JP2004306816A

JP2004306816A - Steering lock device

Info

Publication number: JP2004306816A
Application number: JP2003104218A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Sato; 豊佐藤
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-11-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering lock device 1 capable of simplifying a structure of a circuit by making rotation of a motor 5 into a normal rotation, eliminating need of controlling an accurate rotation angle of the motor 5, and locking a steering lock by electronic control with restrained costs. <P>SOLUTION: A tip side lock pin 12 is fitted with a steering shaft 2 into a unrotatable condition, and a base end side lock pin 11 is advanced toward the steering shaft 2. Under an unadvanced condition, a pinion 14 and a rack 111 driven by the motor 5 are provided into a free condition, and a release spring 17 energizing the tip side lock pin 12 to a retreating direction is provided, so that an advancing condition of the base end side lock pin 11 and a retreating condition of the base end side lock pin 11 for an unlocking condition are held by a lock groove 112 and an unlocking groove 113 of a plunger 131 and the base end side lock pin 11 of a solenoid 13. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングロック装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のステアリングロック装置は、キーと連動してメカ的に動作するものが主流だったが、近年ＩＤ照合によりエンジンの始動を許可するスマートキーが普及している。スマートキーが普及するとエンジン始動に鍵を回すという動作が不用になるが、従来のステアリングロック装置の鍵はエンジン始動と同時に盗難防止用のステアリングロックの施錠、解錠も行っているため、スマートキーの採用に合わせてステアリングロックの電子制御が必要になってきた。
これに対し、従来のステアリングロック装置では、イグニッションスイッチに連動してそのイグニッション部分に設ける誤回転防止スイッチによりロック、アンロックを行うモータの電力供給を機械的に遮断して誤作動を防止している（例えば、特許文献１参照。）。
また、回転によりロックピン方向への外周端位置の長短を生じる形状のカムをモータにより正回転方向のみで回転させて、カムの回転位置でロック、アンロックを行うものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０８０５１号公報（第５−７頁、第１図）
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−３０８０５０号公報（第３−６頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のステアリングロック装置にあっては、カムの回転でロック、アンロックを行っているので確実に所定の回転角度でモータを静止させることが必要であり、そのための接点や回路、保持構造が必要となり、構造が複雑になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、ステアリングロックのためのモータの回転を正回転のみにして回路を簡単な構造にでき、モータの正確な回転角制御を不要にしてコストを抑制した電子制御でステアリングロックを行うことができるステアリングロック装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、操舵ができないようにステアリング系のロックと解除を行うステアリングロック装置において、操舵により回転するステアリング系の回転部材に向かって進退自在な進退部を設け、進出した進退部の先端部とステアリング系回転部材とを係合させてステアリング系回転部材を回転不可能状態にするロック手段を設け、進退部をモータの駆動でステアリング系回転部材に向かって進行させるとともに進行させない状態では自由状態にする進行駆動手段を設け、進退部を退行させる方向に付勢する進退部付勢手段を設け、ロック手段によりロック状態となる進退部の進行状態とアンロック状態となる進退部の退行状態とを、ソレノイドと進退部との係合で保持する保持手段を設けたことを特徴とする手段とした。
【０００８】
請求項２記載の発明では、進退部が、進行駆動手段により進行する進退基端部と、進退基端部の先端部からさらに進退自在な進退先端部とからなるものであって、進退基端部に対して進退先端部を進行方向に付勢する先端部付勢手段を設け、ロック手段が、ステアリング系回転部材の外周の所定位置に設けた係合穴に、進退先端部を進行させ挿入するようにして係合させてロック状態にし、進退先端部を退行させ係合穴から退出させるようにして係合を解除してアンロック状態にすることを特徴とする手段とした。
【０００９】
請求項３記載の発明では、保持手段が、電磁力で退行するプランジャをバネで進出する方向に付勢するソレノイドと、進出状態と退行状態でプランジャが係合するそれぞれの係合部を進退部に設けたものであり、ソレノイドの非通電状態でバネにより進出させたプランジャで進退部をアンロック状態に保持するようにしたことを特徴とする手段とした。
【００１０】
請求項４記載の発明では、進行駆動手段が、モータで回転するピニオンと、進退部に進退方向に長い配置で設けたラックとからなるものであることを特徴とする手段とした。
【００１１】
【発明の作用と効果】
請求項１記載の発明では、ステアリングをロック状態にするには、進行駆動手段によりモータの駆動で進退部をステアリング系回転部材に向かって進行させる。ステアリング系回転部材に向かって進行した進退部はロック手段によってステアリング系回転部材と係合してステアリング回転部材を回転不能にしてロック状態となる。このロック状態で保持手段により、ソレノイドと進退部との係合で進退部を保持することによりロック状態が保持される。
ロック状態のステアリングをアンロック状態にするには、進行駆動手段により自由状態にすると、進退部は退行する方向に進退部付勢手段により付勢されているので、退行してロック手段によるロックが解除し、ロックを解除したアンロック状態となり、保持手段によってソレノイドと進退部との係合で進退部を保持することによりアンロック状態が保持される。
本発明では、このようにロックを解除させるための進退部の退行を進退部付勢手段の付勢力で行うので、進行駆動手段のモータを正回転だけにすることができ、逆回転の回路を必要としないため、コストを抑制できる。
さらに、ロック状態、アンロック状態の保持はソレノイドと進退部の係合で行うため、モータの回転位置の細かい制御を必要としないため、コストを抑制できる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、ロック状態に移行する際に、進退基端部が進行して先端部付勢手段を介して進退先端部をステアリング系回転部材の外周に押し付けるようにし、ステアリング系回転部材が運転者の操舵により回転して所定の回転位置になるとステアリング系回転部材の係合穴が進退先端部に対向する位置となる。進退先端部は先端部付勢手段の付勢力によって進行し、係合穴に挿入するようにして係合しロック状態となる。このようにすれば、進行駆動手段による進退基端部の進行位置を正確にしなくても、ステアリング系回転部材の係合穴と進退先端部を所定の回転位置で係合させてロック状態にでき、制御を簡単にしてこの制御に関する回路のコストを抑制することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明では、アンロックの状態をソレノイドの非通電状態におけるバネの付勢力で進出させたプランジャで行うので、制御回路又はソレノイドへの不意な電源供給の停止によりアンロックの状態がロック状態になることがないので、誤作動ないように使用できる。
【００１４】
請求項４記載の発明では、ラックとピニオンの係合により、簡単な構造でモータの回転駆動を直線運動に変換して進退部を進行させることができ、コストをさらに抑制できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のステアリングロック装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３，４に係る発明に対応する実施例に基づいて説明する。
【００１６】
（実施例）
【００１７】
まず、構成を説明する。
図１は実施例のステアリングロック装置を示す説明図である。図２は実施例のステアリングロック装置の回路図である。図３は実施例のステアリングロック装置で実行されるステアリングロック施錠の処理の流れを示すフローチャート図である。図４は実施例のステアリングロック装置で実行されるステアリングロック解錠の処理の流れを示すフローチャート図である。図５は実施例のステアリングロック装置の施錠・解錠のタイムチャート図である。図６，図７，図８は実施例のステアリングロック装置のステアリングロック施錠への移行状態を示す説明図である。図９，図１０は実施例のステアリングロック装置のステアリングロック解錠への移行状態を示す説明図である。
【００１８】
図１，２，５〜１０における主要符号を説明すると、１はステアリングロック装置、１１は基端側ロックピン（進退基端部）、１１１はラック、１１２はロック溝、１１３はアンロック溝、１１４はロック溝とアンロック溝の間の壁面部分１１５は先端側ロックピン支持部、１２は先端側ロックピン（進退先端部であり、１１と１２で進退部を構成する）、１２１は基端側ロックピンへの挿入部、１２２はスプリング支持部、１２３はスプリング受け部、１３はソレノイド（１１２、１１３、１３で保持手段を構成する）、１３１はプランジャ、１４はピニオン、１５は基端側ロックピン検知スイッチ、１６はロックスプリング（先端部付勢手段）、１７は解除スプリング（進退部付勢手段）、１８は先端側ロックピン検知スイッチ、２はステアリングシャフト（ステアリング系回転部材）、２１は係合穴（２１と１２でロック手段）、３はステアリングロックユニット、３１は制御部、３２，３３はスイッチングトランジスタ、４はイグニッションスイッチ部、５はモータ（１１１、１４、５で進行駆動手段を構成する）、６はステアリングロック装置のボデー部分、６１は貫通穴、ｔ１〜ｔ５はロック状態への移行段階を示す時間、ｔ６〜ｔ１０はアンロック状態への移行段階を示す時間である。
【００１９】
本実施例では、図１に示すようにステアリング系のステアリングシャフト２の一部に近接してステアリングロック装置１を設ける。なお、実施例の構造に関する記載について、ステアリングシャフト２に向かう進退方向を前後方向とする。このステアリングロック装置１は、まず、基端側ロックピン１１をステアリングシャフト２に向かって進退できるよう図示しないがスライド可能に支持して設けるようにする。
【００２０】
さらに、基端側ロックピン１１には、その前後方向に長くラック１１１を設け、ラック１１１に係合するピニオン１４を設け、ピニオン１４をモータ５の出力軸に直接、あるいはギヤを介して係合させて、ピニオン１４をモータ５の駆動で回転するようにし、ピニオン１４がその回転でラック１１１を送るようにしてモータ５の回転駆動を直線運動に変換させる。
このラック１１１とピニオン１４の係合はラック１１１の進行方向の端部でピニオン１４がそれ以上進行側に移動しないようストップする構造にする。
基端側ロックピン１１のラック１１１を設けた側と反対側には、前後に溝幅を長くしたロック溝１１２を設ける。また、基端側ロックピン１１のロック溝１１２より所定距離進行方向には、ソレノイド１３のプランジャ１３１より所定の隙間分大きいアンロック溝１１３を設ける。ロック溝１１２の前端側の壁面部分とアンロック溝１１３の後端側の壁面部分は１つの突形状となる壁面部分１１４で構成する。
次に基端側ロックピン１１の前端部分には、前端面から後ろ方向に凹むように所定の深さの穴を設けて先端側ロックピン支持部１１５とする。
【００２１】
次に、ステアリングロック装置１のステアリングシャフト２と近接するボデー部分６に貫通穴６１を設け、この貫通穴６１に前端部が隙間を持って挿入できる先端側ロックピン１２を設ける。この先端側ロックピン１２の後端には、スプリングの外周を支持できるように所定の径、深さの穴形状であるスプリング支持部１２２を設け、先端側ロックピン１２の後端部分を挿入部１２１として穴形状の先端側ロックピン支持部１１５にスライド自在に挿入するようにする。この挿入の際には、先端側ロックピン１２のスプリング支持部１２２にロックスプリング１６を挿入して取り付けるようにし、ロックスプリング１６の後端が先端側ロックピン支持部１１５の底面に当接して基端側ロックピン１１から先端側ロックピン１２を前方へ向かって付勢するようにする。
【００２２】
また、先端側ロックピン１２の前後の途中の外周には、鍔形状のスプリング受け部１２３を設け、解除スプリング１７の内穴に先端側ロックピン１２の前端部を貫通させるようにして解除スプリング１７の後端がスプリング受け部１２３に当接するようにし、解除スプリング１７の前端がボデー部分６の貫通穴６１の周縁に当接するようにし、解除スプリング１７が圧縮状態になると、ボデー部分６の貫通穴６１を先端側ロックピン１２の前端部が貫通してステアリングシャフト２に向かって突出するようにする。
なお、ロックスプリング１６と解除スプリング１７の圧縮荷重の関係は、ロックスプリング１６を図８（ａ）の状態まで圧縮すると図８（ｂ）に示すように解除スプリング１７を圧縮しながら伸長するロックスプリング１６のほうが解除スプリング１７より高いばね荷重となる荷重関係であり、かつ解除スプリング１７は図９（ｃ）の状態から図１０（ａ）の状態へ先端側ロックピン１２を退行させることができるばね荷重を有するものである。
【００２３】
次に、基端側ロックピン１１の進退する動きによって、進退するロック溝１１２及びアンロック溝１１３に向かって、基端側ロックピン１１の進退する前後方向と直角方向からプランジャ１３１を進退させるソレノイド１３を設ける。ソレノイド１３は、内部を図示しないが、内部のバネによりプランジャ１３１を突出方向に付勢し、通電したコイルの電磁力がプランジャ１３１を含む磁気回路を流れることでプランジャ１３１を突出方向と反対方向に引きこむものであり、よって、通電時にプランジャ１３１は引き込まれ、非通電時にプランジャ１３１がロック溝１１２あるいはアンロック溝１１３に向かって突出することとなる。
【００２４】
また、基端側ロックピン１１を所定のロック位置まで前方に移動させると、基端側ロックピン１１の一部に感知部が当接することで基端側ロックピン１１のロック位置への移動を検知する基端側ロックピン検知スイッチ１５を設ける。
さらに、先端側ロックピン１２を所定のアンロック位置まで後方に移動させると、先端側ロックピン１２の一部に感知部が当接することで先端側ロックピン１２のアンロック位置への移動を検知する先端側ロックピン検知スイッチ１８を設ける。
【００２５】
また、ステアリングシャフト２の外周の一部には、ボデー部分６の貫通穴６１から突出した先端側ロックピン１２が挿入できる所定径の係合穴２１を設ける。
【００２６】
図２には、実施例のステアリングロック装置１の制御回路構成の概略を示す。ステアリングロック装置１は車両に搭載する回路構成上、ステアリングロックユニット３として設けられる。
このステアリングロックユニット３には、図３，４に示すフローチャートの処理に従って入力信号からの判断により制御信号を出力する制御部３１を設ける。この制御部３１からグランドまでの配線の途中に基端側ロックピン検知スイッチ１５と先端側ロックピン検知スイッチ１８を接続して、ＯＮ・ＯＦＦの状態を信号で入力するようにする。
【００２７】
次に、ピニオン１４を駆動するモータ５に電源供給をするようにモータ５からの配線の一方を車両の電源系統に接続し、一方をグランドに接続し、モータ５からグランドまでの配線の途中にスイッチングトランジスタ３２を設けて、制御部３１からの出力信号をスイッチングトランジスタ３２に送ることによってモータ５のＯＮ・ＯＦＦを制御するようにする。
また、ソレノイド１３を駆動できるように車両の電源系統からグランドまでの間にソレノイド１３を接続し、ソレノイド１３とグランドの間にスイッチングトランジスタ３３を設けて、制御部３１からの出力信号がスイッチングトランジスタ３３に送られるとソレノイド１３のＯＮ・ＯＦＦが制御されるようにする。さらに、イグニッションがＯＮ状態になるとソレノイド１３への電源供給が強制的にＯＦＦになり、イグニッションＯＦＦのＡＣＣ状態を含むＯＦＦ状態になるとソレノイド１３への電源供給がＯＮになるように、車両の電源系統からソレノイド１３までの間にイグニッションスイッチ部４を接続する。
またさらに、イグニッションスイッチ部４からソレノイド１３へのＯＮ・ＯＦＦを示すＡＣＣ信号を制御部３１に入力するように接続する。
【００２８】
次に、作用を説明する。
【００２９】
［アンロック状態からロック状態への移行処理］
図３は実施例のステアリングロック装置１の制御部３１で実行されるアンロック状態からロック状態への処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３０】
ステップＳ１０１では、イグニッションスイッチ部４からソレノイド１３への信号によって、ＡＣＣがＯＮからＯＦＦになったかどうかを判断し、ＡＣＣがＯＦＦになったならばステップＳ１０２に移行し、ＡＣＣがＯＮ状態のままの場合にはステップＳ１０９に移行する。
【００３１】
ステップＳ１０２では、制御信号を送って、ソレノイド１３へ通電させる。
【００３２】
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２でソレノイド１３へ通電をさせることにより、プランジャ１３１を引き込むように作動させプランジャ１３１をアンロック溝１１３から外れさせる。
【００３３】
ステップＳ１０４では、制御信号を送ってモータ５を駆動する。
【００３４】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４でのモータ５駆動による基端側ロックピン１１の進行を基端側ロックピン検知スイッチ１５で検知したＯＮ状態になったかどうかを判断し、ＯＮ状態になったならばステップＳ１０６に移行し、ＯＮ状態になっていないならばステップＳ１０４に移行する。
【００３５】
ステップＳ１０６では、制御信号の出力を止めて、ソレノイド１３への通電を止めてソレノイド１３を停止させる。
【００３６】
ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６でのソレノイド１３への通電停止によりプランジャ１３１がバネで付勢されてロック溝１１２に挿入される状態となる。
【００３７】
ステップＳ１０８では、制御信号の出力を止めて、モータ５の回転を停止させる。
【００３８】
ステップＳ１０９では、処理をリターンする。
【００３９】
［ロック状態からアンロック状態への移行処理］
図４は実施例のステアリングロック装置１の制御部３１で実行されるロック状態からアンロック状態への処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００４０】
ステップＳ２０１では、イグニッションスイッチ部４からソレノイド１３への信号によって、ＡＣＣがＯＦＦからＯＮの状態になったかどうかを判断し、ＡＣＣがＯＮになったならばステップＳ２０２に移行し、ＡＣＣがＯＦＦのままならばステップＳ２１０に移行する。
【００４１】
ステップＳ２０２では、制御信号を送ってモータ５を駆動する。
【００４２】
ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２によるモータ５の駆動で基端ロックピンが進行して基端側ロックピン検知スイッチ１５がＯＮになったかどうかを判断し、基端側ロックピン検知スイッチ１５がＯＮになったならばステップＳ２０４に移行し、基端側ロックピン検知スイッチ１５がＯＦＦならばステップＳ２０２に移行する。
【００４３】
ステップＳ２０４では、制御信号を送ってソレノイド１３に通電して作動させる。
【００４４】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４によりソレノイド１３に通電することによりプランジャ１３１を引き込むように移動させ、プランジャ１３１をアンロック溝１１３から外れさせる。
【００４５】
ステップＳ２０６では、制御信号を送るのを停止して、モータ５を停止させる。
【００４６】
ステップＳ２０７では、ステップＳ２０６でモータ５を停止したことにより、解除スプリング１７の反力で基端側ロックピン１１及び先端側ロックピン１２がアンロック位置へ戻る状態となる。
【００４７】
ステップＳ２０８では、先端側ロックピン検知スイッチ１８がＯＮになることにより、先端側ロックピン１２が所定のアンロック位置に戻ったかどうかを判断し、ＯＮになったならばステップＳ２０９へ移行し、ＯＦＦの場合にはステップＳ２０８へ移行してＯＮになるまで待つようにする。
【００４８】
ステップＳ２０９では、制御信号を停止してソレノイド１３への通電を停止してソレノイド１３を停止させる。
【００４９】
ステップＳ２１０では、ステップＳ２０９によりソレノイド１３を停止したことによりプランジャ１３１がバネに付勢されて突出するようにしてプランジャ１３１がアンロック溝１１３に挿入される。
【００５０】
ステップＳ２１０では、処理をリターンする。
【００５１】
［アンロック状態からロック状態への移行作用］
アンロック状態からロック状態への移行作用を図５（ａ）のタイムチャート図を参照して説明する。
アンロック状態を図６（ａ）に示す。車両が走行中の状態では、このアンロック状態となる。走行中の状態を含み、エンジン始動、あるいは車載機器使用のためにイグニッションスイッチ部４が操作されてＩＧＮがＯＮとなると図示しないがスイッチがオープンとなってソレノイド１３の通電が強制的に遮断されるようにし、走行中にはソレノイド１３が非通電状態となり、バネでプランジャ１３１が突出してアンロック溝１１３に係合する。このアンロック状態では、ソレノイド１３のプランジャ１３１が基端側ロックピン１１のアンロック溝１１３に嵌るように係合しており、基端側ロックピン１１を動かないようにする。これにより、車両が走行中にはステアリングがロックしないようにする。
【００５２】
このアンロックの状態を走行中として、その後に車両が停止し、エンジンを停止するようイグニッションをＯＦＦにし、さらに一部の車載機をも非通電状態にするＡＣＣをＯＦＦにする図５（ａ）のｔ１の状態にすると、ステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理によりソレノイド１３への通電がされ、ソレノイド１３のコイルへの通電により生じる電磁力が内部のバネ力を超えてプランジャ１３１を引き込むように移動させる。これにより、プランジャ１３１がアンロック溝１１３から外れ、基端側ロックピン１１がフリーの状態になる（図６（ｂ）参照）。
【００５３】
図５（ａ）のｔ２の状態では、ソレノイド１３への通電がＯＮの状態で、ステップＳ１０４の処理により、モータ５を回転させる。モータ５を回転させると、ピニオン１４が回転しラック１１１を送るようにして基端側ロックピン１１がステアリングシャフト２に向かって進行する。基端側ロックピン１１が進行すると、ロックスプリング１６を介して先端側ロックピン１２が押されて先端側ロックピン１２も進行し、ボデー部分６の貫通穴６１から突出してステアリングシャフト２に押し付けられるように当接する（図６（ｃ）参照）。
また、この先端側ロックピン１２の移動は先端側ロックピン検知スイッチ１８がＯＦＦになることで制御部により確認される。
【００５４】
図５（ａ）のｔ３の状態では、さらに、モータ５の駆動で基端側ロックピン１１をステアリングシャフト２に向かって進行させる。しかし、先端側ロックピン１２は前端がステアリングシャフト２に当接しているため、基端側ロックピン１１を進行させるとロックスプリング１６が圧縮することとなる。この位置まで基端側ロックピン１１を進行させるように駆動するとラック１１１の端部分でピニオン１４がこれ以上回転できないようにロックすることによりモータ５がロックする。また、この位置まで基端側ロックピン１１が進行すると、基端側ロックピン１１が基端側ロックピン検知スイッチ１５の接触子を動かして検知され、そのことが制御部３１に入力される（図７（ａ）参照）。
さらに、基端側ロックピン検知スイッチ１５がＯＮになったことは、ステップＳ１０５で判断され、ステップＳ１０６の処理によって、ソレノイド１３への通電が止められる。ソレノイド１３への通電が停止すると、プランジャ１３１を引き付けていた電磁力がなくなるため、ソレノイド１３内部のバネに押されてプランジャ１３１が基端側ロックピン１１に向かって突出する。基端側ロックピン１１は進行することによりロック溝１１２がプランジャ１３１に対向する位置となっているため、ロック溝１１２の底面部分にプランジャ１３１が軽く当接する（図７（ｂ）参照）。
【００５５】
図５（ａ）のｔ４の状態では、ステップＳ１０８の処理により、モータ５の駆動を止める。モータ５の駆動を止めることにより、モータ５がフリーとなるため、ラック１１１とピニオン１４の係合が基端側ロックピン１１をフリーな状態にする。圧縮されたロックスプリング１６の付勢力で基端側ロックピン１１が退行する。すると、基端側ロックピン１１のロック溝１１２の壁面部分１１４がソレノイド１３のプランジャ１３１と係合して、基端側ロックピン１１をそれ以上退行できないように係合する（図８（ａ）参照）。このように基端側ロックピン１１がわずかに退行してプランジャ１３１と係合した状態はｔ５の状態であり、基端側ロックピン１１がわずかに退行することにより、基端側ロックピン検知スイッチ１５がＯＦＦとなる。
【００５６】
その後、車両の運転者がステアリングをロックするために、ステアリングホイールを回転させると、ステアリングシャフト２が回転し、所定の角度に達するとステアリングシャフト２の係合穴２１が先端側ロックピン１２に対向することとなる。先端側ロックピン１２は、ロックスプリング１６によりステアリングシャフト２に向かって付勢されているので、係合穴２１に挿入されるように先端側ロックピン１２が進行してステアリングシャフト２と係合する。この状態では、ステアリングを操舵できないロックされた状態となる（図８（ｂ）参照）。
【００５７】
［ロック状態からアンロック状態への移行作用］
ロック状態からアンロック状態への移行作用を図５（ｂ）のタイムチャート図を参照して説明する。
【００５８】
ロック状態を図９（ａ）に示す。このロック状態では、先端側ロックピン１２とステアリングシャフト２の係合穴２１が係合してステアリングをロックするとともに、ロック溝１１２の壁面部分１１４とプランジャ１３１の先端部分が係合している。
【００５９】
ロック状態から、車両を使用するために、運転者がエンジンを始動させるため、あるいは、一部の車載機を使用するためにＡＣＣをＯＮにする。このｔ６の状態では、このＡＣＣのＯＮをソレノイド１３へのイグニッションスイッチ部４からの信号によって図４に示すフローチャートのステップＳ２０１で判断し、ステップＳ２０２の処理によりモータ５を駆動させる。
【００６０】
モータ５を駆動させると、モータ５は正回転方向のみで駆動させるため、ピニオン１４を回転させ、ピニオン１４がラック１１１を送るようにして基端側ロックピン１１を進行させる。しかし、基端側ロックピン１１はロックスプリング１６及び解除スプリング１７の付勢力を退行する方向に受けるために、基端側ロックピン１１はわずかのみ進行することとなる（図９（ｂ）参照）。
【００６１】
このようにして基端側ロックピン１１がわずかに進行すると、基端側ロックピン検知スイッチ１５の接触子を動かしてＯＮ状態にするｔ７の状態となる。基端側ロックピン検知スイッチ１５のＯＮはステップＳ２０３で検知され、ステップＳ２０４の処理によって、ソレノイド１３に通電がされてソレノイド１３が作動する。モータ５の駆動により基端側ロックピン１１がわずかに進行することにより、ロック溝１１２の壁面部分１１４とプランジャ１３１の先端部分の係合が外れることとなり、ソレノイド１３が作動することによりプランジャ１３１がソレノイド１３内部に引き込まれて、ロック溝１１２から外れる（図９（ｃ）参照）。
【００６２】
ｔ８の状態では、ステップＳ２０６の処理によって、モータ５を停止させる。
【００６３】
モータ５を停止させると、基端側ロックピン１１はプランジャ１３１と係合を解除されているので、解除スプリング１７の付勢力で先端側ロックピン１２が退行し、ステアリングシャフト２の係合穴２１から外れる。これによりステアリングシャフト２を操舵可能なアンロック状態となる。さらに、先端側ロックピン１２が退行することにより、ロックピンを介して退行方向に力を受け、基端側ロックピン１１が退行する。基端側ロックピン１１が退行すると、基端側ロックピン検知スイッチ１５をＯＦＦにするｔ９の状態となる（図１０（ａ）参照）。その後、先端側ロックピン１２の移動が、先端側ロックピン検知スイッチがＯＮになることをステップＳ２０８で検知される。
【００６４】
先端側ロックピン検知スイッチ１８がＯＮの状態になると、基端側ロックピン１１のアンロック溝１１３がソレノイド１３のプランジャ１３１と対向する状態となる。この状態でステップＳ２０９の処理によって、ソレノイド１３の通電を止めるとｔ１０の状態となる。ソレノイド１３の通電を止めると、ソレノイド１３内部のバネの付勢力によりプランジャ１３１がソレノイド１３内部から基端側ロックピン１１に向かって突出し、プランジャ１３１がアンロック溝１１３に挿入されて係合したアンロック状態となる（図１０（ｂ）参照）。
【００６５】
［コストの抑制作用］
▲１▼モータの正回転
本実施例のステアリングロック装置１と同等の装置において、モータの正転・逆転を制御する回路構成を図１１に示す。
しかしながら、本実施例のステアリングロック装置１では、モータ５の回転方向は基端側ロックピン１１を進行させる方向のみである（図２参照）。よって、ステアリングロックユニット３にモータ５を逆回転させる回路部分（図１１のＡ部分）を必要としない。
【００６６】
▲２▼ロック状態・アンロック状態の保持
ロック状態・アンロック状態の保持はソレノイド１３のプランジャ１３１と基端側ロックピン１１の係合で行うため、ロック・アンロック用にモータ５を制御する必要がなく細かいモータ５の位置制御を行う回路部分を必要としない。
【００６７】
▲３▼ロック状態への移行
ロック状態に移行する際には、ロックスプリング１６で先端側ロックピン１２をステアリングシャフト２に押し付けるようにするため、モータ５の回転位置を細かく制御する必要がない。
【００６８】
▲４▼ラックとピニオンによる基端側ロックピンの進行駆動
基端側ロックピン１１の進行は、ラック１１１とピニオン１４の係合で行うため、複雑な構造を必要としない。
【００６９】
［誤動作防止作用］
ロック状態及びアンロック状態を保持する基端側ロックピン１１のロック溝１１２及びアンロック溝１１３と、ソレノイド１３のプランジャ１３１の係合は、ソレノイド１３が非通電の状態で行われる。よって、制御信号の遮断、供給電源の遮断等が起こってもロック状態及びアンロック状態が保持される。
【００７０】
次に、効果を説明する。
【００７１】
実施例のステアリングロック装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００７２】
（１）操舵ができないようにステアリング系のロックと解除を行うステアリングロック装置１において、操舵により回転するステアリングシャフト２に向かって進退自在な基端側ロックピン１１及び先端側ロックピン１２を設け、進出した先端側ロックピン１２の先端部とステアリングシャフト２の係合穴２１とを係合させてステアリングシャフト２を回転不可能状態にし、基端側ロックピン１１をモータ５の駆動でステアリングシャフト２に向かって進行させるとともに進行させない状態では自由状態にするようモータ５で駆動するピニオン１４とラック１１１を設け、先端側ロックピン１２を退行させる方向に付勢する解除スプリング１７を設け、先端側ロックピン１２とステアリングシャフト２との係合によりロック状態となる基端側ロックピン１１の進行状態とアンロック状態となる基端側ロックピン１１の退行状態とを、ソレノイド１３のプランジャ１３１と基端側ロックピン１１とのロック溝１１２及びアンロック溝１１３で保持するようにしたため、逆回転の回路を必要としないため、コストを抑制でき、モータ５の回転位置の細かい制御を必要としないため、コストを抑制できる。
【００７３】
（２）進退部が、モータ５で駆動するピニオン１４とラック１１１により進行する基端側ロックピン１１と、基端側ロックピン１１の先端部からさらに進退自在な先端側ロックピン１２とからなるものであって、基端側ロックピン１１に対して先端側ロックピン１２を進行方向に付勢するロックスプリング１６を設け、ロック手段が、ステアリングシャフト２の外周の所定位置に設けた係合穴２１に、先端側ロックピン１２を進行させ挿入するようにして係合させてロック状態にし、先端側ロックピン１２を退行させ係合穴２１から退出させるようにして係合を解除してアンロック状態にするため、制御を簡単にしてこの制御に関する回路のコストを抑制することができる。
【００７４】
（３）保持手段が、電磁力で退行するプランジャ１３１をバネで進出する方向に付勢するソレノイド１３と、進出状態と退行状態でプランジャ１３１が係合するロック溝１１２とアンロック溝１１３を基端側ロックピン１１に設けたものであり、ソレノイド１３の非通電状態でバネにより進出させたプランジャ１３１で基端側ロックピン１１をアンロック状態に保持するようにしたため、誤作動ないように使用できる。
【００７５】
（４）進行駆動手段が、モータ５で回転するピニオン１４と、進退部に進退方向に長い配置で設けたラック１１１とからなるものであるため、簡単な構造で、コストをさらに抑制できる。
【００７６】
以上、本発明のステアリングロック装置１を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７７】
例えば、実施例では、ロック手段として先端側ロックピン１２をステアリングシャフト２の係合穴２１に挿入するように係合させたが、ステアリングシャフト２の一部にギア歯のようなものを設け、先端側ロックピン１２の先端部分をこの歯に係合させるようにしてもよい。
また、実施例では、ステアリング系回転部材としてステアリングシャフト２を示したが、他のステアリング系の部分であってもよい。
また、実施例では、進行駆動手段としてモータ５で駆動するピニオン１４とラック１１１を示したが、モータ５で長い送りねじを回転させて送りねじの軸方向に進行させるものであってもよく、モータ５の回転出力を直線運動に変更するものであれば他のものであってもよい。
また、実施例では、保持手段として、プランジャ１３１とロック溝１１２及びアンロック溝１１３を示したが、プランジャ１３１の直線運動でフックを作動させてフックを係合させたり、プランジャ１３１を円柱形状にしてロック穴、アンロック穴に挿入するようにしてもよい。
また、実施例では、進退部付勢手段として解除スプリング１７、先端部付勢手段としてロックスプリング１６を設けたが、他のバネであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のステアリングロック装置を示す説明図である。
【図２】実施例のステアリングロック装置の回路図である。
【図３】実施例のステアリングロック装置で実行されるステアリングロック施錠の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図４】実施例のステアリングロック装置で実行されるステアリングロック解錠の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図５】実施例のステアリングロック装置の施錠・解錠のタイムチャート図である。
【図６】実施例のステアリングロック装置のステアリングロック施錠への移行状態を示す説明図である。
【図７】実施例のステアリングロック装置のステアリングロック施錠への移行状態を示す説明図である。
【図８】実施例のステアリングロック装置のステアリングロック施錠への移行状態を示す説明図である。
【図９】実施例のステアリングロック装置のステアリングロック解錠への移行状態を示す説明図である。
【図１０】実施例のステアリングロック装置のステアリングロック解錠への移行状態を示す説明図である。
【図１１】実施例のステアリングロック装置と同等の装置においてモータの正転・逆転を制御する回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１ステアリングロック装置
１１基端側ロックピン
１１１ラック
１１２ロック溝
１１３アンロック溝
１１４壁面部分
１１５先端側ロックピン支持部
１２先端側ロックピン
１２１基端側ロックピンへの挿入部
１２２スプリング支持部
１２３スプリング受け部
１３ソレノイド
１３１プランジャ
１４ピニオン
１５基端側ロックピン検知スイッチ
１６ロックスプリング
１７解除スプリング
１８先端側ロックピン検知スイッチ
２ステアリングシャフト
２１係合穴
３ステアリングロックユニット
３１制御部
３２スイッチングトランジスタ
３３スイッチングトランジスタ
４イグニッションスイッチ部
５モータ
６ステアリングロック装置のボデー部分
６１貫通穴
ｔ１ロック状態への移行段階を示す時間
ｔ２ロック状態への移行段階を示す時間
ｔ３ロック状態への移行段階を示す時間
ｔ４ロック状態への移行段階を示す時間
ｔ５ロック状態への移行段階を示す時間
ｔ６アンロック状態への移行段階を示す時間である。
ｔ７アンロック状態への移行段階を示す時間である。
ｔ８アンロック状態への移行段階を示す時間である。
ｔ９アンロック状態への移行段階を示す時間である。
ｔ１０アンロック状態への移行段階を示す時間である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a steering lock device.
[0002]
[Prior art]
Conventional steering lock devices mainly operate mechanically in conjunction with a key. In recent years, smart keys that permit starting of an engine by ID collation have become widespread. With the spread of smart keys, the operation of turning the key to start the engine becomes unnecessary, but the key of the conventional steering lock device locks and unlocks the steering lock to prevent theft at the same time as the engine starts. Electronic control of the steering lock has become necessary along with the adoption of the.
In contrast, in a conventional steering lock device, an erroneous rotation prevention switch provided in the ignition portion in conjunction with an ignition switch mechanically cuts off power supply to a motor for locking and unlocking to prevent malfunction. (For example, see Patent Document 1).
Further, there is a method in which a cam having a shape in which the outer peripheral end position in the lock pin direction is lengthened or shortened by rotation is rotated only in a forward rotation direction by a motor, and locking and unlocking is performed at the rotation position of the cam (for example, Patent Document 1). 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-308051 (Pages 5-7, FIG. 1)
[0004]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-308050 (pages 3-6, FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional steering lock device, since the lock and the unlock are performed by the rotation of the cam, it is necessary to surely stop the motor at a predetermined rotation angle. Is required, and there is a problem that the structure becomes complicated.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to make the circuit simple structure by only rotating the motor for steering lock in the forward direction, and to accurately rotate the motor. It is an object of the present invention to provide a steering lock device that can perform steering lock by electronic control in which cost is suppressed by eliminating angle control.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a steering lock device that locks and releases a steering system so that steering cannot be performed. And a lock means for engaging the tip of the advancing / retracting portion with the steering system rotating member to make the steering system rotating member non-rotatable, and driving the motor to drive the advancing / retreating portion toward the steering system rotating member. Advancing / retracting section biasing means for biasing the advancing / retracting section in a retreating direction is provided; and Holding means for holding the retreating state of the retreating part in the locked state by engagement of the solenoid and the retreating part. It was a means to.
[0008]
According to the second aspect of the present invention, the advance / retreat portion includes an advance / retreat proximal end that advances by the advancement drive means, and an advance / retreat distal end that can further advance / retreat from the distal end of the advance / retreat proximal end. Tip end urging means for urging the reciprocating tip in the advancing direction with respect to the portion, and the locking means advances the reciprocating tip and inserts it into an engagement hole provided at a predetermined position on the outer periphery of the steering system rotating member. Then, the engagement is made to be in a locked state, and the forward / backward distal end portion is made to retreat and is withdrawn from the engagement hole, thereby releasing the engagement and bringing into an unlocked state.
[0009]
According to the third aspect of the present invention, the holding means urges the plunger, which retreats by electromagnetic force, in a direction in which the plunger advances by a spring, and the respective engaging portions with which the plungers engage in the advanced state and the retracted state. And a plunger advanced by a spring when the solenoid is not energized to hold the retracting portion in an unlocked state.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, the advancing drive means comprises a pinion rotated by a motor and a rack provided in an advancing / retracting portion with a long arrangement in the advancing / retreating direction.
[0011]
Function and Effect of the Invention
According to the first aspect of the present invention, in order to set the steering in a locked state, the advancing / retracting portion is advanced toward the steering system rotating member by driving the motor by the advancing driving means. The advancing / retreating portion that has advanced toward the steering system rotating member is engaged with the steering system rotating member by the locking means, and the steering rotating member is made unrotatable to be locked. In this locked state, the locked state is maintained by holding the advance / retreat portion by the engagement between the solenoid and the advance / retreat portion by the holding means.
In order to set the steering in the locked state to the unlocked state, when the free-running state is set by the advancement driving unit, the advancing / retracting unit is urged in the retreating direction by the advancing / retracting unit urging unit. The unlocked state is released by releasing the lock, and the holding means holds the advance / retreat part by engagement of the solenoid with the advance / retreat part, thereby maintaining the unlocked state.
In the present invention, since the retreat of the retreating portion for releasing the lock is performed by the urging force of the retreating portion urging means, the motor of the traveling drive means can be rotated only in the normal direction, and the reverse rotation circuit is provided. Since it is not required, the cost can be reduced.
Further, since the holding of the locked state and the unlocked state is performed by the engagement between the solenoid and the reciprocating portion, fine control of the rotational position of the motor is not required, so that the cost can be suppressed.
[0012]
According to the second aspect of the invention, when shifting to the locked state, the forward / backward proximal end advances, and the forward / backward distal end is pressed against the outer periphery of the steering system rotating member via the distal end urging means, so that the steering system rotation is performed. When the member is rotated by the driver's steering and reaches a predetermined rotational position, the engaging hole of the steering system rotating member is located at a position facing the forward / backward distal end. The advancing / retreating front end portion is advanced by the urging force of the front end urging means, and is engaged so as to be inserted into the engagement hole to be in a locked state. In this way, the locking position can be achieved by engaging the engaging hole of the steering-system rotating member with the reciprocating distal end at a predetermined rotational position without making the advancing position of the reciprocating proximal end by the advancing driving means accurate. In addition, the control can be simplified and the cost of the circuit related to the control can be suppressed.
[0013]
According to the third aspect of the present invention, since the unlocking state is performed by the plunger advanced by the biasing force of the spring in the non-energized state of the solenoid, the unlocked state is changed by an unexpected stop of the power supply to the control circuit or the solenoid. Since it is not locked, it can be used to prevent malfunction.
[0014]
According to the fourth aspect of the present invention, the engagement between the rack and the pinion allows the rotational drive of the motor to be converted into linear motion with a simple structure to advance the advance / retreat portion, thereby further reducing costs.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments for realizing the steering lock device of the present invention will be described based on embodiments corresponding to the first, second, third, and fourth aspects of the present invention.
[0016]
(Example)
[0017]
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a steering lock device according to an embodiment. FIG. 2 is a circuit diagram of the steering lock device according to the embodiment. FIG. 3 is a flowchart illustrating the flow of a steering lock locking process performed by the steering lock device according to the embodiment. FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of a steering lock unlocking process performed by the steering lock device according to the embodiment. FIG. 5 is a time chart of locking and unlocking of the steering lock device of the embodiment. FIGS. 6, 7 and 8 are explanatory views showing a state where the steering lock device of the embodiment is shifted to the steering lock locking. FIG. 9 and FIG. 10 are explanatory views showing the state of the steering lock device of the embodiment shifting to the unlocking of the steering lock.
[0018]
1, 2, 5, and 10, reference numeral 1 denotes a steering lock device, 11 denotes a base end side lock pin (proximal base end), 111 denotes a rack, 112 denotes a lock groove, 113 denotes an unlock groove, Reference numeral 114 denotes a wall surface portion 115 between the lock groove and the unlock groove, a distal-side lock pin support portion, 12 a distal-side lock pin (advancing / retracting distal portions, which constitute an advancing / retracting portion, 11 and 12), and 121 a base end. Insertion portion to the side lock pin, 122 is a spring support portion, 123 is a spring receiving portion, 13 is a solenoid (constituting holding means by 112, 113, 13), 131 is a plunger, 14 is a pinion, and 15 is a base end side. A lock pin detection switch, 16 is a lock spring (tip biasing means), 17 is a release spring (advancing section biasing means), 18 is a tip lock pin detection switch, 2 is a switch. Ringing shaft (rotating member for steering system), 21 is an engagement hole (locking means at 21 and 12), 3 is a steering lock unit, 31 is a control unit, 32 and 33 are switching transistors, 4 is an ignition switch unit, 5 is a motor. (111, 14, 5 constitute the forward drive means), 6 is a body part of the steering lock device, 61 is a through hole, t1 to t5 are times indicating a transition stage to a locked state, and t6 to t10 are unlocked states. It is time to indicate the transition stage to.
[0019]
In this embodiment, a steering lock device 1 is provided near a part of a steering shaft 2 of a steering system as shown in FIG. In the description of the structure of the embodiment, the forward and backward directions toward the steering shaft 2 are referred to as front and rear directions. The steering lock device 1 is provided with a base lock pin 11 slidably supported (not shown) so as to advance and retreat toward the steering shaft 2.
[0020]
Further, the base side lock pin 11 is provided with a rack 111 which is long in the front-rear direction, and a pinion 14 which is engaged with the rack 111 is provided. The pinion 14 is engaged with the output shaft of the motor 5 directly or via a gear. Then, the pinion 14 is rotated by the drive of the motor 5, and the rotation of the motor 5 is converted into a linear motion by sending the rack 111 by the rotation of the pinion 14.
The engagement between the rack 111 and the pinion 14 is configured to stop at the end of the rack 111 in the traveling direction so that the pinion 14 does not move further to the traveling side.
On the side opposite to the side where the rack 111 of the proximal lock pin 11 is provided, a lock groove 112 having a longer groove width is provided in the front-rear direction. Further, an unlock groove 113 which is larger than the plunger 131 of the solenoid 13 by a predetermined gap is provided in the direction in which the lock groove 112 of the proximal lock pin 11 advances by a predetermined distance. A wall portion on the front end side of the lock groove 112 and a wall portion on the rear end side of the unlock groove 113 are constituted by a wall portion 114 having one protruding shape.
Next, a hole having a predetermined depth is provided in the front end portion of the base end side lock pin 11 so as to be recessed backward from the front end surface to form a front end side lock pin support portion 115.
[0021]
Next, a through-hole 61 is provided in the body portion 6 of the steering lock device 1 which is close to the steering shaft 2, and a front-end side lock pin 12 whose front end can be inserted with a gap is provided in the through-hole 61. A spring support portion 122 having a predetermined diameter and depth is provided at the rear end of the distal lock pin 12 so as to support the outer periphery of the spring. As 121, it is slidably inserted into the hole-shaped tip lock pin support 115. During this insertion, the lock spring 16 is inserted into and attached to the spring support portion 122 of the distal lock pin 12, and the rear end of the lock spring 16 abuts against the bottom surface of the distal lock pin support 115 and The end side lock pin 11 is urged forward from the end side lock pin 12.
[0022]
Further, a flange-shaped spring receiving portion 123 is provided on the outer periphery in the middle of the front-end lock pin 12 before and after the front-end lock pin 12 so that the front end of the front-end lock pin 12 penetrates the inner hole of the release spring 17. When the release spring 17 is in a compressed state, the rear end of the body portion 6 is in contact with the spring receiving portion 123, and the front end of the release spring 17 is in contact with the peripheral edge of the through hole 61 of the body portion 6. The front end of the lock pin 12 penetrates 61 so as to project toward the steering shaft 2.
The relationship between the compression load of the lock spring 16 and the compression load of the release spring 17 is as follows: when the lock spring 16 is compressed to the state shown in FIG. 8A, the lock spring 16 expands while compressing the release spring 17 as shown in FIG. 16 is a load relationship in which the spring load is higher than that of the release spring 17, and the release spring 17 can retreat the distal end lock pin 12 from the state of FIG. 9C to the state of FIG. It has a load.
[0023]
Next, a solenoid that causes the plunger 131 to advance and retreat from a direction perpendicular to the front-rear direction in which the proximal lock pin 11 advances and retreats toward the advancing and retracting lock groove 112 and the unlock groove 113 by the advancing and retracting movement of the proximal lock pin 11. 13 are provided. Although the inside of the solenoid 13 is not shown, the plunger 131 is urged in a projecting direction by an internal spring, and the electromagnetic force of the energized coil flows through a magnetic circuit including the plunger 131 so that the plunger 131 is moved in a direction opposite to the projecting direction. The plunger 131 is retracted when the power is supplied, and the plunger 131 projects toward the lock groove 112 or the unlock groove 113 when the power is not supplied.
[0024]
In addition, when the proximal lock pin 11 is moved forward to a predetermined lock position, the sensing portion contacts a part of the proximal lock pin 11 to move the proximal lock pin 11 to the lock position. A lock pin detection switch 15 for detecting the base end is provided.
Further, when the distal lock pin 12 is moved backward to a predetermined unlock position, the sensing portion contacts a part of the distal lock pin 12 to detect the movement of the distal lock pin 12 to the unlock position. A lock pin detection switch 18 is provided.
[0025]
Further, an engagement hole 21 having a predetermined diameter is provided in a part of the outer periphery of the steering shaft 2 so that the tip side lock pin 12 protruding from the through hole 61 of the body portion 6 can be inserted.
[0026]
FIG. 2 schematically illustrates a control circuit configuration of the steering lock device 1 according to the embodiment. The steering lock device 1 is provided as a steering lock unit 3 because of a circuit configuration mounted on a vehicle.
The steering lock unit 3 is provided with a control unit 31 that outputs a control signal based on a judgment from an input signal in accordance with the processing of the flowcharts shown in FIGS. The base end lock pin detection switch 15 and the front end lock pin detection switch 18 are connected in the middle of the wiring from the control unit 31 to the ground, and the ON / OFF state is input by a signal.
[0027]
Next, one of the wires from the motor 5 is connected to the power supply system of the vehicle so that power is supplied to the motor 5 that drives the pinion 14, and one of the wires is connected to the ground. A switching transistor 32 is provided, and ON / OFF of the motor 5 is controlled by sending an output signal from the control unit 31 to the switching transistor 32.
Further, the solenoid 13 is connected between the power supply system of the vehicle and the ground so that the solenoid 13 can be driven, and a switching transistor 33 is provided between the solenoid 13 and the ground. , The ON / OFF of the solenoid 13 is controlled. Further, the power supply system of the vehicle is configured such that the power supply to the solenoid 13 is forcibly turned off when the ignition is turned on, and the power supply to the solenoid 13 is turned on when the ignition is turned off including the ACC state of turning off the ignition. The ignition switch 4 is connected between the solenoid valve 13 and the solenoid 13.
Further, the connection is made so that an ACC signal indicating ON / OFF from the ignition switch unit 4 to the solenoid 13 is input to the control unit 31.
[0028]
Next, the operation will be described.
[0029]
[Transition processing from unlocked state to locked state]
FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of processing from the unlocked state to the locked state, which is executed by the control unit 31 of the steering lock device 1 according to the embodiment. Each step will be described below.
[0030]
In step S101, it is determined whether or not ACC has been changed from ON to OFF based on a signal from the ignition switch unit 4 to the solenoid 13, and if ACC has been turned OFF, the process proceeds to step S102, and the ACC remains in the ON state. In this case, the process proceeds to step S109.
[0031]
In step S102, a control signal is sent to energize the solenoid 13.
[0032]
In step S103, by energizing the solenoid 13 in step S102, the plunger 131 is operated to be retracted, and the plunger 131 is released from the unlock groove 113.
[0033]
In step S104, the control signal is sent to drive the motor 5.
[0034]
In step S105, it is determined whether or not the advancement of the proximal lock pin 11 by the drive of the motor 5 in step S104 has been detected by the proximal lock pin detection switch 15 into the ON state. The process proceeds to S106, and if not ON, proceeds to step S104.
[0035]
In step S106, the output of the control signal is stopped, the energization to the solenoid 13 is stopped, and the solenoid 13 is stopped.
[0036]
In step S107, the plunger 131 is urged by a spring and inserted into the lock groove 112 by stopping the power supply to the solenoid 13 in step S106.
[0037]
In step S108, the output of the control signal is stopped, and the rotation of the motor 5 is stopped.
[0038]
In step S109, the process returns.
[0039]
[Transition processing from locked state to unlocked state]
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing from the locked state to the unlocked state, which is executed by the control unit 31 of the steering lock device 1 of the embodiment. Each step will be described below.
[0040]
In step S201, it is determined whether or not the ACC has changed from OFF to ON based on a signal from the ignition switch unit 4 to the solenoid 13. If the ACC has turned ON, the process proceeds to step S202, and the ACC remains OFF. If so, the process proceeds to step S210.
[0041]
In step S202, the control signal is sent to drive the motor 5.
[0042]
In step S203, it is determined whether the proximal lock pin advances due to the driving of the motor 5 in step S202 and the proximal lock pin detection switch 15 is turned on, and the proximal lock pin detection switch 15 is turned on. If it is, the process proceeds to step S204, and if the proximal lock pin detection switch 15 is OFF, the process proceeds to step S202.
[0043]
In step S204, a control signal is sent to energize and operate the solenoid 13.
[0044]
In step S205, by energizing the solenoid 13 in step S204, the plunger 131 is moved so as to be retracted, and the plunger 131 is released from the unlock groove 113.
[0045]
In step S206, the transmission of the control signal is stopped, and the motor 5 is stopped.
[0046]
In step S207, since the motor 5 is stopped in step S206, the proximal lock pin 11 and the distal lock pin 12 return to the unlock position by the reaction force of the release spring 17.
[0047]
In step S208, the tip-side lock pin detection switch 18 is turned on to determine whether or not the tip-side lock pin 12 has returned to the predetermined unlocked position. In the case of, the process shifts to step S208 to wait until it is turned ON.
[0048]
In step S209, the control signal is stopped, the power supply to the solenoid 13 is stopped, and the solenoid 13 is stopped.
[0049]
In step S210, the plunger 131 is inserted into the unlock groove 113 so that the plunger 131 is urged by the spring and protrudes by stopping the solenoid 13 in step S209.
[0050]
In step S210, the process returns.
[0051]
[Transition from unlocked state to locked state]
The operation of shifting from the unlocked state to the locked state will be described with reference to the time chart of FIG.
FIG. 6A shows the unlocked state. When the vehicle is running, the vehicle is in the unlocked state. When the ignition switch unit 4 is operated and the IGN is turned on to start the engine or use the in-vehicle equipment, the switch is opened (not shown) and the energization of the solenoid 13 is forcibly shut off, including the running state. As a result, during traveling, the solenoid 13 is de-energized, and the plunger 131 projects with the spring and engages with the unlock groove 113. In this unlocked state, the plunger 131 of the solenoid 13 is engaged so as to fit into the unlock groove 113 of the proximal lock pin 11, so that the proximal lock pin 11 is not moved. This prevents the steering from being locked while the vehicle is running.
[0052]
In this unlocked state, the vehicle is stopped, then the vehicle is stopped, the ignition is turned off so as to stop the engine, and the ACC for turning off some of the in-vehicle devices is also turned off (FIG. 5A). In the state of t1, the solenoid 13 is energized by the processing of steps S101 and S102, and the electromagnetic force generated by energizing the coil of the solenoid 13 exceeds the internal spring force and moves the plunger 131 to retract. As a result, the plunger 131 is disengaged from the unlock groove 113, and the proximal lock pin 11 is in a free state (see FIG. 6B).
[0053]
In the state of t2 in FIG. 5A, the motor 5 is rotated by the process of step S104 while the power supply to the solenoid 13 is ON. When the motor 5 is rotated, the pinion 14 rotates to feed the rack 111, and the proximal lock pin 11 advances toward the steering shaft 2. When the proximal lock pin 11 advances, the distal lock pin 12 is pushed via the lock spring 16 and the distal lock pin 12 also advances, protrudes from the through hole 61 of the body portion 6 and is pressed against the steering shaft 2. (See FIG. 6C).
Further, the movement of the distal end side lock pin 12 is confirmed by the control unit when the distal end side lock pin detection switch 18 is turned off.
[0054]
In the state at t3 in FIG. 5A, the motor 5 further drives the proximal lock pin 11 toward the steering shaft 2. However, since the front end of the distal lock pin 12 is in contact with the steering shaft 2, when the proximal lock pin 11 advances, the lock spring 16 is compressed. When the proximal lock pin 11 is driven to advance to this position, the motor 5 is locked by locking the end of the rack 111 so that the pinion 14 cannot rotate any more. When the proximal lock pin 11 advances to this position, the proximal lock pin 11 is detected by moving the contact of the proximal lock pin detection switch 15 and is detected by the control unit 31 ( FIG. 7A).
Further, it is determined in step S105 that the proximal lock pin detection switch 15 has been turned ON, and the energization to the solenoid 13 is stopped by the processing in step S106. When the power supply to the solenoid 13 is stopped, the electromagnetic force that has attracted the plunger 131 disappears, so that the plunger 131 is protruded toward the proximal lock pin 11 by being pushed by the spring inside the solenoid 13. Since the lock groove 112 faces the plunger 131 as the proximal lock pin 11 advances, the plunger 131 lightly contacts the bottom surface of the lock groove 112 (see FIG. 7B).
[0055]
In the state of t4 in FIG. 5A, the driving of the motor 5 is stopped by the process of step S108. Stopping the driving of the motor 5 causes the motor 5 to be free, so that the engagement between the rack 111 and the pinion 14 makes the proximal lock pin 11 free. The biasing force of the compressed lock spring 16 causes the proximal lock pin 11 to retreat. Then, the wall surface portion 114 of the lock groove 112 of the proximal lock pin 11 engages with the plunger 131 of the solenoid 13, and engages so that the proximal lock pin 11 cannot be further retreated (FIG. 8A). reference). The state in which the proximal lock pin 11 slightly retreats and engages with the plunger 131 in this manner is the state at t5, and when the proximal lock pin 11 slightly retreats, the proximal lock pin detection switch is set. 15 turns off.
[0056]
After that, when the driver of the vehicle rotates the steering wheel to lock the steering, the steering shaft 2 rotates, and when a predetermined angle is reached, the engaging hole 21 of the steering shaft 2 faces the distal end side lock pin 12. Will be done. Since the distal lock pin 12 is urged toward the steering shaft 2 by the lock spring 16, the distal lock pin 12 advances so as to be inserted into the engagement hole 21 and engages with the steering shaft 2. . In this state, the steering wheel is locked so that the steering cannot be performed (see FIG. 8B).
[0057]
[Transition from locked state to unlocked state]
The operation of shifting from the locked state to the unlocked state will be described with reference to the time chart of FIG.
[0058]
The locked state is shown in FIG. In this locked state, the distal end side lock pin 12 and the engaging hole 21 of the steering shaft 2 are engaged to lock the steering, and the wall surface portion 114 of the lock groove 112 and the distal end portion of the plunger 131 are engaged.
[0059]
From the locked state, the driver turns on the ACC to use the vehicle, to start the engine, or to use some of the on-vehicle devices. In the state of t6, the ON of the ACC is determined in step S201 of the flowchart shown in FIG. 4 by the signal from the ignition switch unit 4 to the solenoid 13, and the motor 5 is driven by the processing of step S202.
[0060]
When the motor 5 is driven, the motor 5 is driven only in the forward rotation direction, so that the pinion 14 is rotated, and the proximal lock pin 11 is advanced so that the pinion 14 feeds the rack 111. However, since the proximal lock pin 11 receives the urging force of the lock spring 16 and the release spring 17 in the retreating direction, the proximal lock pin 11 advances only slightly (see FIG. 9B). .
[0061]
When the proximal lock pin 11 slightly advances in this way, the state is reached at t7 where the contact of the proximal lock pin detection switch 15 is moved to the ON state. The ON of the proximal lock pin detection switch 15 is detected in step S203, and the solenoid 13 is energized by the process of step S204, and the solenoid 13 is operated. When the proximal lock pin 11 slightly advances by the drive of the motor 5, the engagement between the wall portion 114 of the lock groove 112 and the distal end portion of the plunger 131 is released, and the plunger 131 is actuated by operating the solenoid 13. It is drawn into the solenoid 13 and comes out of the lock groove 112 (see FIG. 9C).
[0062]
In the state of t8, the motor 5 is stopped by the process of step S206.
[0063]
When the motor 5 is stopped, the locking pin 11 is disengaged from the plunger 131, so that the locking pin 12 retreats by the urging force of the release spring 17, and the engagement hole 21 of the steering shaft 2 is disengaged. Get out of As a result, the steering shaft 2 enters an unlocked state in which the steering can be performed. Further, when the distal lock pin 12 retreats, a force is applied in the retreat direction via the lock pin, and the proximal lock pin 11 retreats. When the base lock pin 11 retreats, the base lock pin detection switch 15 is turned off (t9) (see FIG. 10A). Thereafter, the movement of the distal end lock pin 12 is detected in step S208 to turn on the distal end lock pin detection switch.
[0064]
When the distal lock pin detection switch 18 is turned on, the unlock groove 113 of the proximal lock pin 11 faces the plunger 131 of the solenoid 13. In this state, when the energization of the solenoid 13 is stopped by the processing of step S209, the state becomes t10. When the energization of the solenoid 13 is stopped, the plunger 131 protrudes from the inside of the solenoid 13 toward the proximal lock pin 11 by the urging force of the spring inside the solenoid 13, and the plunger 131 is inserted into the unlock groove 113 and engaged. The state is locked (see FIG. 10B).
[0065]
[Cost control action]
(1) Forward rotation of the motor
FIG. 11 shows a circuit configuration for controlling forward / reverse rotation of a motor in a device equivalent to the steering lock device 1 of the present embodiment.
However, in the steering lock device 1 of the present embodiment, the rotation direction of the motor 5 is only the direction in which the proximal lock pin 11 advances (see FIG. 2). Therefore, the steering lock unit 3 does not require a circuit portion for rotating the motor 5 in the reverse direction (A portion in FIG. 11).
[0066]
(2) Holding locked / unlocked state
Since the lock state / unlock state is maintained by the engagement of the plunger 131 of the solenoid 13 and the base end side lock pin 11, it is not necessary to control the motor 5 for lock / unlock and fine position control of the motor 5 is performed. No circuit part is required.
[0067]
(3) Transition to locked state
At the time of shifting to the locked state, the distal end lock pin 12 is pressed against the steering shaft 2 by the lock spring 16, so there is no need to finely control the rotational position of the motor 5.
[0068]
(4) Progressive drive of the proximal lock pin by the rack and pinion
Since the proximal lock pin 11 advances by engaging the rack 111 with the pinion 14, a complicated structure is not required.
[0069]
[Malfunction prevention action]
Engagement of the lock groove 112 and the unlock groove 113 of the proximal lock pin 11 that holds the locked state and the unlocked state with the plunger 131 of the solenoid 13 is performed while the solenoid 13 is not energized. Therefore, the lock state and the unlock state are maintained even when the control signal is cut off, the power supply is cut off, or the like.
[0070]
Next, effects will be described.
[0071]
In the steering lock device according to the embodiment, the following effects can be obtained.
[0072]
(1) In a steering lock device 1 that locks and releases a steering system so that steering cannot be performed, a proximal lock pin 11 and a distal lock pin 12 that are movable toward and away from a steering shaft 2 that is rotated by steering are provided. The distal end of the advanced distal lock pin 12 is engaged with the engagement hole 21 of the steering shaft 2 to make the steering shaft 2 unrotatable, and the proximal lock pin 11 is driven by the motor 5 to rotate the steering shaft 2. A pinion 14 driven by the motor 5 and a rack 111 are provided so as to be in a free state in a state in which the front lock is not advanced, and a release spring 17 for urging the front lock pin 12 in a retreating direction is provided. Proximal side locked by engagement between pin 12 and steering shaft 2 The lock pin 112 and the unlock groove 113 between the plunger 131 of the solenoid 13 and the base lock pin 11 hold the advancing state of the lock pin 11 and the retreat state of the base lock pin 11 in the unlock state. As a result, since a reverse rotation circuit is not required, the cost can be reduced, and fine control of the rotational position of the motor 5 is not required, so that the cost can be reduced.
[0073]
(2) The advancing / retracting portion includes a pinion 14 driven by the motor 5, a proximal lock pin 11 that is advanced by a rack 111, and a distal lock pin 12 that can further advance and retract from the distal end of the proximal lock pin 11. An engagement hole provided at a predetermined position on the outer periphery of the steering shaft 2, provided with a lock spring 16 for urging the distal lock pin 12 in the traveling direction with respect to the proximal lock pin 11. The distal end side lock pin 12 is advanced and inserted into and engaged with the lock member 21 so as to be locked, and the distal end side lock pin 12 is retracted and retracted from the engagement hole 21 to release the engagement and unlock. Since the state is set, the control can be simplified and the cost of the circuit related to this control can be suppressed.
[0074]
(3) The holding means is based on a solenoid 13 for urging the plunger 131 retreating by electromagnetic force in a direction to advance with a spring, and a lock groove 112 and an unlock groove 113 with which the plunger 131 engages in the advanced state and the retracted state. This is provided on the end side lock pin 11 and is used so that the proximal end side lock pin 11 is held in the unlocked state by the plunger 131 which is advanced by a spring when the solenoid 13 is not energized, so that it does not malfunction. it can.
[0075]
(4) Since the advancing drive means is composed of the pinion 14 rotated by the motor 5 and the rack 111 provided in the advancing / retracting section in the advancing / retreating direction, the cost can be further reduced with a simple structure.
[0076]
Although the steering lock device 1 of the present invention has been described based on the embodiments, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the gist of the invention according to each claim of the claims Changes and additions of the design are allowed as long as the values do not deviate from the above.
[0077]
For example, in the embodiment, the distal end side lock pin 12 is engaged as the lock means so as to be inserted into the engagement hole 21 of the steering shaft 2, but a part such as gear teeth is provided in a part of the steering shaft 2, You may make it the front-end | tip part of the front-end | tip side lock pin 12 engage with this tooth.
Further, in the embodiment, the steering shaft 2 is shown as the steering system rotating member, but may be another steering system part.
Further, in the embodiment, the pinion 14 and the rack 111 driven by the motor 5 are shown as the advancing drive means, but a long feed screw may be rotated by the motor 5 to advance in the axial direction of the feed screw. Any other device that changes the rotational output of the motor 5 to linear motion may be used.
In the embodiment, the plunger 131, the lock groove 112, and the unlock groove 113 are shown as the holding means. However, the hook is actuated by the linear motion of the plunger 131 to engage the hook, or the plunger 131 is formed into a cylindrical shape. Alternatively, it may be inserted into the lock hole or the unlock hole.
In the embodiment, the release spring 17 is provided as the forward / backward biasing means, and the lock spring 16 is provided as the distal end biasing means. However, other springs may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a steering lock device according to an embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram of the steering lock device according to the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of a steering lock locking process performed by the steering lock device according to the embodiment;
FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of a steering lock unlocking process performed by the steering lock device according to the embodiment;
FIG. 5 is a time chart of locking and unlocking of the steering lock device of the embodiment.
FIG. 6 is an explanatory view showing a state in which the steering lock device according to the embodiment shifts to locking of the steering lock.
FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which the steering lock device according to the embodiment shifts to locking of the steering lock.
FIG. 8 is an explanatory view showing a state in which the steering lock device according to the embodiment shifts to locking of the steering lock.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state in which the steering lock device according to the embodiment shifts to unlocking of the steering lock.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which the steering lock device according to the embodiment is shifted to unlocking of the steering lock.
FIG. 11 is a circuit diagram showing a circuit configuration for controlling forward / reverse rotation of a motor in a device equivalent to the steering lock device of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Steering lock device
11 Base end lock pin
111 racks
112 Lock groove
113 unlock groove
114 Wall
115 Tip lock pin support
12 Tip lock pin
121 Insertion part to base side lock pin
122 Spring support
123 Spring receiving part
13 Solenoid
131 plunger
14 Pinion
15 Base side lock pin detection switch
16 Lock spring
17 Release spring
18 Tip lock pin detection switch
2 Steering shaft
21 Engagement hole
3 Steering lock unit
31 Control unit
32 switching transistor
33 Switching transistor
4 Ignition switch section
5 Motor
6 Body part of steering lock device
61 Through hole
t1 Time indicating the transition stage to the locked state
t2 Time indicating the transition stage to the lock state
t3 Time indicating the transition stage to the locked state
t4 Time indicating the transition stage to the locked state
t5 Time indicating the transition stage to the locked state
t6 This is a time indicating a transition stage to an unlocked state.
t7 This is a time indicating a transition stage to the unlocked state.
t8 This is a time indicating a transition stage to an unlocked state.
t9 This is a time indicating a transition stage to the unlocked state.
t10 This is a time indicating a transition stage to the unlocked state.

Claims

操舵ができないようにステアリング系のロックと解除を行うステアリングロック装置において、
操舵により回転するステアリング系の回転部材に向かって進退自在な進退部を設け、進出した同進退部の先端部と前記ステアリング系回転部材とを係合させてステアリング系回転部材を回転不可能状態にするロック手段を設け、前記進退部をモータの駆動でステアリング系回転部材に向かって進行させるとともに進行させない状態では自由状態にする進行駆動手段を設け、前記進退部を退行させる方向に付勢する進退部付勢手段を設け、前記ロック手段によりロック状態となる前記進退部の進行状態とアンロック状態となる前記進退部の退行状態とを、ソレノイドと前記進退部との係合で保持する保持手段を設けたことを特徴とするステアリングロック装置。In a steering lock device that locks and releases the steering system so that steering cannot be performed,
An advancing / retracting portion is provided that is movable back and forth toward a steering-system rotating member that is rotated by steering, and the tip of the advanced advancing / retracting portion is engaged with the steering-system rotating member so that the steering-system rotating member is in a non-rotatable state. Advancing and retracting means for urging the reciprocating portion in a direction of retreating by providing advancing driving means for causing the reciprocating portion to advance toward the steering system rotating member by driving a motor and to be in a free state when the advancing and retreating portion is not advanced. Holding means for providing a section biasing means for holding a forward state of the advance / retreat section locked by the lock means and a retreat state of the advance / retreat section in the unlocked state by engagement of a solenoid and the advance / retreat section. A steering lock device comprising:

請求項１に記載されたステアリングロック装置において、
進退部が、進行駆動手段により進行する進退基端部と、同進退基端部の先端部からさらに進退自在な進退先端部とからなるものであって、進退基端部に対して進退先端部を進行方向に付勢する先端部付勢手段を設け、
ロック手段が、ステアリング系回転部材の外周の所定位置に設けた係合穴に、前記進退先端部を進行させ挿入するようにして係合させてロック状態にし、前記進退先端部を退行させ前記係合穴から退出させるようにして係合を解除してアンロック状態にすることを特徴とするステアリングロック装置。The steering lock device according to claim 1,
An advancing / retracting portion, comprising an advancing / retreating base end portion advanced by the advancing drive means, and an advancing / retreating end portion which can be further advanced / retracted from the distal end portion of the advancing / retreating base end portion, wherein A tip urging means for urging the in the traveling direction,
A locking means is engaged with an engaging hole provided at a predetermined position on the outer periphery of the steering system rotating member by advancing and inserting the advance / retreat tip so as to be locked, and retreats the advance / retreat tip so as to retract the engagement. A steering lock device, wherein the steering lock device is released from the mating hole to release the engagement so as to be in an unlocked state.

請求項１または請求項２に記載されたステアリングロック装置において、
保持手段が、電磁力で退行するプランジャをバネで進出する方向に付勢するソレノイドと、進出状態と退行状態で前記プランジャが係合するそれぞれの係合部を進退部に設けたものであり、ソレノイドの非通電状態でバネにより進出させたプランジャで進退部をアンロック状態に保持するようにしたことを特徴とするステアリングロック装置。In the steering lock device according to claim 1 or 2,
The holding means is provided with a solenoid that urges the plunger that retreats by electromagnetic force in a direction in which the plunger advances by a spring, and an engagement portion with which the plunger engages in the advance state and the retreat state in the advance / retreat part, A steering lock device wherein an advancing / retracting portion is held in an unlocked state by a plunger advanced by a spring when a solenoid is not energized.

請求項１〜請求項３に記載されたステアリングロック装置において、
進行駆動手段が、モータで回転するピニオンと、進退部に進退方向に長い配置で設けたラックとからなるものであることを特徴とするステアリングロック装置。In the steering lock device according to claims 1 to 3,
A steering lock device, wherein the advancing drive means comprises a pinion rotated by a motor and a rack provided in an advancing / retracting portion with a long arrangement in the advancing / retreating direction.