JP2004268686A

JP2004268686A - ハンドルロック装置

Info

Publication number: JP2004268686A
Application number: JP2003060293A
Authority: JP
Inventors: Michiyuki Suzuki; 通之鈴木
Original assignee: Asahi Denso Co Ltd
Current assignee: Asahi Denso Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: JP4204355B2

Abstract

【課題】ロックバーを駆動手段にて移動可能とするとともに、当該駆動手段で移動するロックバーに過負荷が生じても、ロックバーの破損や係合孔の変形といった不具合を回避することができるハンドルロック装置を提供する。
【解決手段】二輪車のハンドルバーの回動軸を成すステアリング軸に係合孔を設けるとともに、該係合孔内にロックバーを挿入させて前記ハンドルバーをロック可能なハンドルロック装置であって、ロックバー２の先端を係合孔内に挿入させたロック位置と、当該先端が係合孔から離間したアンロック位置との間でロックバー２を移動させるモータＭと、該モータＭによって移動するロックバー２に所定以上の負荷が付与されると、当該負荷を吸収することが可能な過負荷吸収手段（戻しばねＰ１及びロックばねＰ２）とを備えたものである。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、盗難防止を目的として二輪車などのハンドルバーをロックし得るハンドルロック装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、二輪車には、ハンドルバーの回動軸を成すとともに所定位置に係合孔が設けられたステアリング軸、ステアリング軸とフロントフォークとを連結固定するアッパーブラケットなどが配設されており、このうちアッパーブラケットにはイグニッションスイッチが取り付けられるよう構成されている。
【０００３】
そして、該イグニッションスイッチをロック位置へスイッチングさせると、上記ステアリング軸に形成された係合孔に対してロックバーが出没可能とされ、該ロックバー先端が係合孔に挿通した状態にてハンドルバーをロック可能としていた。即ち、ロック時には、ロックバーが突出してステアリング軸と係合することにより、フロントフォークが回動不能となり、これにより、ハンドルバーがロックされて二輪車の盗難防止が図られているのである。
【０００４】
ところで、近時においては、上記の如きハンドルロック装置におけるロックバーの係合孔に対する出没動作を電動にて行わせることが要求され始めている。これは、既に四輪者などに採用されているキーレスエントリーシステム等を二輪車に展開した場合が想定され、例えば特許文献１で開示された如きシステムにおいては、ロックバーの電動動作が必須となるのである。
【０００５】
かかる特許文献１で開示された技術は、赤外線信号を用いたリモコンロック操作システムによりキー無しでハンドルバーをロック又はアンロック可能とするためのもので、例えば上記したメカ式ロックに対して所定の赤外線信号を送信可能な送信器、該送信器からの信号を受信可能な受信器、該受信器にて受信した信号に基づいてロックバーを移動させるべく駆動するアクチュエータなどが配設されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−１１８６５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のハンドルロック装置においては、ロックバーを電動による駆動手段（アクチュエータ）にて動作させることにより、遠隔操作によるステアリング（ハンドルバー）のロック又はアンロックを可能としているが、かかる電動化により以下の如き問題が生じてしまう虞がある。
【０００８】
即ち、ロックバーの先端を係合孔に挿入させてハンドルバーのロックを図るべく、当該ロックバーを駆動手段にて移動させる際、例えばロックバーの移動軌跡と係合孔の位置とがずれていると、当該ロックバー先端が係合孔の縁部などと干渉してしまう不具合があった。然るに、かかる干渉後もロックバーがロック位置に達するまで駆動手段の駆動が維持されるため、ロックバーに過大な負荷が付与されることとなってしまい、当該ロックバーの折損や破損又は係合孔の変形などが生じてしまう虞があった。
【０００９】
反対に、ロックバーの先端が係合孔に挿入したロック状態から駆動手段を駆動させ、当該ロックバーを係合孔から後退させる際、係合孔とロックバーとが嵌合した状態である場合（例えば車重などが係合孔とロックバーとの間に付与された状態である場合など）には、ロック時に過負荷がかかったままロックバーを前進させる時と同様、後退させるロックバーに過大な負荷が付与されることとなってしまう不具合があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ロックバーを駆動手段にて移動可能とするとともに、当該駆動手段で移動するロックバーに過負荷が生じても、ロックバーの破損や係合孔の変形といった不具合を回避することができるハンドルロック装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、車両のハンドルバーの回動軸を成すステアリング軸に係合孔を設けるとともに、該係合孔内にロックバーを挿入させて前記ハンドルバーをロック可能なハンドルロック装置であって、前記ロックバーの先端を前記係合孔内に挿入させたロック位置と、当該先端が前記係合孔から離間したアンロック位置との間で前記ロックバーを移動させる駆動手段と、該駆動手段によって移動する前記ロックバーに所定以上の負荷が付与されると、当該負荷を吸収することが可能な過負荷吸収手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のハンドルロック装置において、前記過負荷吸収手段は、前記ロックバーと前記駆動手段との間に介在した第１の弾性部材から成り、該第１の弾性部材を介して当該駆動手段の駆動力を前記ロックバーに伝達するとともに、前記ロックバーがアンロック位置からロック位置へ移動する過程において当該ロックバーに対して所定以上の負荷が付与されると、その負荷を前記第１の弾性部材が吸収しつつ前記駆動手段からロックバーへの駆動力の伝達が遮断されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のハンドルロック装置において、前記過負荷吸収手段は、前記ロックバーと前記駆動手段との間に介在した第２の弾性部材から成り、当該第２の弾性部材を介して当該駆動手段の駆動力を前記ロックバーに伝達するとともに、前記ロックバーがロック位置からアンロック位置へ移動する過程において当該ロックバーに対して所定以上の負荷が付与されると、その負荷を前記第２の弾性部材が吸収しつつ前記駆動手段からロックバーへの駆動力の伝達が遮断されることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のハンドルロック装置において、前記駆動手段は、送りねじ軸と連結されて該送りねじ軸を回転させるモータから成り、回転する送りねじ軸の歯面と噛み合って移動可能な連動部材を具備するとともに、該連動部材に前記ロックバーが取り付けられたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のハンドルロック装置において、前記ロックバーが移動端に位置したことを検出可能な移動端検出手段を具備し、該移動端検出手段による検出値に基づいて前記駆動手段の駆動を制御することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るハンドルロック装置は、図１に示すように、二輪車のハンドルバー（不図示）の回動軸を成すステアリング軸Ｓ１に係合孔ａを設けるとともに、該係合孔ａ内にロックバー２を挿入させてハンドルバーをロック可能なものであり、駆動手段としてのモータＭと、ハンドルロック装置本体１と、該ハンドルロック装置本体１のモータＭと対向する側面に突出形成されてロックバー２を出没自在とした突出部１ａとから外観が主に構成されている。
【００１７】
ハンドルロック装置本体１は、図２に示すように、略板状のモータフレーム３と、該モータフレーム３に取り付けられて内部に収容空間が形成されるケース４とから主に成り、これらモータフレーム３とケース４とは、ネジＮにて固定されている。尚、ケース４におけるモータフレーム３と対向する壁面には、既述の突出部１ａが形成されている。
【００１８】
モータフレーム３に固定されたモータＭの出力軸５は、ハンドルロック装置本体１内まで延設され、その先端近傍には小径のギアＧ１が固定されている。かかるギアＧ１と隣接して送りねじ軸５に取り付けられた大径のギアＧ２が配設されており、かかるギアＧ２の歯面とギアＧ１の歯面とが互いに噛み合うように設置されている。これにより、モータＭを回転させると、その出力軸Ｍａの回転に伴って送りねじ軸５が回転するようになっている。
【００１９】
上記送りねじ軸５には、図３に示すように、その歯面と噛み合って移動可能な第１連動部材６が配設されており、この第１連動部材６の上面には、互いに所定寸法離間しつつ上方に突出した一対の突出部６ａ、６ｂが形成されている。しかして、モータＭを正転（又は逆転）させると、送りねじ軸５が回転して第１連動部材６を同図中右方向へ移動可能とされている一方、モータＭを逆転（又は正転）させると、送りねじ軸５が反対方向へ回転して当該第１連動部材６を同図中左方向へ移動可能とされている。尚、図２及び図３中符号Ｌは、第１連動部材６のガイドロッドを示している。
【００２０】
上記第１連動部材６と隣接した位置には、第２連動部材７が配設されており、この第２連動部材７の上部には、第１連動部材６の突出部６ａと６ｂの間まで延びる延設部７ａが形成されている。かかる延設部７ａは、第１連動部材６の突出部６ａと当接するよう設定されており、この延設部７ａと第１連動部材６の突出部６ｂとの間には第２の弾性部材としての戻しばねＰ１が介装されている。
【００２１】
一方、第２連動部材７には、同図の如き延設された収容孔７ｂが形成されており、かかる収容穴７ｂに第２の弾性部材としてのロックばねＰ２及びロックバー２が挿通されるようになっている。このロックバー２は、その先端をステアリング軸Ｓ１の係合孔ａ（図１参照）に挿入させたロック位置と、当該先端が係合孔ａから離間したアンロック位置との間をモータＭの駆動により移動可能なものである。
【００２２】
即ち、ハンドルバーをロックさせるべくモータＭを駆動させると、送りねじ軸５が回転して第１連動部材６が同図中右方向へ移動するとともに、該連動部材６の突出部６ａが第２連動部材７の延設部７ａを押圧して当該第２連動部材７と一緒にロックバー２をも右方向へ移動させる。従って、アンロック位置にあったロックバー２をロック位置まで移動させ、ハンドルバーをロックすることができるのである。
【００２３】
ここで、モータＭの駆動力は、主に、送りねじ軸５、第１連動部材６、第２連動部材７及びロックばねＰ２を介してロックバー２に伝達されることとなり、当該ロックバー２に所定以上の負荷が付与されない状態においては、かかる伝達経路に基づいてモータＭの駆動力が略全てロックバー２に伝達され、ロックバー２をロック位置まで移動させることとなるのであるが、当該ロックバー２がアンロック位置からロック位置へ移動する過程において当該ロックバー２に対して所定以上の負荷が付与（例えばロックバーの移動軌跡と係合孔の位置とがずれている場合）されると、ロックばねＰ２が所定寸法縮むことにより、その負荷を吸収し、モータＭからロックバー２への駆動力の伝達が遮断される。
【００２４】
即ち、ロックばねＰ２がロックバー２とモータＭとの間に介在し、該ロックばねＰ２を介してモータＭの駆動力をロックバー２に伝達しているので、通常状態においては、図４に示すように、ロックばねＰ２を介して第２連動部材７と共にロックバー２が突出方向（即ち、係合孔ａ方向）へ移動するのであるが、ロックバー２がアンロック位置からロック位置へ移動する過程において当該ロックバー２に対して所定以上の負荷が付与されると、図５に示すように、ロックばねＰ２が縮んで第２連動部材７に対するロックバー２の相対的変位が規制されるのである。
【００２５】
従って、ハンドルバーのロック時にモータＭの駆動で移動するロックバー２に過負荷が生じても、その負荷を吸収しつつモータＭからロックバー２への駆動力の伝達が遮断され、ロックバー２の無理な移動が規制されるので、ロックバー２の破損や係合孔ａの変形といった不具合を回避することができる。また、ロックバー２に生じた過負荷をロックばねＰ２の如き簡易な手段にて吸収することができるので、例えば汎用のトルクリミッタなどをモータＭに取り付けたものに比べて、低コストにてハンドルロック装置を製造することができる。
【００２６】
上記とは反対に、ハンドルバーのロックを解除させるべくモータＭを駆動させると、送りねじ軸５が回転して第１連動部材６が図３中左方向へ移動するとともに、突出部６ｂが戻しばねＰ１を介して延設部７ａを押圧し、当該第２連動部材７と一緒にロックバー２をも左方向へ移動させる。従って、ロック位置にあったロックバー２をアンロック位置まで移動させ、ハンドルバーのロックを解除することができるのである。
【００２７】
ここで、モータＭの駆動力は、主に、送りねじ軸５、第１連動部材６、戻しばねＰ１及び第２連動部材７を介してロックバー２に伝達されることとなり、当該ロックバー２に所定以上の負荷が付与されない状態においては、かかる伝達経路に基づいてモータＭの駆動力が略全てロックバー２に伝達され、ロックバー２をアンロック位置まで移動させることとなるのであるが、当該ロックバー２がロック位置からアンロック位置へ移動する過程において当該ロックバー２に対して所定以上の負荷が付与（例えば係合孔ａとロックバー２とが嵌合した状態である場合）されると、戻しばねＰ１が所定寸法縮むことにより、その負荷を吸収し、モータＭからロックバー２への駆動力の伝達が遮断される。
【００２８】
即ち、戻しばねＰ１がロックバー２とモータＭとの間に介在し、該戻しばねＰ１を介してモータＭの駆動力をロックバー２に伝達しているので、通常状態においては、図６に示すように、戻しばねＰ１を介して第２連動部材７と共にロックバー２が後退方向（即ち、係合孔ａから離間する方向）へ移動するのであるが、ロックバー２がロック位置からアンロック位置へ移動する過程において当該ロックバー２に対して所定以上の負荷が付与されると、図７に示すように、戻しばねＰ１が縮んで第２連動部材７に対するロックバー２の相対的変位が規制されるのである。
【００２９】
従って、ハンドルバーのロック解除時にモータＭの駆動で移動するロックバー２に過負荷が生じても、その負荷を吸収しつつモータＭからロックバー２への駆動力の伝達が遮断され、ロックバー２の無理な移動が規制されるので、ロックバー２の破損や係合孔ａの変形といった不具合を回避することができる。また、ロックバー２に生じた過負荷を戻しばねＰ１の如き簡易な手段にて吸収することができるので、例えば汎用のトルクリミッタなどをモータＭに取り付けたものに比べて、低コストにてハンドルロック装置を製造することができる。
【００３０】
更に、第１連動部材６の側面には、側方へ所定寸法膨出した膨出部６ｃが形成されており、かかる膨出部６ｃの全体或いは底面には磁石が形成されている。然るに、ケース４の底面には、図２に示すように、移動端検出手段としての２つのホールＩＣ素子８ａ及び８ｂが形成されており、膨出部６ｃに形成された磁石から生じる磁力を検知し得るようになっている。
【００３１】
より具体的に説明すると、２つのホールＩＣ素子８ａ及び８ｂは、ロックバー２がロック位置にあるときの膨出部６ｃの位置、及びロックバー２がアンロック位置にあるときの膨出部６ｃの位置にそれぞれ配設されており、膨出部６ｃに形成された磁石から生じる磁力を一方のホールＩＣ素子８ａが検出すると、ロックバー２がアンロック位置における移動端に達したことを検出できるとともに、磁力を他方のホール素子８ｂが検出すると、ロックバー２がロック位置における移動端に達したことを検出することができる。
【００３２】
これらホールＩＣ素子８ａ、８ｂは、モータＭの駆動を制御する駆動制御手段（不図示）と電気的に接続されており、当該ホールＩＣ素子８ａ、８ｂによって検出された検出値に基づいてモータＭの駆動が制御され得るよう構成されている。これにより、第１連動部材６のオーバーランを回避してロックバー２の移動をその移動端間で的確に行わせることができ、ハンドルロック装置の信頼性を向上させることができる。また、ロックバー２の移動端検出に非接触型のホールＩＣ素子８ａ、８ｂを用いているので、摺動摩擦などが生じることがなく、寿命を向上させることができる。
【００３３】
上記構成のハンドルロック装置によれば、送りねじ軸５及びその歯面と噛み合って移動可能な第１連動部材６、これと連動する第２連動部材７を介してモータＭとロックバー２とが連結されているので、モータＭが回転駆動しない限りロックバー２が移動することがなく、不用意なロックバー２の動作を回避することができる。従って、モータＭにてロックバー２を移動させることができるハンドルロック装置の安全性をより向上させることができる。
【００３４】
以上、本実施形態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、例えば駆動手段によってロックバーを進退させ、ハンドルバーをロック或いはアンロックさせ得るものであれば、送りねじ軸を介さないものとしてもよい。但し、その場合であっても、ロックバーに所定以上の負荷が付与された場合、その負荷を吸収するための過負荷吸収手段を具備する必要はある。
【００３５】
また、過負荷吸収手段は、上記実施形態のものに限定されず、ばねに代えて他の弾性部材としてもよい。勿論、ロックバーに付与された所定以上の負荷を吸収し得るものであれば、弾性部材に限らず、他の部材（例えばシリンダなど）であってもよい。更に、本実施形態においては、非接触型センサとしてのホールＩＣ素子を移動端検出手段として用いているが、他の形態の非接触型センサは勿論、接触型のセンサを用いるようにしてもよい。
【００３６】
また更に、戻しばねＰ１又はロックばねＰ２のいずれか一方のみを配設し、ロックバー２がロック位置からアンロック位置へ移動する際の過負荷のみを吸収したり、或いはロックバー２がアンロック位置からロック位置へ移動する際の過負荷のみを吸収するようにしてもよい。尚、本実施形態においては、二輪車のハンドルロック装置に適用しているが、四輪車、ＡＴＶ、スノーモービル或いはジェットスキーなどに適用するようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、駆動手段にて移動するロックバーに所定以上の負荷が付与されると、過負荷吸収手段によって当該負荷を吸収することができるので、ハンドルバーをロック又はアンロックする際、駆動手段で移動するロックバーに過負荷が生じても、ロックバーの破損や係合孔の変形といった不具合を回避することができる。
【００３８】
請求項２の発明によれば、ロックバーがアンロック位置からロック位置へ移動する過程において当該ロックバーに対して所定以上の負荷が付与されると、その負荷を第１の弾性部材が吸収しつつ駆動手段からロックバーへの駆動力の伝達が遮断されるので、ハンドルバーのロック時に駆動手段で移動するロックバーに過負荷が生じても、ロックバーの破損や係合孔の変形といった不具合を回避することができる。
【００３９】
請求項３の発明によれば、ロックバーがロック位置からアンロック位置へ移動する過程において当該ロックバーに対して所定以上の負荷が付与されると、その負荷を前記第２の弾性部材が吸収しつつ前記駆動手段からロックバーへの駆動力の伝達が遮断されるので、ハンドルバーのアンロック時に駆動手段で移動するロックバーに過負荷が生じても、ロックバーの破損や係合孔の変形といった不具合を回避することができる。
【００４０】
請求項４の発明によれば、駆動手段がモータから成るとともに、送りねじ軸及びその歯面と噛み合って移動可能な連動部材を介してモータとロックバーとが連結されているので、モータが回転駆動しない限りロックバーが移動することがなく、不用意なロックバーの動作を回避することができる。従って、モータにてロックバーを移動させることができるハンドルロック装置の安全性をより向上させることができる。
【００４１】
請求項５の発明によれば、移動端検出手段による検出値に基づいて駆動手段の駆動を制御するので、ロックバーの移動をその移動端間で的確に行わせることができ、ハンドルロック装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るハンドルロック装置を示す左側面図及び平面図
【図２】図１におけるＩＩ―ＩＩ線断面図
【図３】本発明の実施形態に係るハンドルロック装置における送りねじ軸、第１連動部材、第２連動部材及びロックバーの連結状態を示す斜視図
【図４】本発明の実施形態に係るハンドルロック装置におけるロックばねの動作を示す説明図（通常状態）
【図５】本発明の実施形態に係るハンドルロック装置におけるロックばねの動作を示す説明図（過負荷を吸収している状態）
【図６】本発明の実施形態に係るハンドルロック装置における戻しばねの動作を示す説明図（通常状態）
【図７】本発明の実施形態に係るハンドルロック装置における戻しばねの動作を示す説明図（過負荷を吸収している状態）
【符号の説明】
１…ハンドルロック装置本体
１ａ…突出部
２…ロックバー
３…モータフレーム
４…ケース
５…送りねじ軸
６…第１連動部材
７…第２連動部材
８ａ、８ｂ…ホールＩＣ素子（移動端検出手段）
Ｍ…モータ（駆動手段）
Ｐ１…戻しばね（第１の弾性部材）
Ｐ２…ロックばね（第２の弾性部材）

Claims

車両のハンドルバーの回動軸を成すステアリング軸に係合孔を設けるとともに、該係合孔内にロックバーを挿入させて前記ハンドルバーをロック可能なハンドルロック装置であって、
前記ロックバーの先端を前記係合孔内に挿入させたロック位置と、当該先端が前記係合孔から離間したアンロック位置との間で前記ロックバーを移動させる駆動手段と、
該駆動手段によって移動する前記ロックバーに所定以上の負荷が付与されると、当該負荷を吸収することが可能な過負荷吸収手段と、
を備えたことを特徴とするハンドルロック装置。
前記過負荷吸収手段は、前記ロックバーと前記駆動手段との間に介在した第１の弾性部材から成り、該第１の弾性部材を介して当該駆動手段の駆動力を前記ロックバーに伝達するとともに、前記ロックバーがアンロック位置からロック位置へ移動する過程において当該ロックバーに対して所定以上の負荷が付与されると、その負荷を前記第１の弾性部材が吸収しつつ前記駆動手段からロックバーへの駆動力の伝達が遮断されることを特徴とする請求項１記載のハンドルロック装置。
前記過負荷吸収手段は、前記ロックバーと前記駆動手段との間に介在した第２の弾性部材から成り、当該第２の弾性部材を介して当該駆動手段の駆動力を前記ロックバーに伝達するとともに、前記ロックバーがロック位置からアンロック位置へ移動する過程において当該ロックバーに対して所定以上の負荷が付与されると、その負荷を前記第２の弾性部材が吸収しつつ前記駆動手段からロックバーへの駆動力の伝達が遮断されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のハンドルロック装置。
前記駆動手段は、送りねじ軸と連結されて該送りねじ軸を回転させるモータから成り、回転する送りねじ軸の歯面と噛み合って移動可能な連動部材を具備するとともに、該連動部材に前記ロックバーが取り付けられたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のハンドルロック装置。
前記ロックバーが移動端に位置したことを検出可能な移動端検出手段を具備し、該移動端検出手段による検出値に基づいて前記駆動手段の駆動を制御することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のハンドルロック装置。