイッチ１２ｂはＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化し、当該マイクロスイッチ１２ｂがＯＮ状態のときに運転者が車両を離れたことが検知された際に、キー抜き忘れを知らせるブザーが吹鳴する。

【0030】

一方、イグニッションスイッチ部２は、イグニッションケース２ａ内に可動プレート１７と固定基板１８とを収容して形成される。可動プレート１７はカム部材１３の後端に連結されてカム部材１３、すなわちプラグ８の回転中心周りに回転駆動され、固定基板１８は可動プレート１７に対して平行に配置される。

【0031】

図３（ａ）に示すように、固定基板１８上には、”ＩＧ１”、”ＩＧ２”、”ＡＣＣ”、および”ＳＴ”接点に対応する４組の光電スイッチ３が固定される。光電スイッチ３は、図３（ｃ）に示すように、対向位置に配置される一対の遮光壁５を備えた断面Ｕ字形状のケース内に受光素子６と発光素子４とを収容した透過型のフォトインタラプタであり、遮光壁５間の間隙部５ａに後述する遮断壁７を進退させると、遮光壁５に固定されて対向配置される受光素子６と発光素子４との間の光路が開閉されてスイッチ動作が行われる。

【0032】

図４に上記光電スイッチ３への給電配線を示す。図において１９は車両の電装系に接続されるコネクタを示すもので、１９ａは”Ｂ”端子、１９ｂは”ＳＴ”端子、１９ｃは”ＩＧ１”端子、１９ｄは”ＡＣＣ”端子、１９ｅは”ＩＧ２”端子を各々示し、固定基板１８にはＢ端子１９ａから給電され、各端子に出力される。

【0033】

Ｂ端子１９ａに接続される給電線２０には給電制御用のトランジスタ２１が直列に接続されており、トランジスタ２１のベースには上記ワーニングスイッチ１２のマイクロスイッチ１２ｂが、コレクタには光電スイッチ３が接続される。給電制御用のトランジスタ２１のコレクタ出力端子に接続される給電線２０ａには、各光電スイッチ３の発光素子４が直列に接続されるとともに、フォトトランジスタ（受光素子６）のコレクタには、上記給電線２０ａの給電点２０ｂにエミッタが接続される出力用トランジスタ２２のベースが接続される。

【0034】

したがって本例において、プラグ８に解錠キーが挿入されない状態において、ワーニングスイッチ１２が”ＯＦＦ”状態となっており、ベース電流が流れない給電制御用のトランジスタ２１は”ＯＦＦ”状態となる。この結果、コレクタ端子に接続される給電線２０ａへの給電がなされないために、発光素子４も発光せず、結果、受光素子６に接続される出力用トランジスタ２２のベース電位が高くなり、出力用トランジスタ２２のコレクタ電流が発生しないために、コネクタ１９の対応する端子に給電されることがない。

【0035】

この後、プラグ８に解錠キーが挿入されると、ワーニングスイッチ１２が”ＯＮ”状態となるために、給電制御用のトランジスタ２１が”ＯＮ”状態となり、コレクタ電流により各光電スイッチ３の発光素子４が発光するが、後述するように、フォトトランジスタ６への光路が遮断壁７により切断されているために、出力用トランジスタ２２は”ＯＦＦ”状態のままで、コネクタ１９の対応する端子への給電は開始されない。

【0036】

さらに、この状態から発光素子４の光路の遮断壁７による遮断を解除すると、フォトトランジスタ６の通電が開始することから対応する出力用トランジスタ２２がＯＮ状態となり、コネクタ端子１９ａ、１９ｂ・・・の出力が”ＯＮ”状態となる。

【0037】

上述した４組の光電スイッチ３は、図３（ａ）に示すように、プラグ８の回転中心（Ｃ８）を中心とする２個の同心円上で、光軸が同心円の法線に一致する方向を向いて配置され、可動基板１７にはプラグ８の回転中心（Ｃ８）を中心とし、上記固定基板１８上の同心円上で、遮光５間の間隙部５ａを挿通可能な厚さ寸法を有する円弧形状の遮断壁７が設けられる。

【0038】

なお、光電スイッチ３の発光素子６は、図３（ａ）に示すように、小径側同心円（ＣＣ１）上にあるものは内方に向け、大径側同心円（ＣＣ２）上にあるものを外方に向けることにより発光素子６の発光方向を小径側同心円（ＣＣ１）と大径側同心円（ＣＣ２）とで背向させると、相互の干渉を少なくすることができる。

【0039】

遮断壁７の長さは、プラグ８の回転角度とイグニッションスイッチ部２における各接点のスイッチ状態をもとに決定され、本例においては、図４に示す回路により、図５（ｅ）に示す接点変更が実現できるように決定されている。

【0040】

したがってこの実施の形態において、プラグ８の回転位置がＬＯＣＫ位置で、解錠キーが挿入されていない時には、光電スイッチ３の発光素子４への通電が行われないために、コネクタ１９の全端子からの出力がない。

【0041】

この状態からプラグ８に解錠キーを挿入すると、光電スイッチ３の発光素子４への通電が開始されて発光素子４が発光するが、プラグ８がＬＯＣＫ位置のときには図５（ａ）に示すように、全光電スイッチ３の発光素子４から受光素子６への光路が閉塞されているために、”ＯＦＦ”となり、コネクタ１９の全端子からの出力がない。

【0042】

ついで、プラグ８をＡＣＣ位置まで回転させると、図５（ｂ）に示すように、ＡＣＣ用の光電スイッチ３の光路のみが開放され、図５（ｅ）のＡＣＣ回転位置における結線状態で、すなわち、コネクタ１９のＡＣＣ端子１９ｄのみが出力する状態に移行する。

【0043】

この後、プラグ８を図５（ｃ）に示すＯＮ位置、図５（ｄ）に示すＳＴＡＲＴ位置まで回転させると、図５（ｅ）に示す結線状態となるように、各光電スイッチ３がＯＮ、ＯＦＦされる。

【0044】

なお、以上においては、給電制御用のトランジスタ２１のベース電位をワーニングスイッチのＯＮ、ＯＦＦにより制御する場合を示したが、チェックレバー１５の動作によりＯＮ、ＯＦＦするマイクロスイッチを接続することも可能である。

【符号の説明】

【0045】

１ 操作部
２ イグニッションスイッチ部
３ 光電スイッチ
４ 発光素子
５ 遮光壁
６ 受光素子
７ 遮断壁
８ プラグ
９ ロックピース
１０ ハウジング
１１ ステアリングロック部
１２ キー検知部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】