JP2011093513A

JP2011093513A - 車両用キーインターロック装置

Info

Publication number: JP2011093513A
Application number: JP2010040179A
Authority: JP
Inventors: Young-Bum Cho; ゾ，ヨン−ボム; Jin-Sang Chung; ゾン，ジン−サン
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2030-02-25
Also published as: CN102050082B; DE102010060166A1; JP5602457B2; KR20110047322A; US20110100075A1; CN102050082A; DE102010060166B4; KR101094910B1

Abstract

【課題】ソレノイドに電源が印加された時のみに回動可能とし電気的負荷の発生を抑制するキーインターロック装置を提供する。
【解決手段】第１屈曲部１２と、第１屈曲部１２の一側から離隔された位置にある第２屈曲部１４とが形成されたロッキングプレート１１を備えて、キーシリンダーと連結して回転するカムシャフト１０と、電源印加に応じて昇降するロックバー２１が取り付けられたソレノイド２０と、レバーが駐車位置にあることとキーの回転位置を検知し、それに応じてロックバー２１の昇降を制御する制御器とを有して構成され、キーが“ｌｏｃｋ”位置にある時、ロックバー２１の下に第１屈曲部１２が位置し、キーが“ｏｎ”位置にある時、ロックバー２１の下に第２屈曲部が位置して、制御器によりロックバー２１を上昇または下降させ、ロックバー２１が第２屈曲部１４に下降した状態ではキーが“ｏｎ”位置から“ａｃｃ”位置に回転できないようする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用キーインターロック装置に関し、より詳しくは物理的にカムシャフトの回転を抑えることができる車両用キーインターロック装置に関する。

自動変速機付き車両のキーインターロック装置（ＡＴｌｅｖｅｒｋｅｙｉｎｔｅｒｌｏｃｋｄｅｖｉｃｅ）は、レバーがＰ位置（駐車位置）にある時のみに始動をかけることができ、レバーがＰ位置にあり、キーが“ｌｏｃｋ”位置にある場合のみにキーが抜かれるため、車両の意図しない急出発を防止し、駐車された車両の動きを防止している〔例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照〕。

最近では、キーの良好な操作性とキーインターロック装置としての高い信頼性とを両立させたキーインターロック装置〔特許文献４参照〕、簡略な構成でシフトロックを確実に機能させるキーインターロック装置〔特許文献５参照〕などの提案がなされている。

従来のキーインターロック装置はＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）制御ユニットによって動作するように構成されている。すなわち、車両の変速装置を制御する装置にキーインターロック機能が付与され、レバーの位置に応じてキーの回転を制御する構造である。しかし、電気的連結の追加により、装置そのものに電気的負荷が増加する問題点があった。

また、レバーがＰ（駐車位置）からＲ（後進）に移動する時にキーセットの回転ができないようにソレノイドが作動する構造であって、レバーの移動時に騒音を誘発する問題点があり、プッシュタイプ（ｐｕｓｈｔｙｐｅ；ロックバーがソレノイドに一定深さだけ入っている状態で、電気信号によって突出するタイプ）のソレノイドの特性上、バッテリー電圧の継続的な通電によってソレノイドの過熱を誘発する問題点があった。

特開昭６０−１３５３５２号公報特開昭６４−１０６７５４号公報実開平１−９３１６１号公報特開平１０−２７８７４２号公報特開２００３−１４６１０２号公報

上記問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、ソレノイドに電源が印加された時のみに回動可能とし、併せて電気的負荷を低く抑えるキーインターロック装置を提供することにある。

上記課題を解決すべく本発明は、キーシリンダーに挿入され、“ｌｏｃｋ”位置、“ａｃｃ”位置、“ｏｎ”位置、“ｓｔａｒｔ”位置に回転するキーを、レバーが駐車位置にある場合にのみ取り外すキーインターロック装置であって、ａ）キーシリンダーの外周面から突出して形成され、周縁部に窪んだ形状を有する第１屈曲部と、第１屈曲部の一側から離隔された位置にあって周縁部に窪んだ形状を有する第２屈曲部とが形成されたロッキングプレートを備えて、キーシリンダーと連結して回転するカムシャフトと、ｂ）ロッキングプレートの上側に配置され、電源印加に応じてロッキングプレートに向かって昇降するロックバーが取り付けられたソレノイドと、ｃ）レバーが駐車位置にあるか否かとキーの回転位置を検知し、それに応じてソレノイドに電源を印加してロックバーの昇降を制御する制御器と、を有して構成され、キーが“ｌｏｃｋ”位置にある時、ロックバーの下に第１屈曲部が位置し、キーが“ｏｎ”位置にある時、ロックバーの下に第２屈曲部が位置して、制御器による電源印加に応じてロックバーが上昇または下降が可能であり、ロックバーが第２屈曲部に下降した状態ではキーが“ｏｎ”位置から“ａｃｃ”位置に回転することができないようにしている。

さらに次の形態とするのが好ましい。
１）ロックバーがキーの回転によって第１屈曲部に沿ってスライド可能となるように、ロックバーの下端に面する第１屈曲部には傾斜面が形成され、かつ第１屈曲部の第２屈曲部と隣接する側に第１スライド面が形成される。

２）キーが“ｓｔａｒｔ”位置に回転する時、ロックバーが第２屈曲部をスライドして離脱可能になるように、第２屈曲部における第１屈曲部から遠い一側に第２スライド面が形成され、かつロックバーがロッキングプレートの周縁に沿って第１屈曲部までスライド可能になるように、第２屈曲部の後方にスライドボトムが形成される。

３）ロックバーは、ソレノイドに電源が印加されたとき上昇し、電源の印加が遮断されたとき下降するように構成され、キーが“ａｃｃ”位置にあるときまたはキーが“ｏｎ”位置から“ａｃｃ”位置に回転し始まる場合にのみ、制御器はレバーの位置に応じてソレノイドに電源を印加するようにする。

４）ソレノイドは、ソレノイドに電源が印加された後に予め設定された任意の時間が経過したとき、電源が遮断されるようにする。

本発明の構成により、キーインターロック装置は、キーが“ｏｎ”位置にある時には物理的にカムシャフトの回動を出来なくし、この状態でソレノイドに電源が印加された時のみにカムシャフトの回動を可能にしている。

さらに、第１屈曲部と第２屈曲部におけるロックバーの下端と向き合う面は一側方向にスライド可能とし、ソレノイドの作動時間を最小にするようにして、ソレノイド作動に応じた騒音発生および電気負荷発生を抑えている。

また、レバーの移動時にソレノイドが作動した従来の構造に比べ、キーの回転時にソレノイドが作動するように構成するので、ソレノイドの作動回数を抑制し、ソレノイドの作動音は車両の始動音と同時に発生するので搭乗者がソレノイドの作動音を実質的に認知できない程にする効果がある。

また、本発明は、プルタイプのソレノイドを採用し、所定時間経過した後にソレノイドに印加される電源を遮断するようにして過熱を防止し、さらに、非常時にソレノイドに印加される電源が遮断された場合にもキーを取り外すことができるようにしている。

従来のキーセットにおけるキーシリンダー、カムシャフトおよびイグニションスイッチを示す斜視図である。本発明の好ましい実施形態によるカムシャフトと、ソレノイドが結合された形態を示す斜視図である。図２のキーインターロック装置を前面から見た様子を示しており、カムシャフトとロックバーがキーの位置変化に応じて動作する様子を順次示す動作状態図である。ソレノイドの作動時にカムシャフトが回転可能であり、作動していない時にカムシャフトが回転不可能となる状態を示す動作状態図である。制御部のロジックの例を示すフローチャートである。ソレノイドが作動しない時にキーをロック位置に移動させる様子を示す斜視図である。図６と関連して、ソレノイドが作動しない時にキーをロック位置に移動させる様子を示す動作状態図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態による車両用キーインターロック装置についてより詳細に説明する。尚、本明細書においては、本発明の特徴を図面上で説明できる程度に簡潔に示しており、他の部分は図面上で省略していることを予め断っておく。

先ず、従来からの一般的な車両のキーセット（ｋｅｙｓｅｔ）を図１に示す。キーが挿入されたとき、そのキーが正当かどうかを判別し、キーと共に回転するキーシリンダー１３０が取り付けられたシリンダー組立体１１０と、キーシリンダー１３０に結合され、キーシリンダー１３０の回転に応じてイグニションスイッチ１４０を操作するカムシャフト１２０が取り付けられたボディー組立体１００で構成される。

キーシリンダーは、キーを挿入して回転することで、“ｌｏｃｋ”、“ａｃｃ”、“ｏｎ”、“ｓｔａｒｔ”の位置を選べる。ここで、“ｌｏｃｋ”は鍵を抜き、駐車する場合の位置、“ａｃｃ”はアクセサリーで、エンジンを切ってもラジオやステレオが使える位置、“ｏｎ”は全ての電気系に電気が流れている位置、“ｓｔａｒｔ”はスターターが回り、エンジンの始動ができる位置である。そして、キーインターロック装置は、レバーが駐車位置にある場合にのみ、すなわちキーシリンダーが“ｌｏｃｋ”位置でのみキーを取り外すことができるようにした装置である。

本発明の実施形態の例を図２に示している。この実施形態でキーインターロック装置は、カムシャフト１０の所定位置に円板形状のロッキングプレート１１が直径が拡張された形状を有するように形成され、すなわち、ロッキングプレート１１は、カムシャフト１０が中心を貫通するように嵌められた形状を有するように形成されちる。ロッキングプレート１１の一側には、周縁部に一定深さで窪んだ形状を有する第１屈曲部１２が形成され、さらに同じ周縁部に第１屈曲部１２から所定間隔を隔てて一定深さだけ窪んだ形状の第２屈曲部１４が形成されている。図示しているように、第１屈曲部１２はロッキングプレート１１の両面が対称となる形状に形成されるが、第２屈曲部１４はロッキングプレート１１の前面だけ所定深さだけ窪んだ形状で形成され、後面は前面の窪んだ部分を埋めるようにスライドボトム１６が形成される。

図３は、図２のキーインターロック装置を前面から見た様子を示していて、カムシャフト１０とロックバー２１がキーの位置変化に応じて動作する様子を順次示す動作状態図となっている。第１屈曲部１２は、一側（図３における“ｌｏｃｋ”状態でロックバー２１の左側）が傾斜度を大きくし、他側（図３の“ｌｏｃｋ”状態でロックバーの右側）が傾斜を緩やかにして第１スライド面１３が形成される。また、第２屈曲部１４は、第１屈曲部１２から所定間隔をおいて離隔された位置に形成されるため、第１屈曲部１２と第２屈曲部１４との間はインターウォール１７となっている。第２屈曲部１４も、一側（インターウォール１７と隣接する側）の傾斜度は大きく、他側（インターウォール１７から遠い側）の傾斜度は緩やかになって第２スライド面１５が形成される。

一方、ロックバー２１が内蔵されたソレノイド２０がカムシャフト１０の上側に配置される。ロックバー２１は、ロッキングプレート１１の第１屈曲部１２と第２屈曲部１４の屈曲した表面に沿って昇降するように配置され、本発明におけるソレノイド２０は、ロックバー２１がプルタイプ（ｐｕｌｌｔｙｐｅ）で取り付けられている。すなわち、ソレノイド２０は、従来からのロックバーがソレノイドに一定深さだけ入っている状態で、電気信号によって突出するタイプであるプッシュタイプ（ｐｕｓｈｔｙｐｅ）でなく、ロックバー２１がソレノイド２０から突出しており、電気信号によってソレノイド２０の内部に後退するプルタイプとしている。

ロックバー２１は、ソレノイド２０から外に突き出ており、ソレノイド２０が作動したときにロックバー２１がソレノイド２０の内部に一定深さ入り込むことができるように構成されている。従って、ソレノイド２０は、電源の印加がなければ、ロックバー２１を下降させた状態を維持したままであり、制御器から電源が印加されたときロックバー２１を上昇させるように（ロックバーをソレノイドの内部に一定深さだけ挿入させるように）なる。

前述したように、ソレノイド２０はロッキングプレート１１の上方に位置して、ロックバー２１がロッキングプレート１１の中心に向かうように垂直に上方に配置され、キーの挿入および取り外しが可能な“ｌｏｃｋ”状態では、ロックバー２１が第１屈曲部１２に降りた状態にあるように配置される。

第１屈曲部１２と第２屈曲部１４は、キーが“ｌｏｃｋ”位置にある時にはロックバー２１が第１屈曲部１２の上側に位置し、キーが“ａｃｃ”位置にある時にロックバー２１がインターウォール１７の上方に位置し、キーが“ｏｎ”位置にある時にロックバー２１が第２屈曲部１４の上側に位置し、キーが“ｓｔａｒｔ”位置にある時にロックバー２１が第２屈曲部２１を離脱して配置されるように、それぞれ所定の幅と長さを有する。

従って、このように配置された本発明のロッキングプレート１１およびソレノイド２０は、キーが“ｏｎ”位置にある時、図４に示すように、ソレノイド２０が作動（ロックバーが上昇）しなければ、カムシャフト１０の回転ができないようにして構成される。

一方、本発明の制御器は、キーセットと通信してイグニションスイッチ上の端子連結状態（後述するＢ１、Ｂ２の《オン》または《オフ》状態）に応じてキーの回転位置を検知し、変速機または変速機制御ユニットと通信して（変速）レバーの位置を検知し、ソレノイド２０に電源を印加および遮断できるように構成される。

以下、キーインターロック装置の作動状態を、好ましい実施形態を例にして詳細に説明する。
本発明の制御器は、図５に示すロジックに従って作動する。図５においてＢ１は、イグニションスイッチにある端子であって、キーが“ａｃｃ” 位置、“ｏｎ” 位置および“ｓｔａｒｔ”位置のいずれかにある時に《オン》状態となり、“ｌｏｃｋ”位置にある時にのみ《オフ》状態となる。Ｂ２もイグニションスイッチにある端子であって、キーが“ｏｎ”位置または“ｓｔａｒｔ”位置にある時に《オン》状態となり、“ｌｏｃｋ”または“ａｃｃ”位置にある時は《オフ》状態となる。但し、Ｂ２は、キーが“ｏｎ”位置にあっても、“ａｃｃ”位置に回転し始める時は《オフ》状態となる。

従って、制御器の作動ステップは、Ｂ１端子の《オン》または《オフ》状態を検知し（Ｓ１）、レバーが駐車位置（Ｐ）にあるかどうかを検知し（Ｓ２）、Ｂ２端子の《オン》または《オフ》状態を検知し（Ｓ３）、制御器はソレノイドの電源印加を決定する。また、ソレノイドに電源が印加されても、電源印加後１０分経過したことを検知すればソレノイドの電源印加を遮断（Ｓ４）する。

以下、詳細に述べる。Ｓ１ステップで、Ｂ１端子が《オン》状態でない（ＮＯ）、すなわちキーが取り外し可能な“ｌｏｃｋ”位置にあると判断してソレノイド電源遮断する。Ｓ１でＢ１端子の《オン》状態と判断（ＹＥＳ）しても、Ｓ２ステップでレバーが駐車位置にあることが判断できなければソレノイド電源は遮断する。Ｓ２でレバーが駐車位置にあることが判断され（ＹＥＳ）、Ｓ３ステップでＢ２端子が《オン》状態であればソレノイド電源は遮断し、Ｂ２端子が《オン》状態でない（ＮＯ）とき、キーが“ａｃｃ”位置にあるか、“ｏｎ”位置から“ａｃｃ”に回転し始まるか否かを判断してソレノイド２０に電源を印加する。さらに、電源印加後１０分経過すると、ソレノイドの電気的過負荷の発生を抑制するために印加された電源を再び遮断する。

このような制御器の電源印加およびキーの位置に応じたソレノイドの作動を図３に詳細に示している。
キーが“ｌｏｃｋ”位置にある状態では、ロックバー２１はソレノイド２０から下降してロッキングプレート１１の第１屈曲部１２内に位置している。キーが“ｌｏｃｋ”位置から “ａｃｃ”位置に回転する時、キーの回転によってキーシリンダーおよびカムシャフト１０が回転し、ロックバー２１は下端の傾斜面２２から第１スライド面１３に沿ってインターウォール１７まで滑走する。この時、カムシャフト１０の回転に応じたイグニションスイッチの操作によってＢ１、Ｂ２の《オン》／《オフ》状態が変わり、それにより、制御器はＳ１ステップで「Ｂ１＝ＯＮ？がＹＥＳ」となり、Ｓ３ステップで「Ｂ２＝ＯＮ？がＮＯ」となり、レバーが駐車位置にある場合にソレノイド２０が作動して、ロックバー２１はインターウォール１７の位置でロッキングプレート１１から上昇する。ロックバー２１が上昇した状態で、キーは“ｓｔａｒｔ”位置まで回転自在であり、車両に始動をかけた状態で、キーは“ｓｔａｒｔ”位置から“ｏｎ”位置に戻る。次に、Ｓ４ステップにより、ソレノイド２０に電源が印加された状態（ロックバー２１が上昇した状態）で１０分経過した後、ソレノイド２０に印加された電源が遮断され、ロックバー２１は第２屈曲部１４内に下降する。

一方、キーの位置が“ａｃｃ”から“ｏｎ”に回転する瞬間では、ソレノイド２０の電源印加を制御部が直ちに遮断するように構成することもできるが、「電源印加後１０分経過」と１０分間の余裕を持たせたのは、第２屈曲部１４に下降したロックバー２１が第２スライド面１５をスライドして“ｓｔａｒｔ”位置まで移動は可能であるが、“ｓｔａｒｔ”位置から“ｏｎ”位置に戻る時、ロックバー２１の下端に形成された傾斜面２２による擦れなどによってリターンが妨げられないようにするためである。この実施形態では「電源印加後１０分経過」としたが、電源印加後の経過時間は、１０分に限定するものではなく、任意に設定できるのはいうまでもない。

第２屈曲部１４に下降したロックバー２１は、図５によるロジックに従い、ソレノイド２０が作動しない限りカムシャフト１０の回転ができない。ソレノイド２０の作動によるロックバー２１の上昇と、カムシャフト１０の回転可能にする状態を図４に説明している。

ところが、バッテリーが放電されてソレノイド２０に電源を印加できない場合にはキーを取り外すことができない、という問題が発生する。そこで、本発明のキーインターロック装置では、非常時にキーを取り外すことができるように構成されている。

図６は、ソレノイドが作動しない時にキーをロック位置に移動させる様子を示す斜視図、図７は、その動作状態図である。
キーが“ｏｎ”位置にある状態で、ロックバー２１が第２スライド面１５に沿って第２屈曲部１４を離脱するように“ｓｔａｒｔ”位置までキーを回転させ、次いでキーを（図６に示す加圧方向に）押しつつキーシリンダーとカムシャフト１０を図７の矢印の順に回転させて、キーを“ｌｏｃｋ”位置の方向に回転させると、ロックバー２１は第２屈曲部１４内に下降せず、スライドボトム１６に沿ってインターウォール１７を経て“ｌｏｃｋ”位置まで到達することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を助けるために例として挙げたものであって、本発明の範囲を制限するものではない。ここに開示された実施形態の他に、本発明の技術的思想に基づいた他の変形例も実施可能であるということは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば明らかである。

１０；カムシャフト
１１；ロッキングプレート
１２；第１屈曲部
１３；第１スライド面
１４；第２屈曲部
１５；第２スライド面
１６；スライドボトム
１７；インターウォール
２０；ソレノイド
２１；ロックバー
２２；傾斜面
１００；ボディー組立体
１１０；シリンダー組立体
１２０；カムシャフト
１３０；キーシリンダー
１４０；イグニションスイッチ

Claims

キーシリンダーに挿入され、“ｌｏｃｋ”位置、“ａｃｃ”位置、“ｏｎ”位置、“ｓｔａｒｔ”位置に回転するキーを、レバーが駐車位置にある場合にのみ取り外すキーインターロック装置であって、
ａ）キーシリンダーの外周面から突出して形成され、周縁部に窪んだ形状を有する第１屈曲部と、前記第１屈曲部の一側から離隔された位置にあって周縁部に窪んだ形状を有する第２屈曲部とが形成されたロッキングプレートを備えて、前記キーシリンダーと連結されて回転するカムシャフトと、
ｂ）前記ロッキングプレートの上側に配置され、電源印加に応じて前記ロッキングプレートに向かって昇降するロックバーが取り付けられたソレノイドと、
ｃ）前記レバーが駐車位置にあるか否かとキーの回転位置を検知し、それに応じてソレノイドに電源を印加してロックバーの昇降を制御する制御器と、を有して構成され、
キーが“ｌｏｃｋ”位置にある時、前記ロックバーの下に前記第１屈曲部が位置し、キーが“ｏｎ”位置にある時、前記ロックバーの下に前記第２屈曲部が位置して、前記制御器による電源印加に応じて前記ロックバーが上昇または下降が可能とし、前記ロックバーが前記第２屈曲部に下降した状態ではキーが“ｏｎ”位置から“ａｃｃ”位置に回転することができないようにしたことを特徴とする車両用キーインターロック装置。
前記ロックバーがキーの回転によって前記第１屈曲部に沿ってスライド可能となるように、前記ロックバーの下端に面する前記第１屈曲部に傾斜面が形成され、かつ前記第１屈曲部の前記第２屈曲部と隣接する側に第１スライド面が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用キーインターロック装置。
キーが“ｓｔａｒｔ”位置に回転する時、前記ロックバーが前記第２屈曲部をスライドして離脱可能になるように、前記第２屈曲部における前記第１屈曲部から遠い一側に第２スライド面が形成され、かつ前記ロックバーがロッキングプレートの周縁に沿って前記第１屈曲部までスライド可能になるように、前記第２屈曲部の後方にスライドボトムが形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用キーインターロック装置。
前記ロックバーは、前記ソレノイドに電源が印加されたとき上昇し、電源の印加が遮断されたとき下降するように構成され、キーが“ａｃｃ”位置にあるときまたはキーが“ｏｎ”位置から“ａｃｃ”位置に回転し始まる場合にのみ、前記制御器はレバーの位置に応じて前記ソレノイドに電源を印加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用キーインターロック装置。
前記ソレノイドは、前記ソレノイドに電源が印加された後に予め設定された任意の時間が経過したとき、電源が遮断されることを特徴とする請求項４に記載の車両用キーインターロック装置。