JP4348245B2 - ステアリングロック装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ステアリングシャフトに対してロックバーを嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にするステアリングロック装置に関する。
従来より、自動車の盗難を防止するために、機械式のステアリングロック装置が広く用いられている(例えば、特許文献1を参照)。この種のステアリングロック装置では、キーシリンダにメカニカルキーを挿入して回動操作すると、ステアリングシャフトに対して嵌合されているロックバーが該ステアリングシャフトから引き抜かれる。その結果、ステアリングホイールの回動操作(ステアリング操舵)が可能となる。一方、キーシリンダからメカニカルキーを抜き取ると、ロックバーがステアリングシャフトに対して嵌合される。その結果、ステアリング操舵が不可能になる。つまり、ステアリングホイールの回動が規制されて盗難防止機能が発揮される。
そして、近年では、このような機械式のステアリングロック装置に代えて、電子式のステアリングロック装置が提案されている(例えば、特許文献2を参照)。この種のステアリングロック装置では、モータ等のアクチュエータの駆動力によってステアリングシャフトに対してロックバーを嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にする。
この種のステアリングロック装置の一例を図4に示す。ステアリングロック装置100は、モータ110の回転駆動力によってステアリングシャフト120に対してロックバー130を嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にする電子式のステアリングロック装置である。
このようなステアリングロック装置100を備えた自動車では、例えばエンジン始動操作が行われると、ステアリング操舵が不可能なロック状態からステアリングロックECU140によりモータ110が回転(例えば、正転)駆動される。すると、やがてステアリングシャフト120に対するロックバー130の嵌合が解除されてステアリング操舵が可能なアンロック状態となる。そして、このように、ステアリングシャフト120に対して嵌合されているロック位置からステアリングシャフト120に対する嵌合が解除されているアンロック位置までロックバー130が移動されると、該ロックバー130によりアンロック状態検出スイッチ141がON作動される。
そして、アンロック状態検出スイッチ141がON作動されたことに基づいてステアリングロックECU140によりアンロック状態である旨が認識されると、同ステアリングロックECU140によりモータ110の正転駆動が停止される。その結果、このようにステアリングロック装置100がアンロック状態となると、車載エンジンを始動させるために必要な条件の1つが満たされる。
一方、エンジン停止後において、例えば降車に伴って車載ドアが開閉されると、ステアリング操舵が可能なアンロック状態からステアリングロックECU140によりモータ110が回転(例えば、逆転)駆動される。すると、やがてステアリングシャフト120に対してロックバー130が嵌合されてステアリング操舵が不可能なロック状態となる。そして、このように、ロックバー130がアンロック位置からロック位置まで移動されると、該ロックバー130によりロック状態検出スイッチ142がON作動される。
そして、ロック状態検出スイッチ142がON作動されたことに基づいてステアリングロックECU140によりロック状態である旨が認識されると、同ステアリングロックECU140によりモータ110の逆転駆動が停止される。その結果、このようにステアリングロック装置100がロック状態となると、ステアリング操舵が不可能になることから盗難防止機能が発揮される。
特開2000−225922号公報 特開2003−063354号公報
ところで、機械式又は電子式のステアリングロック装置に拘わらず、ロックバーがステアリングシャフトに対して強く嵌合されている場合(いわゆる噛み込み時)には、当然のことながら、ロックバーをステアリングシャフトから引き抜くために必要な力(必要引き抜き力)が大きくなる。このため、機械式のステアリングロック装置の場合、メカニカルキーの回動操作だけではロックバーを引き抜くことができないこともある。そこで、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合による嵌合力を弱めるべくステアリングホイールを僅かに回動させた状態でメカニカルキーを回動操作する必要があった。一方、電子式のステアリングロック装置の場合、モータに大きな駆動力が要求されることとなって、モータが必然的に大型化してしまう。
そこで、必要引き抜き力を低減するための手法として、ロックバーにおいてステアリングシャフトに対して嵌合される部分にテーパを形成する手法を採用すればよいようにも思える。しかしながら、このような手法を採用した場合、メカニカルキーの回動操作やモータの駆動力だけでロックバーを確実に引き抜けるようになる反面、ロック状態を維持する必要があるにも拘わらず、いわば強制的にアンロック状態になってしまうことも考えられる。従って、必要引き抜き力を低減するための手法を採用した場合、ステアリングロック装置の本来の目的である盗難防止機能が発揮されない虞がある。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、盗難防止機能を維持しながらにして、必要引き抜き力を低減することが可能なステアリングロック装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、ステアリングシャフトに対してロックバーを嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にするステアリングロック装置において、ステアリングシャフトに対して直接的に係脱されるロックバーと、前記ロックバーに係合され、ステアリングシャフトに対して嵌合されているロック位置と、ステアリングシャフトに対する嵌合が解除されているアンロック位置との間に亘ってロックバーを移動可能とするロックストッパとを備え、さらに、ステアリングシャフトに対してロックバーが嵌合されているロック状態において、前記ロック位置から前記アンロック位置へのロックバーの移動を規制する第1規制手段と、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合が解除されているアンロック状態において、前記アンロック位置から前記ロック位置へのロックバーの移動を規制する第2規制手段とを備え、前記第1規制手段と前記第2規制手段の両方を前記ロックストッパに設けた
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のステアリングロック装置において、前記第1規制手段と前記第2規制手段の両方を前記ロックストッパに一体的に設けた
請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2に記載のステアリングロック装置において、前記ロックストッパは、前記第1規制手段を含む一対の係合板部を備えている
請求項4に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のステアリングロック装置において、前記ロックストッパの先端部には、前記第2規制手段を含む係合突片が設けられている
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載のステアリングロック装置において、前記係合突片は、前記ロックストッパの先端面から前記ロックバー側に向かって延設されている
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の発明によれば、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合に加えて、ロックバーに対するロックストッパの係合によっても、盗難防止機能が発揮される。このため、ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合による嵌合力を小さくするための手法を採用しても差し支えない。そして、このような手法を採用した場合、必要引き抜き力が小さくなる。
また、ロック状態では、ロック位置からアンロック位置へのロックバーの移動が第1規制手段により規制される。このため、ロック状態を好適に維持することができる。
さらに、アンロック状態では、アンロック位置からロック位置へのロックバーの移動が第2規制手段により規制される。このため、アンロック状態を好適に維持することができる。
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の発明によれば、盗難防止機能を維持しながらにして、必要引き抜き力を低減することができる。
以下、本発明を自動車のステアリングロック装置に具体化した一実施形態を説明する。
図1に示すように、本実施形態のステアリングロック装置1は、モータ10の回転駆動力によってステアリングシャフト20に対してロックバー30を嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にする電子式のステアリングロック装置である。
モータ10は、ロックバー30をステアリングシャフト20に対して係脱させるための駆動源である。モータ10は、正転駆動及び逆転駆動が可能な直流モータにより構成されている。モータ10には、伝達機構部11が連結されている。伝達機構部11は、モータ10の回転駆動力を後述する支持部材50に伝達するためのものである。伝達機構部11は、主動軸(モータ10の出力軸)の回転速度に対して従動軸の回転速度を減少させる減速機構、従動軸の回転運動を支持部材50の直線運動に変換するギヤ機構を含む。
ステアリングロック装置1は、ロックボディ40を備えている。ロックボディ40には、ロックバー30が進退可能な第1摺動溝41が設けられている。第1摺動溝41は、ステアリングシャフト20に対してロックバー30が係脱される第1方向に沿って直線的に設けられている。第1摺動溝41の一端側は開口されている。これにより、第1摺動溝41に収容されるロックバー30は、先端部がロックボディ40の外部に臨んだ状態でステアリングシャフト20に対して直接的に係脱される。
また、ロックボディ40には、後述するロックストッパ60が進退可能な第2摺動溝42が設けられている。第2摺動溝42は、前記第1方向とは異なる第2方向に沿って直線的に設けられている。本実施形態では、第2摺動溝42は、前記第1方向に対して直交する第2方向に沿って直線的に設けられている。第2摺動溝42の一端側は、前記第1摺動溝41に連通されている。これにより、第2摺動溝42に収容されるロックストッパ60は、先端部が第1摺動溝41に臨んだ状態でロックバー30に係合される。
前記第1摺動溝41の奥部には、スプリング43が設けられている。スプリング43は、コイルバネにより構成されている。スプリング43は、第1摺動溝41を区画形成するロックボディ40の内端面とロックバー30の基端部との間に介在されている。これにより、ロックバー30は、スプリング43の付勢力によってステアリングシャフト20側に向かって付勢されている。
ロックバー30には、ロックストッパ60の先端部が係入可能な係合凹部31が設けられている。係合凹部31は、ロックバー30の内底面32、係合壁33の先端面34、係合壁33の一側面35等によって区画形成されている。ロックバー30の先端部において両側面の各々には、テーパ部36が設けられている。各テーパ部36の各々は、ロックバー30の先端に向かう程、ロックバー30の軸線L1からの距離が直線的に短くなるように形成されている。軸線L1と各テーパ部36の各々とが成す角度θ1は、45度以下に設定されている。本実施形態では、角度θ1は、20度に設定されている。ちなみに、軸線L1は、前記第1方向に沿った直線である。
前記第2摺動溝42には、支持部材50が設けられている。支持部材50は、ロックストッパ60を支持するためのものである。支持部材50の先端部には、スプリング受け部51が設けられている。スプリング受け部51は、支持部材50の先端からロックバー30側に向かって突設されている。スプリング受け部51は、支持部材50とロックストッパ60との間に介在されるスプリング52を安定的に支持するためのものである。スプリング52は、ロックストッパ60をロックバー30側に向かって付勢する。また、支持部材50には、前記第2方向に対して直交する方向に沿ってピン貫通孔53が形成されている。ピン貫通孔53には、ピン54が挿通されている。ピン54の両端部は、ロックストッパ60に係合されている。
ロックストッパ60は、支持部材50を跨ぐ一対の係合板部61,62を備えている。両係合板部61,62間には、前記スプリング52が配設されている。各係合板部61,62の各々には、前記第2方向に沿って長孔63が設けられている。前記ピン54の両端部は、各長孔63内を移動可能である。
ロックストッパ60の先端部には、係合突片71が設けられている。係合突片71は、ロックストッパ60の先端面64からロックバー30側に向かって延設されている。係合突片71の基端部において、ステアリングシャフト20とは反対側の面72は、係合板部61の外面65と面一となるように形成されている。係合突片71の先端部には、ステアリングシャフト20とは反対側に向かって係合部73が延設されている。係合部73の先端面74は、ロックバー30の係合壁33の先端面34に対して平行となるように形成されている。係合部73には、先端面74と面72とを連接する斜面75が設けられている。斜面75は、ロックストッパ60の先端側から基端側に向かう程、ロックストッパ60の軸線L2からの距離が直線的に短くなるように形成されている。軸線L2と斜面75とが成す角度θ2は、45度に設定されている。
次に、ステアリングロック装置1の作用について、図2(a),(b)、図3(a),(b)を用いて図1も参照しながら説明する。
さて、図2(a)に示すアンロック状態では、ロックバー30の係合凹部31内において、ロックストッパ60が後退位置にて保持されている。このとき、ロックバー30の係合壁33は、ロックストッパ60の係合部73の先端面74に係合されている。その結果、アンロック状態では、アンロック位置からロック位置へのロックバー30の移動が先端面74により規制される。
そして、アンロック状態からモータ10が回転駆動されると、伝達機構部11を介して支持部材50がロックバー30側に向かって進出する。すると、ロックストッパ60も、ロックバー30側に向かって進出する。すると、ロックストッパ60の進出に伴って、やがて先端面74に対する係合壁33の係合が解除される(図2(b)参照)。そして、ロックストッパ60の先端面64がロックバー30に係合される(図2(b)参照)。
ここで、ロックバー30は、スプリング43の付勢力によってステアリングシャフト20側に付勢されている。このため、スプリング43の付勢力によって、ロックバー30がステアリングシャフト20側に向かって移動する。すると、ロックバー30の係合壁33が斜面75に係合される(図3(a)参照)。このとき、ロックバー30に対する先端面64の係合が解除される(図3(a)参照)。
すると、ロックストッパ60は、ロックバー30側にさらに進出する。すると、係合板部62がロックバー30の内底面32に係合される。その結果、図3(b)に示すロック状態では、ロック位置からアンロック位置へのロックバー30の移動が係合板部62により規制される。このとき、ロックストッパ60は、進出位置にて保持される。
次に、図3(b)に示すロック状態からロックバー30を引き抜く場合、モータ10が先程とは逆の方向に回転駆動される。すると、伝達機構部11を介して支持部材50がロックバー30とは反対側に向かって後退する。すると、ロックストッパ60も、ロックバー30とは反対側に向かって後退する。すると、ロックストッパ60の後退に伴って、ロックバー30の係合壁33が斜面75に係合される(図3(a)参照)。このとき、内底面32に対する係合板部62の係合が解除される(図3(a)参照)。
そして、ロックストッパ60がさらに後退することに伴って、スプリング43の付勢力に抗して、係合壁33が斜面75に沿って移動する。やがて、係合壁33は先端面74に係合される(図2(a)参照)。要するに、ロックバー30は、ロックストッパ60により、ロック位置からアンロック位置まで移動される。
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
(1)ステアリングシャフト20に対するロックバー30の嵌合に加えて、ロックバー30に対するロックストッパ60の係合によっても、盗難防止機能が発揮される。このため、ステアリングシャフト20に対するロックバー30の嵌合による嵌合力を小さくするための手法(ロックバー30にテーパ部36を設ける手法)を採用しても差し支えない。そして、このような手法を採用した場合、必要引き抜き力が小さくなる。従って、盗難防止機能を維持しながらにして、必要引き抜き力を低減することができる。
(2)ロック状態では、ロック位置からアンロック位置へのロックバー30の移動が係合板部62により規制される。このため、ロック状態を好適に維持することができる。
(3)アンロック状態では、アンロック位置からロック位置へのロックバー30の移動が先端面74により規制される。このため、アンロック状態を好適に維持することができる。
(4)ロックバー30にテーパ部36を設けることで、ステアリングシャフト20からロックバー30を確実に引き抜くことができる。
(5)必要引き抜き力を低減できることから、モータ10の作動時間を短縮することができる。従って、エンジン始動操作に対する応答性を向上できる。
(6)必要引き抜き力を低減できることから、モータ10として小さなものを用いることができる。従って、ステアリングロック装置1を小型化できる。
(7)必要引き抜き力を低減できることから、伝達機構部11の減速機構として減速比の小さなものを用いることができる。従って、ステアリングロック装置1を小型化できる。
(8)ロックバー30とロックストッパ60とを含めた2軸構成を採用したことにより、ロックバー30のみの1軸構成を採用した場合と比較して、モータ10及び伝達機構部11をステアリングシャフト20の近くに設定することができる。要するに、ステアリングロック装置1の構成部品をステアリングシャフト20の近くに集約することで、盗難防止効果を高めることができる。
尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・第2方向が第1方向とは異なる方向に設定される構成であれば、第2方向が第1方向に対して直交する構成に限定されない。要するに、ロックバー30とロックストッパ60とを含めた2軸構成であればよい。
・角度θ1は、45度以下であれば20度に限定されない。ちなみに、角度θ1が45度を超えると、噛み込みが発生しやすくなって好ましくない。
・角度θ2は、90度未満であれば45度に限定されない。
・スプリング43やスプリング52を任意の付勢手段に変更してもよい。
・ロックバー30やステアリングシャフト20の表面にコーティングを施す手法等によって、必要引き抜き力を低減するための手法としてもよい。
・アクチュエータはモータ10のようなモータに限定されない。
・ステアリングシャフト20とロックバー30との両者において、凹凸の関係を前記実施形態とは逆にすることで、ステアリングシャフト20に対するロックバー30の嵌合が実現される構成を採用してもよい。
・機械式のステアリングロック装置に具体化してもよい。この場合でも、必要引き抜き力を低減できる。従って、嵌合力を弱めるための操作(ステアリングホイールを僅かに回動させた状態でのメカニカルキーの回動操作)をしなくてはならない確率が小さくなる。要するに、利便性が向上する。
本実施形態のステアリングロック装置の構成を示す概略図。 (a)ステアリングロック装置の作用を説明するための概略図。 (b)ステアリングロック装置の作用を説明するための概略図。 (a)ステアリングロック装置の作用を説明するための概略図。
(b)ステアリングロック装置の作用を説明するための概略図。
従来のステアリングロック装置の一例を示す概略図。
符号の説明
1…ステアリングロック装置、20…ステアリングシャフト、30…ロックバー、60…ロックストッパ、61…係合板部、62…第1規制手段としての係合板部、64…先端面、71…係合突片、74…第2規制手段としての先端面。

Claims (5)

  1. ステアリングシャフトに対してロックバーを嵌合させることによりステアリング操舵を不可能にするステアリングロック装置において、
    ステアリングシャフトに対して直接的に係脱されるロックバーと、
    前記ロックバーに係合され、ステアリングシャフトに対して嵌合されているロック位置と、ステアリングシャフトに対する嵌合が解除されているアンロック位置との間に亘ってロックバーを移動可能とするロックストッパとを備え
    さらに、ステアリングシャフトに対してロックバーが嵌合されているロック状態において、前記ロック位置から前記アンロック位置へのロックバーの移動を規制する第1規制手段と、
    ステアリングシャフトに対するロックバーの嵌合が解除されているアンロック状態において、前記アンロック位置から前記ロック位置へのロックバーの移動を規制する第2規制手段とを備え、
    前記第1規制手段と前記第2規制手段の両方を前記ロックストッパに設けたことを特徴とするステアリングロック装置。
  2. 請求項1に記載のステアリングロック装置において、
    前記第1規制手段と前記第2規制手段の両方を前記ロックストッパに一体的に設けたことを特徴とするステアリングロック装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のステアリングロック装置において、
    前記ロックストッパは、前記第1規制手段を含む一対の係合板部を備えていることを特徴とするステアリングロック装置。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のステアリングロック装置において、
    前記ロックストッパの先端部には、前記第2規制手段を含む係合突片が設けられていることを特徴とするステアリングロック装置。
  5. 請求項4に記載のステアリングロック装置において、
    前記係合突片は、前記ロックストッパの先端面から前記ロックバー側に向かって延設されていることを特徴とするステアリングロック装置。
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