(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
【0014】
(実施形態)
図1は、本発明によるステアリングロック装置1の実施形態を示す分解斜視図である。
図2は、ステアリングロック装置1の正面図である。
図3は、ステアリングロック装置1をキー挿入孔72側から見た図である。
図4は、
図3中に矢印S−Sで示した位置で切断した断面図である。
図5は、キーポジションLOCK位置におけるステアリングロック装置1の部分断面図である。
図6は、キーポジションLOCK位置におけるソレノイド30とカムシャフト20との関係を示す斜視図である。
なお、
図1から
図6を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
【0015】
本実施形態のステアリングロック装置1は、不図示のステアリングシャフト(ステアリングホイール)の回動をロック及びアンロックするものである。また、本実施形態のステアリングロック装置1は、インターロック機構を備えている。すなわち、ステアリングロック装置1は、シフトレバーがパーキングレンジ「P」以外のリバースレンジ「R」、ニュートラルレンジ「N」又はドライブレンジ「D」等にセットされている場合には、シリンダ体70内のロータ74と一体で回転するカムシャフト20の回転を規制して、キーを抜けなくする。
【0016】
ステアリングロック装置1は、ハウジング10と、カムシャフト20と、ソレノイド30と、リンク40と、スライダ50と、スプリング60と、シリンダ体70と、イグニッションスイッチ80と、ロック駆動機構90とを備えている。
【0017】
ハウジング10は、略矩形ボックス状に形成された第1ハウジング部10Aと、第1ハウジング部10Aの側方に筒状に突出して延在する第2ハウジング部10Bとにより構成されている。
第1ハウジング部10Aの一端側(
図1中の上端側)には、略半円形状に凹んだ形状に形成された取付部11が設けられている。この取付部11が、不図示のステアリングシャフトに対して取り付けられる。また、取付部11には、ロックボルト挿通孔12が貫通して開口されている。第1ハウジング部10A内には、取付部11とは反対側からロック駆動機構90が収められている。
第2ハウジング部10B内には、カムシャフト20と、シリンダ体70とが収められている。
【0018】
カムシャフト20は、ハウジング10の第2ハウジング部10B内に配置されている。カムシャフト20は、カム部21と、回動規制部22と、溝部23と、後端部24と、嵌合凹部25と、ロック駆動部26とを備えている。カムシャフト20は、不図示のキーの回転操作に応じてLOCK位置、ACC位置、ON位置及びSTART位置へ回動する。
【0019】
カム部21は、カムシャフト20の外周面に沿って形成されたカム形状であって、スライダ50が当接する。カム部21は、カムシャフト20の回転と共に、不図示のキーの回転操作に応じてLOCK位置、ACC位置、ON位置及びSTART位置へ回動する。
【0020】
回動規制部22は、カム部21よりもイグニッションスイッチ80側において、カムシャフト20の外周面に部分的に突出して形成されている。この回動規制部22は、後述するリンク40の規制部43が当接することにより、カムシャフト20の回転を規制する様に形成されている。
【0021】
溝部23は、カム部21と回動規制部22との間の領域にあって、カムシャフト20の外周面に円周方向に沿って形成された溝である。この溝部23には、規制部43が回動規制部22に当接しない状態において、規制部43が収まることができる。
【0022】
後端部24は、カムシャフト20の最もイグニッションスイッチ80側の端部に形成されており、イグニッションスイッチ80の嵌合凹部81と嵌合可能となっている。
【0023】
嵌合凹部25は、カムシャフト20の最もシリンダ体70側の端部に形成されており、シリンダ体70の連結軸部71と嵌合可能となっている。
【0024】
ロック駆動部26は、回動規制部22と後端部24との間にあって、ロック駆動機構90を駆動するためのカム形状が形成されている。
【0025】
ソレノイド30は、ハウジング10の側面(
図2では、下方)に取り付けられている。ソレノイド30は、プランジャ31と、コネクタ32とを有しており、プランジャ31を突出位置と引き込み位置に駆動する。
【0026】
プランジャ31は、カムシャフト20の回転中心軸に沿った方向に延在した棒状の部材であって、ソレノイド30への通電に応じて、上記回転中心軸に沿った方向において、突出位置と引き込み位置との間で進退移動を行う。プランジャ31のイグニッションスイッチ80側の先端付近には、鍔部31aと、係止突部31bとが形成されている。
鍔部31aは、プランジャ31の円周面上に極狭い幅で鍔状に突出して全周に形成されており、後述するスライダ50の摺動部51と当接可能となっている。
係止突部31bは、鍔部31aよりもさらにイグニッションスイッチ80側に設けられており、外周方向に軸状に突出して形成されている。係止突部31bは、後述するリンク40の係止部42と係合する。
【0027】
コネクタ32は、ソレノイド30の外部に突出して設けられており、ソレノイド30への電気的接続を行う不図示のコネクタが接続される。
【0028】
リンク40は、プランジャ31の駆動により規制位置と許容位置とに切り替え移動可能である。リンク40は、プランジャ31の引き込み位置となる規制位置では、カムシャフト20のLOCK位置への回転を阻止し、プランジャ31の突出位置となる許容位置では、カムシャフト20のLOCK位置への回転を許容する阻止部材として機能する。
本実施形態のリンク40は、その中央付近に揺動軸41が形成されており、この揺動軸41を中心として揺動する。そして、リンク40は、その一端に形成された係止部42がプランジャ31と係合し、他端に形成された規制部43が、カムシャフト20に形成された回動規制部22と係合可能となっている。
【0029】
スライダ50は、カムシャフト20とソレノイド30との間となる位置に配置されており、カムシャフト20の回転軸に沿った方向に往復移動可能に取り付けられている。スライダ50は、その一端部に設けられたカム当接部52がカム部21に連動可能に位置し、他端部に設けられた摺動部51がプランジャ31と係合可能であって、プランジャ31の引き込み位置への駆動に連動可能なカム連動部材として機能する。
ここで、摺動部51は、鍔部31aと係合する係合状態と、鍔部31aから離間する非係合状態とになることができるように形成されている。
【0030】
図5及び
図6に示すように、カム部21は、イグニッションスイッチ80に近い側の平坦部分と、シリンダ体70に近い側の平坦部分と、これら平坦部分とを繋ぐ傾斜部分とからなり、カム当接部52は、キーポジションLOCK位置でカム部21のイグニッションスイッチ80に近い側の平坦部分と当接し、キーポジションACC位置でカム部21の傾斜部分と当接し、キーポジションON位置及びSTART位置でカム部21のシリンダ体70に近い側の平坦部分と当接する構成となっている。
よって、スライダ50は、キーポジションLOCK位置でイグニッションスイッチ80に最も近い位置(突出位置)をとり、キーポジションON位置及びSTART位置でシリンダ体70に最も近い位置(没入位置)をとり、キーポジションACC位置ではその中間の位置(中間位置)をとることになる。
【0031】
スプリング60は、プランジャ31がソレノイド30から突出する方向にスライダ50を付勢する。本実施形態のスプリング60は、圧縮コイルバネにより形成されている。
【0032】
シリンダ体70は、カムシャフト20と係合した状態でキーが回されることにより、キーの回転をカムシャフト20へ伝達可能なように構成されているキーシリンダであり、ハウジング10内に収められている。シリンダ体70は、連結軸部71と、キー挿入孔72と、作動レバー73と、ロータ74とを有している。
【0033】
連結軸部71は、シリンダ体70のロータ74におけるイグニッションスイッチ80側に設けられており、カムシャフト20の嵌合凹部25と嵌合可能である。この連結軸部71と嵌合凹部25との係合により、キーの回転操作がカムシャフト20へ伝えられる。
【0034】
キー挿入孔72は、不図示のキーが挿入される孔であり、シリンダ体70の端部に形成されている。
【0035】
作動レバー73は、シリンダ体70に対して揺動可能に設けられており、その先端部がロック駆動機構90にまで到達する様に設けられている。作動レバー73は、キーが挿入されている状態では、アンロック位置にあるロックボルト94をアンロック位置のまま保持する。
【0036】
ロータ74は、複数のタンブラを有しており、キーが挿入されると、シリンダ体70の内部で回転可能となる。上述したように、この回転が、カムシャフト20へと伝えられる。
【0037】
スプリング75は、連結軸部71と嵌合凹部25との間に圧縮された状態で取り付けられており、カムシャフト20から離れる方向にシリンダ体70を付勢する。
【0038】
なお、シリンダ体70のキー挿入孔72側には、ホルダ76が設けられている。このホルダ76は、ハウジング10に対して固定されている。
【0039】
イグニッションスイッチ80は、嵌合凹部81とコネクタ82とを有している。
嵌合凹部81は、カムシャフト20の後端部24と嵌合し、カムシャフト20の回転がイグニッションスイッチ80内へ伝えられる。
コネクタ82は、イグニッションスイッチ80の外部に突出して設けられており、イグニッションスイッチ80への電気的接続を行う不図示のコネクタが接続される。
【0040】
ロック駆動機構90は、リッド91と、スプリング92と、ロックスライダ93と、ロックボルト94とを備えており、ロックボルト94がロックボルト挿通孔12を通して突出及び退避することにより、不図示のステアリングシャフト(ステアリングホイール)の回動をロック及びアンロックする。ロック駆動機構90は、スプリング92と、ロックスライダ93と、ロックボルト94とを、リッド91により蓋をする形で第1ハウジング部10A内に収められている。ロックボルト94は、ロックスライダ93と一体で移動可能に取り付けられており、これらロックボルト94及びロックスライダ93は、スプリング92により、ロックボルト94が突出するロック位置方向に付勢されている。また、ロックスライダ93は、中央に開口部93aが形成されており、この開口部93a内をカムシャフト20が貫通している。開口部93a内の形状はカムシャフト20のロック駆動部26と係合するようになっており、カムシャフト20の回転位置に応じて、ロックスライダ93及びロックボルト94が進退移動を行う。
【0041】
次に、本実施形態のステアリングロック装置1の動作を説明する。
図5及び
図6に示した、キーポジションLOCK位置の場合には、ソレノイド30への通電は、OFFであり、プランジャ31は、突出位置にあり、スライダ50は、突出位置にある。
具体的には、プランジャ31が突出位置にあり、かつ、カムシャフト20のカム部21がプランジャ31の突出方向に寄った位置でカム当接部52が当接している。このことにより、スライダ50の摺動部51は、スプリング60の付勢力によって鍔部31aに係合した状態のまま追従して移動可能であり、スライダ50は、図に示す突出位置にある。
【0042】
図7は、キーポジションACC位置におけるステアリングロック装置1の部分断面図である。
図8は、キーポジションACC位置におけるソレノイド30とカムシャフト20との関係を示す斜視図である。
図7及び
図8に示した、キーポジションACC位置の場合には、ソレノイド30への通電は、OFFのままであり、プランジャ31は、突出位置にあるままであるが、スライダ50は、中間位置に移動する。
具体的には、キーポジションがLOCK位置からACC位置に回転させられると、カムシャフト20が
図8中の矢印A方向に回転して、カム部21の位置が変化し、カム部21に当接しているカム当接部52がカム部21にしたがって移動する。これにより、スライダ50は、スプリング60の付勢力に抗して
図7及び
図8中の矢印B方向へスライド移動する。スライダ50が矢印B方向へ移動するので、摺動部51は、鍔部31aから離れる。
【0043】
図9は、キーポジションON位置におけるステアリングロック装置1の部分断面図である。
図10は、キーポジションON位置におけるソレノイド30とカムシャフト20との関係を示す斜視図である。
図9及び
図10に示した、キーポジションON位置の場合には、ソレノイド30への通電は、OFFのままであり、プランジャ31は、突出位置にあるままであるが、スライダ50は、没入位置に移動する。
具体的には、キーポジションがACC位置からさらにON位置に回転させられると、カムシャフト20が
図10中の矢印A方向にさらに回転して、カム部21の位置が変化し、カム部21に当接しているカム当接部52がカム部21にしたがってさらに移動する。これにより、スライダ50は、スプリング60の付勢力に抗して
図9及び
図10中の矢印B方向へさらにスライド移動して、スライダ50の引き込みが完了する。この状態では、摺動部51は、鍔部31aから離れたままである。
【0044】
図11は、キーポジションON位置においてソレノイド30が作動した状態におけるステアリングロック装置1の部分断面図である。
図12は、キーポジションON位置においてソレノイド30が作動した状態におけるソレノイド30とカムシャフト20との関係を示す斜視図である。
図11及び
図12に示した、キーポジションON位置においてソレノイド30が作動した場合には、ソレノイド30への通電がONされ、これによりプランジャ31は、没入位置となり、また、スライダ50は、没入位置を維持している。
具体的には、
図9及び
図10の状態からソレノイド30への通電が行われると、プランジャ31が
図11及び
図12中の矢印C方向に移動する。このとき、スライダ50がカム部21との係合によって既に引き込まれた状態にあることから、スプリング60が既に圧縮された状態となっており、スプリング60の付勢力は、プランジャ31には作用していない。よって、ソレノイド30がプランジャ31を引き込むために必要な力が小さくて済み、ソレノイド30の小型化や低消費電力化を図ることが可能である。また、この状態では、プランジャ31が引き込まれるので、これに連動して、リンク40が揺動軸41を中心として
図11中の矢印D向きに揺動(回転移動)する。これに伴い、規制部43が
図12中の矢印E方向に移動して、カムシャフト20の回動規制部22と係合可能な位置まで移動を行う。
【0045】
図13は、キーポジションACC位置においてソレノイド30が作動した状態におけるステアリングロック装置1の部分断面図である。
図14は、キーポジションACC位置においてソレノイド30が作動した状態におけるソレノイド30とカムシャフト20との関係を示す斜視図である。
図11及び
図12に示したキーポジションON位置から、
図13及び
図14に示したキーポジションACC位置まで
図14中の矢印F方向に戻した場合には、ソレノイド30への通電がONのまま維持され、プランジャ31は、没入位置を維持されている。また、スライダ50は、カム当接部52からカム部21が離れるが、プランジャ31の鍔部31aに摺動部51が当接していることから、没入位置を維持している。
ここで、不図示のシフトレバーが「P」位置にされない限り、ソレノイド30への通電が継続される様になっており、プランジャ31は、引き込み位置に保持されたままとなる。したがって、リンク40の規制部43は、カムシャフト20の回動規制部22と係合可能な位置にあって、カムシャフト20がLOCK位置へ回転することを規制しており、仮にLOCK位置へ回転させようとしても、規制部43により回転が阻止される。すなわち、シフトレバーが「P」位置にされない限り、利用者は、キーをLOCK位置へ回転させることができない。
【0046】
図15は、キーポジションON位置においてソレノイド30が作動停止した状態におけるステアリングロック装置1の部分断面図である。
図11及び
図12に示したキーポジションON位置において、シフトレバーが「P」位置にされると、ソレノイド30への通電がOFFされるが、
図15のようにプランジャ31は、没入位置に維持され、スライダ50も没入位置に維持される。
具体的には、ソレノイド30への通電がOFFされることにより、ソレノイド30からプランジャ31へ作用していた吸引力は解除される。スライダ50に対しては、スプリング60からの付勢力が作用しているが、キーポジションON位置では、カム部21にカム当接部52が当接しており、スライダ50が没入位置に維持される。よって、プランジャ31を突出位置へと移動させる力が作用せず、プランジャ31は、没入位置に維持される。プランジャ31が没入位置に維持されるから、リンク40も揺動することなく、規制部43が回動規制部22と係合可能な位置に留まる。なお、この後に、後述する
図16のようにキーがさらにACC位置となることにより、キーがLOCK位置へと回転可能となる。
【0047】
図16は、キーポジションACC位置においてソレノイド30が作動停止した状態におけるステアリングロック装置1の部分断面図である。
キーポジションACC位置において、シフトレバーが「P」位置にされると、ソレノイド30への通電がOFFされ、プランジャ31は、中間位置まで移動し、スライダ50も中間位置まで移動する。
具体的には、キーポジションACC位置において、シフトレバーが「P」位置にされることによりソレノイド30への通電がOFFされ、ソレノイド30からプランジャ31へ作用していた吸引力が作用しなくなる。また、キーポジションがACC位置まで回転させられたことにより、カムシャフト20も回転しており、カム部21のカム当接部52が当接する位置が変化する。スライダ50に対しては、常にスプリング60からの付勢力が作用しているので、カム当接部52の移動にしたがってスライダ50が突出方向(
図16中の矢印G方向)に移動し、
図16に示す位置(中間位置)となる。
【0048】
つまり、キーポジションON位置においてシフトレバーを「P」位置に操作し、ソレノイド30への通電をOFFにした後に、キーポジションACC位置に回転した場合は、ソレノイド30からプランジャ31へ作用する吸引力がない状態であるため、スライダ50のカム当接部52はカム部21の傾斜部分に沿って移動して
図16に示す位置(中間位置)に移動するが、シフトレバーを「P」位置に操作する前にキーポジションをON位置からACC位置に回転させた場合は、中間位置でスライダ50のカム当接部52と当接する位置にカムシャフト20は回転しているものの、ソレノイド30からプランジャ31へ吸引力が作用しているため、スライダ50はスプリング60からの付勢力に抗して、カム部21から離間した状態で没入位置に維持される。この後に、シフトレバーを「P」位置に操作すると、ソレノイド30からプランジャ31へ作用していた吸引力がなくなるため、スプリング60からの付勢力によってスライダ50が突出方向に移動し、カム部21の傾斜部分と当接する位置まで移動し、
図16に示す位置(中間位置)となる。
【0049】
スライダ50の移動に伴い摺動部51がプランジャ31の鍔部31aを押圧することにより、プランジャ31も
図16に示す中間位置まで移動する。そして、プランジャ31が中間位置まで移動することにより、リンク40も
図16中で反時計回りに回転して、規制部43が
図16中の矢印H方向へ移動する。このリンク40の回転により、規制部43は、回動規制部22と係合しない位置まで退避することとなり、その後にキーポジションをLOCK位置まで回転させることが可能となる。
【0050】
以上説明したように、本実施形態によれば、カムシャフト20がLOCK位置からON位置側に回動することに応じて、カム部21との連動によりスプリング60の付勢力に抗してプランジャ31の没入位置方向にプランジャ31とは分離して移動するスライダ50を設けた。
したがって、シフトレバーを「P」から「P」以外の位置に動かしてソレノイド30への通電が行われてプランジャ31が駆動されるときには、プランジャ31を付勢するスプリング60の付勢力がプランジャ31にかかっていない。よって、フリー状態のプランジャ31を駆動することができるため、ソレノイドが必要とする駆動力を低く抑えることができ、ソレノイド30の駆動に必要な電力を低減することができる。よって、ソレノイド30を小型化し、消費電力の低減、ソレノイドの発熱を抑えることができる。
また、プランジャ31の引き込み力を小さくすることができるので、引き込み位置にプランジャ31を保持するための少ない電力でプランジャ31を引き込むことができる。これにより、従来のような大きな電力でプランジャを引き込んだ後に小さな電力に切り換える回路を設ける必要がないため、回路構成も簡素化でき、信頼性が向上する上、コスト低減を図ることができる。
さらに、プランジャ31に鍔部31aを形成することにより、スライド移動するスライダ50が係合する係合位置、係合しない非係合位置を簡素な構成で実現でき、動作の信頼性も向上できる。
さらにまた、阻止部材を、揺動軸41を中心に揺動するリンク40により構成したので、プランジャ31の移動量が小さくても、リンク40の規制部43の移動量が大きくなるように変換することができる。
【0051】
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
【0052】
本実施形態において、カム連動部材として、プランジャ31の移動方向に沿って往復移動可能なスライダ50を設けた例を挙げて説明した。これに限らず、カム連動部材は、例えば、揺動軸を中心に揺動する揺動部材として構成したり、複数の部材を組み合わせたリンク部材により構成したりしてもよい。
【0053】
なお、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。