JP2004122996A

JP2004122996A - 電動ステアリングロック装置

Info

Publication number: JP2004122996A
Application number: JP2002291740A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Fukushima; 福島　啓介
Original assignee: Yuhshin Co Ltd; Yuhshin Seiki Kogyo KK
Current assignee: U Shin Ltd
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-22
Also published as: US6941781B2; US20040069026A1; DE10344479A1

Abstract

【課題】走行中にソレノイド等のロックシャフトの突出を阻止する突出阻止手段に電流が通電されても突出阻止手段が誤作動しないようにした電動ステアリングロック装置を提供する。
【解決手段】ステアリングシャフトをロックする突出位置および前記ステアリングシャフトをアンロックする退避位置の間を移動自在なロックシャフト１と、電動モータ２に連結され前記ロックシャフト１を移動させるロックシャフト移動手段３，１３とを備えた電動ステアリングロック装置において、電気的に駆動し前記ロックシャフト１が退避位置にあるときロックシャフト１に形成された係合部１５ａに係合して前記ロックシャフト１の突出を阻止する突出阻止手段４と、該突出阻止手段４を前記ロックシャフト１の突出を阻止した位置に保持する保持手段１５ａとを設けた。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ノイズ等で電動部材が誤動作しても、ステアリングシャフトをロックすることがないようにした電動ステアリングロック装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００２−２３４４１９号公報
従来の電動ステアリングロック装置は、電動モータに連結された板カムによって、ロックシャフトを駆動し、ロックシャフトをステアリングシャフトに向かって突出させてステアリングシャフトと係合させ、ロックするようになっている。そして、前記板カムに係合凹部を形成して、この係合凹部にソレノイドのプランジャーを係合させ、電動モータが誤作動してもプランジャーで保持し、板カムが回動しないようにして、ロックシャフトが飛び出さないようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この電動ステアリングロック装置では、走行中にノイズ等により同時にソレノイドと電動モータが駆動するとソレノイドがプランジャーを引き込み板カムとの係合を解除し、このタイミングで電動モータが回動してロックシャフトをステアリングシャフトに向かって突出させ、ステアリングシャフトをロックするという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、走行中にソレノイド等のロックシャフトの突出を阻止する突出阻止手段に電流が通電されても突出阻止手段が誤作動しないようにして、電動モータとソレノイドに同時に電流が流れてもロックシャフトが突出しないようにした電動ステアリングロック装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、ステアリングシャフトをロックする突出位置および前記ステアリングシャフトをアンロックする退避位置の間を移動自在なロックシャフトと、電動モータに連結され前記ロックシャフトを移動させるロックシャフト移動手段とを備えた電動ステアリングロック装置において、電気的に駆動し前記ロックシャフトが退避位置にあるときロックシャフトに形成された係合部に係合して前記ロックシャフトの突出を阻止する突出阻止手段と、該突出阻止手段を前記ロックシャフトの突出を阻止した位置に保持する保持手段とを設けたものである。
【０００６】
前記発明では、ノイズ等によって電動モータと突出阻止手段に同時に電流が流れて、突出手段とロックシャフト移動手段が駆動しても、突出阻止手段が保持手段によって保持され、作動することがないので、誤ってロックシャフトが突出し、ステアリングシャフトをロックするということを確実に回避することができる。
【０００７】
また、前記ロックシャフト移動手段は前記ロックシャフトを突出位置に付勢するスプリングと、前記ロックシャフトに形成された係合凹部と係合し前記ロックシャフトを前記退避位置に移動させる電動部材で構成することができる。
【０００８】
この発明では、ロックシャフトの突出を阻止する突出阻止手段は、電動部材の回転力を直接受けることがなく、ロックシャフトを突出位置に付勢するスプリングの荷重を受けるだけであるので、突出阻止手段に係る荷重は非常に軽く、それだけ強度を小さくすることができる。
【０００９】
更に、前記突出阻止手段を前記ロックシャフトに形成された係合部に係合するプランジャーを備えたソレノイドにすることができる。
【００１０】
この発明では、ソレノイドのプランジャーをそのまま係合部に係合させるだけであるので、非常に簡単な構造でロックシャフトの誤動作を阻止できる。
【００１１】
更にまた、前記ロックシャフト移動手段は電動モータが正転したときに前記ロックシャフトの突出位置への移動を可能とし逆転したとき前記ロックシャフトを退避位置への移動を可能とし、前記保持手段は前記ロックシャフトに形成された係合部とし、前記電動モータを逆転させて前記係合部との係合を解除した状態で電動モータを正転させて前記ロックシャフトの突出を可能とする可能とするようにできる。
【００１２】
この発明では、ロックシャフトを突出させるためには、電動モータを正転させるまでに、一旦電動モータを逆転させ、その状態でロックシャフトと保持手段との係合を解除する必要があり、このようなタイミングでノイズが入ることは皆無であり、より確実にロックシャフトの誤動作を阻止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１４】
図１、２は、本発明にかかる電動ステアリングロック装置を示す。この電動ステアリングロック装置は、ロックシャフト１と、電動モータ２と、電動部材である最終減速ギヤ３および突出阻止手段であるソレノイド４とをそれぞれハウジング５内に配置し、このハウジング５を基部６に固定して一体化したものである。なお、電動モータ２と最終減速ギヤ３はモータブラケット７に取付保持された状態でハウジング５内に配置されている。
【００１５】
前記ロックシャフト１は、図３（ａ）乃至（ｃ）に示すように、本体部１１と該本体部１１の下方に左右に延びた翼部１２からなり、本体部１１の後端面１１ａは、ハウジング５に設けられている取付凹部５１（図１に図示）に収容されたスプリング１３（図１に図示）の一端が当接した状態で該取付凹部５１に挿入されている。このスプリング１３の他端は、取付凹部５１の底部５１ａに当接している。スプリング１３は、ロックシャフト１を突出方向に付勢するものである。そしてスプリング１３と前記最終減速ギヤ３とでロックシャフト移動手段を構成している。
【００１６】
本体部１１の前方は、ロック部１４となっており、このロック部１４は、ロックシャフト１がスプリング１３により付勢されて突出方向に移動したとき（図１の状態）、基部６の開口部６１から外側に突出するようになっている。突出したロック部１４は、車両のステアリングシャフト（不図示）の受部と係合し、ステアリングシャフトをロックするようになっている。なお、開口部６１にはロックシャフト１の摺動を滑らかにする摺動プレート６１ａが固定されている。この摺動プレート６１ａは硬質の金属材料で形成されており、ロックシャフト１に強い荷重が掛かっても開口部６１が変形しないようになっている。基部６がアルミダイカストや亜鉛ダイカスト等の比較的柔らかい金属材料で成形されている場合には非常に効果的である。
【００１７】
また、本体部１１の左側の翼部１２の上面には、前記ソレノイド４のプランジャー４２を受け入れる受入溝１５が形成され、この受入溝１５には、プランジャー４２と係合してプランジャー４２の上方側（図３（ａ）において紙面手前側）への移動を規制する保持手段としての係合部１５ａが形成され、翼部１２の左側面には、ロックシャフトスイッチ８を作動させる摺動面１６が形成されている。この摺動面１６は凸部１６ａと傾斜面１６ｂと凹部１６ｃから成っている。更に、翼部１２の中央下面には略矩形状の凹部１７が形成されている。
【００１８】
前記電動モータ２は、ハウジング５内に配設されている図示しない配線を介して電力を供給されて内部制御回路９により正逆回転される。また、前記電動モータ２は、図１および図２に示すように、回動機構２１を介して前記最終減速ギヤ３を図１中時計回り方向および反時計回り方向に回転させるものである。この回動機構２１は、前記電動モータ２の駆動軸２２に取り付けられたウォーム２３と、このウォーム２３に噛合する大径のウォーム歯車２４と、このウォーム歯車２４の回転軸２５に一体に設けられた同軸の小径の歯車２６とからなるものである。小径の歯車２６は、前記最終減速ギヤ３の外周に形成されたセグメントギヤ３１と噛合する。これにより、電動モータ２が正転すると小径の歯車２６が、図１中反時計回り方向に逆回転させられる。小径の歯車２６が、図１中反時計回り方向に逆回転させられると、最終減速ギヤ３は、時計回り方向に回動する。逆に、電動モータ２が逆転すると小径の歯車２６が、図１中、時計回り方向に回転させられ、最終減速ギヤ３は、反時計回り方向に逆回動する。
【００１９】
前記最終減速ギヤ３は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、外周部にセグメントギヤ３１が形成された略扇形状であり、中心部に回動孔３２が形成され、モータブラケット７に突設されたギヤー軸７１に回動可能に取り付けられて軸支され、このギヤー軸７１を中心にして回転自在となっている。また、最終減速ギヤ３の上面外周縁には、ギヤー軸７１と平行な方向に突出する円柱形状の係合突起３３が設けられている。
【００２０】
前記係合突起３３の先端部は、ロックシャフト１の凹部１７内側に伸長するようになっている。係合突起３３は、凹部１７の内壁１７ａに当接して、ロックシャフト１をスプリング１３の付勢力に抗して退避方向に押圧するようになっている。
【００２１】
前記ソレノイド４は、図５に示すように、電磁コイル等を収納した本体４１と鍔部４２ａが形成されたプランジャー４２と該プランジャー４２を突出方向に付勢するスプリング４３とスプリング４３の一端に当接しプランジャー４２に固定された可動板４４とを備えている。この可動板４４は、ソレノイドスイッチ（図示せず）をオン・オフするものである。そして、通常はスプリング４３の付勢力によりプランジャー４２は突出した位置にあるが、通電されるとスプリング４３の付勢力に抗して吸引されるようになっている。
【００２２】
ロックシャフトスイッチ８は、ロックシャフト１の位置を検出するスイッチで、ロックシャフト１が突出したとき、可動片８１が摺動面１６の凸部１６ａに位置して押し込まれ、オンする。ロックシャフト１が退避した位置にあるときは、摺動面１６の凹部１６ｃに突出してオフとなる。
【００２３】
次に、前記構成からなる電動ステアリングロック装置の動作について説明する。
【００２４】
図１及び図６（ａ）（ｂ）は、自動車が停止状態で電動ステアリングロック装置のロックシャフト１が開口部６１から突出してロック位置にある状態を示している。この状態では、最終減速ギヤ３は時計回りに回動した位置にあり、その一端面３４は弾性材料で形成されたの一方のストッパー３６に当接している。また、ロックシャフトスイッチ８の可動片８１は、ロックシャフト１の翼部１２の左側面に形成された摺動面１６の凸部１６ａに位置してスイッチ内に没入し、オン状態となっている。そして、ソレノイド４はオフ状態にあり、プランジャー４２の鍔部４２ａはスプリング４３の付勢力によりロックシャフト１の翼部１２の左側上面に形成された受入部１５の突出面１５ｂ上に当接している。このときプランジャー４２は押し込まれた位置にあり、その可動板４４に応動するソレノイドスイッチ（図示せず）はオフとなっている。
【００２５】
この状態でエンジンを駆動すべき信号が入力されると、内部制御回路９から電動モータ２を逆転させる信号が流れ、電動モータ２に電流が供給されて該電動モータ２が逆転し、回動機構２１を介して最終減速ギヤ３が反時計回り方向に回動される。
【００２６】
最終減速ギヤ３が反時計回り方向に回動すると係合突起３３がロックシャフト１の凹部１７の内面１７ａを押圧しスプリング１３の付勢力に抗してロックシャフト１を退避方向に移動させる。このとき、ロックシャフト１のロック部１４は、車両のステアリングシャフト（不図示）の受部から離脱し、これによりステアリングシャフトの係合が外れてステアリングシャフトはアンロックされる。
【００２７】
そして、図７（ａ）に示す位置、即ち、最終減速ギヤ３の他端面３５が他方のストッパー３７に当接する位置まで回動すると、ソレノイド４のプランジャー４２の鍔部４２ａは受入部１５の突出面１５ｂ上から係合部１５ａを超え、図７（ｂ）の位置からスプリング４３の付勢力によって凹面１５ｃに落ち込む。このとき、ソレノイドスイッチはオンとなる。
【００２８】
また、ロックシャフトスイッチ８は、可動片８１が摺動面１６上を摺動し凸部１６ａから傾斜面１６ｂを通って凹部１６ｃに移動して突出しオフとなる。
【００２９】
内部制御回路９は、ロックシャフトスイッチ８がオフ、ソレノイドスイッチがオンの信号を受けると、電動モータ２を少しだけ正転させる信号を出力し、電動モータ２に電流が供給されて該電動モータ２が正転し、回動機構２１を介して最終減速ギヤ３が時計回り方向に少しだけ回動し、ロックシャフト１は、スプリング１３の付勢力により突出方向に少しだけ移動する。
【００３０】
そして、図８（ａ）（ｂ）に示すように、ソレノイド４のプランジャー４２の鍔部４２ａは受入部１５の凹面１５ｃに当接した状態で係合部１５ａに係合する。
【００３１】
この状態において、例えば内部制御回路９にノイズが入り内部制御回路９から電動モータ２を正転させる信号が流れ、電動モータ２が正転し回動機構２１を介し最終減速ギヤ３が時計回りに回動し係合突起３３がロックシャフト１の凹部１７の内面１７ａから離間してスプリング１３の付勢力によってロックシャフト１を突出方向に移動させる作用が働いても、ソレノイド４のプランジャー４２によって、ロックシャフト１は突出方向への移動が規制され突出することはない。なお、プランジャー４２はスプリング１３の付勢力を受けているだけであり、電動モータ２の駆動を受けてはいないので強度の小さい小型のプランジャーにすることができる。
【００３２】
また、内部制御回路９に特別なノイズが入り内部制御回路９から電動モータ２を正転させる信号とソレノイド４を作動させる信号が同時に流れた場合、プランジャー４２を吸引させようとしても鍔部４２ａがロックシャフト１の係合部１５ａに係合しているのでプランジャー４２が移動することがない。また、ロックシャフト１はスプリング１５ａによって突出方向に付勢されているのでそれだけプランジャー４２の鍔部４２ａとロックシャフト１の係合部１５ａとの係合力が大きくなり、確実にプランジャー４２を保持することができ、ロックシャフト１を突出させることはない。
【００３３】
内部制御回路９から電動モータ２を逆転させる信号とソレノイド４を作動させる信号が同時に流れた場合に、プランジャー４２は吸引されるがロックシャフト１は退避方向に移動しているので突出することはない。そして異常信号が止まるとソレノイド４の作動が止まりプランジャー４２がスプリング４３の付勢力で、受入部１５内に突出し、凹面１５ｃに当接した状態で係合部１５ａに係合する。
【００３４】
このように、走行中に内部制御回路９にノイズが入り内部制御回路９から電動モータ２を正転させる信号やソレノイド４を駆動させる信号が流れても、プランジャー４２が突出方向に移動することが全くなく安全性に優れたものである。
【００３５】
この電動ステアリングロック装置はエンジンを止めて運転者が外に出るとロックされるようになっている。
【００３６】
即ち、ロックシャフトスイッチ８がオフ、ソレノイドスイッチがオンの状態で、車両を停車させエンジンを切って運転者が外に出る信号が車両側制御回路（図示せず）に流れると、該車両側制御回路から内部制御回路９に運転者が離れたことを示す信号が流れ、内部制御回路９からは電動モータ２を逆転させる信号が流れ、ロックシャフト１は図８（ａ）に示す位置から、図７（ａ）に示す位置まで移動する。次にソレノイド４を駆動させる信号が流れソレノイド４が駆動し、スプリング４３の付勢力に抗してプランジャー４２を図７（ａ）に示す位置より少しオーバした位置まで吸引する。そしてソレノイドスイッチがオフになると電動モータ２を正転する信号が内部制御回路９から流れ、該電動モータ２を正転させ、最終減速ギヤ３は、回動機構２１を介して時計回り方向に回動させられる。そしてロックシャフト１は、スプリング１３の付勢力により突出方向に移動し、このときロック部１４がハウジング５の外枠から突出して車両のステアリングシャフトの受部と係合しロックシャフトスイッチ８はオンとなる。ロックシャフトスイッチ８がオンになるとソレノイド４への通電が遮断されプランジャー４２の鍔部４２ａはスプリング４３の付勢力によりロックシャフト１の翼部１２の左側上面に形成された受入部１５の突出面１５ｂ上に当接し、オフ状態となる。これにより、電動ステアリングロック装置は、図１、及び図６（ａ）（ｂ）に示すようにロック状態となる。
【００３７】
なお、上記実施例ではロックシャフト１が図８（ａ）に示す位置から、図７（ａ）に示す位置まで移動した後、ソレノイド４を駆動させるようにしているが、同時に駆動させるようにしてもよい。これによると通電タイミングが同じである為、それだけ回路構成が簡単になる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ロックシャフトが退避位置にあるときロックシャフトに形成された係合部に係合して前記ロックシャフトの突出を阻止する突出阻止手段と、該突出阻止手段をロックシャフトの突出を阻止した位置に保持する保持手段とをダブルで設けたものであるため、仮に、ノイズ等によって突出阻止手段に電流が通電され、それと同じタイミングでロックシャフト移動手段が駆動したとしても、突出阻止手段が作動することがないので、誤ってロックシャフトが突出し、ステアリングシャフトをロックすることを確実に回避することができる。
【００３９】
ロックシャフト移動手段をロックシャフトを突出位置に付勢するスプリングと、ロックシャフトに形成された係合凹部と係合し前記ロックシャフトを前記退避位置に移動させる電動部材とで構成すれば、ロックシャフトの突出を阻止する突出阻止手段は、電動部材の回転力を直接受けることがなく、ロックシャフトを突出位置に付勢するスプリングの荷重を受けるだけであるので突出阻止手段の強度を小さくすることができる。
【００４０】
突出阻止手段をロックシャフトに形成された係合部に係合するプランジャーを備えたソレノイドにすれば、ソレノイドのプランジャーをそのまま係合部に係合させるだけであるので、非常に簡単な構造でロックシャフトの誤動作を阻止できる。
【００４１】
正転したときにロックシャフトの突出位置への移動を可能とし、逆転したときロックシャフトを退避位置に移動する電動モータを設け、この電動モータを逆転させて係合部との係合を解除し、この状態で電動モータを正転させて初めてロックシャフトの突出を可能とすることにより、このようなタイミングでノイズが入ることは皆無であり、より確実にロックシャフトの誤動作を阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電動ステアリングロック装置を示した平面断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る電動ステアリングロック装置の正面断面図。
【図３】（ａ）は図１のロックプレートを示した平面図。（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図４】（ａ）は、図１の最終減速ギヤを示した平面図。（ｂ）は、（ａ）の正面図。
【図５】図１のソレノイドの正面図。
【図６】（ａ）は、電動ステアリングロック装置のロックシャフトが突出した状態を示す要部の平面図。（ｂ）は（ａ）のロックシャフトとソレノイドとの関係を示す左側面断面図。
【図７】（ａ）は、電動ステアリングロック装置のロックシャフトが最も退避した状態を示す要部の平面図。（ｂ）は（ａ）のロックシャフトとソレノイドとの関係を示す左側面断面図。
【図８】（ａ）は、電動ステアリングロック装置のロックシャフトとソレノイドが係合した状態を示す要部の平面図。（ｂ）は（ａ）のロックシャフトとソレノイドとの関係を示す左側面断面図。
【符号の説明】
１　ロックシャフト
２　電動モータ
３　最終減速ギヤ（電動部材）
４　ソレノイド（突出阻止手段）
１３　スプリング
１５　受入部
１５ａ　係合部（保持手段）
１７　凹部
４３　係止突部

Claims

ステアリングシャフトをロックする突出位置および前記ステアリングシャフトをアンロックする退避位置の間を移動自在なロックシャフトと、電動モータに連結され前記ロックシャフトを移動させるロックシャフト移動手段とを備えた電動ステアリングロック装置において、電気的に駆動し前記ロックシャフトが退避位置にあるときロックシャフトに形成された係合部に係合して前記ロックシャフトの突出を阻止する突出阻止手段と、該突出阻止手段を前記ロックシャフトの突出を阻止した位置に保持する保持手段とを設けたことを特徴とする電動ステアリングロック装置。
前記ロックシャフト移動手段は前記ロックシャフトを突出位置に付勢するスプリングと、前記ロックシャフトに形成された係合凹部と係合し前記ロックシャフトを前記退避位置に移動させる電動部材であることを特徴とする請求項１に記載の電動ステアリングロック装置。
前記突出阻止手段は、前記ロックシャフトに形成された係合部に係合するプランジャーを備えたソレノイドであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動ステアリングロック装置。
前記ロックシャフト移動手段は電動モータが正転したときに前記ロックシャフトの突出位置への移動を可能とし逆転したとき前記ロックシャフトを退避位置への移動を可能とし、前記保持手段は前記ロックシャフトに形成された係合部とし、前記電動モータを逆転させて前記係合部との係合を解除した状態で電動モータを正転させて前記ロックシャフトの突出を可能とするようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の電動ステアリングロック装置。