JP5964482B1 - キーシリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の大型化を伴わずに、シリンダ強度を高めることを可能としたキーシリンダ装置を提供する。【解決手段】キーシリンダ装置１は、筒状のロータケース３と、ロータケース３内に回転可能に挿入収容されるロータ４と、ロータ４の外周面に挿入されるとともに、ロータケース３の内周面に挿入固定されるスリーブ５と、メカニカルキーの挿抜によってロータ４内を径方向に弾性的に移動するタンブラ４５とを備えている。スリーブ５は、メカニカルキーの挿入によってタンブラ４５を離脱させるとともに、メカニカルキーの抜取によってタンブラ４５を係合させるタンブラ保持孔５２を有している。タンブラ保持孔５２の中間部には、タンブラ４５を受けるとともに、ロータケース３の内周面に形成された凹溝３ｅに挿通される隔壁５３が形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、キーシリンダ装置に関する。

従来のキーシリンダ装置の一例としては、車両のドアに設けられるドアロック機構のロック状態及びアンロック状態を切換えるためのシリンダ錠が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１に記載されたシリンダ錠は、メカニカルキーを挿入可能なキー孔を有するインナーシリンダと、相対回動を可能としてインナーシリンダを挿通保持するとともに、固定のハウジングに回動可能に保持されるアウタシリンダとを備えている。

インナーシリンダには、アウタシリンダに係合する状態、並びにキー孔へのメカニカルキーの挿入に応じてアウタシリンダとの係合を解除する状態を切換え可能としたハーフタンブラが保持されている。

アウタシリンダの内周には、中央の隔壁を挟んで対をなす２組の係合溝が軸方向に延びるようにして設けられており、ハーフタンブラは、２組の係合溝に係合する側にばねで付勢されている。

インナーシリンダのキー孔にメカニカルキーが挿入されない状態では、ハーフタンブラがアウタシリンダの係合溝に係合しており、キー孔にメカニカルキーが挿入されると、ハーフタンブラのアウタシリンダへの係合が解除される。

特開２０１４−１７７８０２号公報

ところで、エンジンの状態を切換えるイグニッションシリンダは、上述のドア用のシリンダ錠とは異なり、アウタシリンダを固定のハウジングに回動不能に保持する構造となっている。その構造上、インナーシリンダを強引に回動させてシリンダ錠を解錠しようとする不正行為が行われる場合は、アウタシリンダの２組の係合溝の間に形成された隔壁にハーフタンブラからの強い力を受けることとなる。

そのため、インナーシリンダの強引な回動につられて回動するハーフタンブラによってアウタシリンダの隔壁を破壊することで、シリンダ錠が不正解錠されてしまうことがある。このことから、アウタシリンダの隔壁に集中する荷重に耐え得る強度が必要となる。

アウタシリンダの隔壁の強度を向上させる場合は、アウタシリンダの径方向の肉厚を厚くすることで強度を高めることが考えられる。しかしながら、アウタシリンダの肉厚を厚くする場合は、アウタシリンダの外径が大きくなり、シリンダ錠全体の体積が増大してしまうという問題がある。

一方、アウタシリンダの隔壁の周方向における断面積を大きくすることで強度を高めることが考えられる。しかしながら、２組の係合溝に係合される２組のハーフタンブラ間の距離は所定の規格によって決まっているため、アウタシリンダの隔壁の周方向における肉厚を厚くすることはできない。

仮に、アウタシリンダの隔壁の周方向における肉厚を厚くすることができたとしても、アウタシリンダの外径が大きくなり、シリンダ錠全体が大型化する点では、従前どおり変わるところはない。

従って、本発明の目的は、装置全体の大型化を伴わずに、シリンダ強度を高めることを可能としたキーシリンダ装置を提供することにある。

［１］本発明は、筒状のロータケースと、前記ロータケース内に回転可能に挿入収容されるロータと、前記ロータの外周面に挿入されるとともに、前記ロータケースの内周面に挿入固定されるスリーブと、メカニカルキーの挿抜によって前記ロータ内を径方向に弾性的に移動するタンブラと、を備えており、前記スリーブは、前記メカニカルキーの挿入によって前記タンブラを離脱させるとともに、前記メカニカルキーの抜取によって前記タンブラを係合させる孔を有し、前記孔の中間部には、前記タンブラを受けるとともに、前記ロータケースの内周面に形成された凹溝に挿入される隔壁が形成されていることを特徴とするキーシリンダ装置にある。

［２］上記［１］記載の前記隔壁は、前記孔の内面にブリッジ状に形成された第１隔壁部分と、前記凹溝に挿通される第２隔壁部分とを有していることを特徴とする。

［３］上記［１］又は［２］記載の前記スリーブが所定の位置を越えて前記ロータと一緒に回転することを阻止する不正回転阻止部が、前記隔壁と前記凹溝とにより構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、装置全体の大型化を伴わずに、シリンダ強度を高めることが可能となる。

本発明に好適な実施の形態に係るキーシリンダ装置を模式的に示す分解斜視図である。 キーシリンダ装置の内部構造を説明するための要部断面模式図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視の要部断面拡大図である。 キーシリンダ装置の変形例を説明するための斜視図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、以下の説明においては、キーシリンダのキー挿入孔側を前部、キー挿入孔の後側を後部といい、キー挿入孔を正面からみて上下左右という。

（キーシリンダ装置の全体構成）
図１において、全体を示す符号１は、本実施の形態における典型的なキーシリンダ装置の一構成例を例示している。このキーシリンダ装置１は、各種の車載機器及びエンジンの状態を切換えるイグニッションシリンダであり、例えば車両のステアリングポストに装着されるステアリングロック装置のロックボディの内部に配置される。

キーシリンダ装置１は、図示しないメカニカルキー（以下、単に「キー」という。）と機械的な認証が可能なキーシリンダ２を備えている。キーシリンダ２は、キーの回転操作により、前部からみてＬＯＣＫ（ロック）位置から時計回りに、ＡＣＣ位置（アクセサリ）、ＯＮ位置（オン）及びＳＴＡＲＴ（スタート）位置である第１〜第４の位置のいずれかの位置に切換えられるようになっている。

キーシリンダ２がＬＯＣＫ位置にある場合は、ステアリングロック装置がロック状態となり、キーシリンダ２がＡＣＣ位置からＳＴＡＲＴ位置のいずれかの位置にある場合は、ステアリングロック装置がアンロック状態となる。

キーシリンダ２には、ステアリングロック装置の構成部品である図示しないイグニッションスイッチを操作するカムシャフトが連結される。キーシリンダ２がＬＯＣＫ位置からＡＣＣ位置を経てＯＮ位置又はＳＴＡＲＴ位置に回転操作されると、カムシャフトを介してイグニッションスイッチの接点の接続が切換えられる。この切換え操作によるイグニッションスイッチの接続状態に基づいて、各種の車載機器及びエンジンの状態が切換えられるようになっている。

（キーシリンダの構成）
キーシリンダ２は、図１及び図２に示すように、キー挿入方向とは反対側の後部が開口する筒状のロータケース３と、ロータケース３の内部に回転可能に収容される円柱状のロータ４と、ロータ４の外周面に挿入してロータケース３の内周面に挿入固定される筒状のスリーブ５とを備えている。

キーシリンダ２には、ロータケース３、ロータ４及びスリーブ５によって多重筒壁構造が形成される。ロータケース３に対してロータ４をキー挿入方向とは反対の方向から組み付けており、ロータ４のロータケース３に対する引抜強度が高められている。

（ロータケースの構成）
ロータケース３は、円形フランジ状のケース付筒部材からなり、ケース付筒部材のフランジ部３ａにキー操作孔３ｂを有している。ロータケース３の構成材料としては、例えば亜鉛ダイキャストなどの金属材あるいはガラス繊維入りポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂などの樹脂材が用いられる。

ロータケース３は、亜鉛ダイカスト等の金属材料により一体に加工成形された被取付部材である筒状のロックボディの内部にガタつき防止用のパッキン部材６を介して収容固定される。ロータケース３のロックボディ対向面には、パッキン部材６を挿入固定する図示しないパッキン挿入部が突出して形成されている。

ロータケース３の上部外周部には、キー挿入方向に沿った凹状の支持壁部３１が形成されており、支持壁部３１の凹部内には、ロッキングレバー３２が揺動可能に支持される。ロッキングレバー３２は、キーが差し込まれているか否かを検出するキー挿入検出機能やコラムシャフトの回転操作を可能及び不能とするロックバーやロックストッパ等のロック部材を保持するロック機能等を有している。

ロッキングレバー３２には、左右一対の脚部３３ａを有するカバープレート３３に覆われた状態でコイルばね３４が取り付けられる。カバープレート３３の左右一対の脚部３３ａに形成された孔３３ｂと、ロータケース３の支持壁部３１の左右両側の外面に突出して形成された突部３１ａとがスナップフィット固定され、コイルばね３４のばね力によりロッキングレバー３２がロータ４側に付勢される。

ロータケース３の下部外周部には、図示しないロックボディにキーシリンダ２を取り付けるためのストッパピン３５がロータ径方向に移動可能に貫通される。ストッパピン３５は、左右一対の脚部３６ａを有するストッパカバー３６に取り付けられ、左右一対の脚部３６ａがロータケース３の外周側面に起立して形成された凹状の縦壁部３８にスナップフィット固定される。

ストッパピン３５は、一端がロータケース３に固定されたレバー３７の弾力によりロックボディ側に付勢されている。レバー３７は、取付孔３７ａを介してロータケース３の縦壁部３８の凹部内に突出して形成された取付ピン３ｃに固定されている。

（ロータの構成）
ロータケース３の内部に回転可能に収容されるロータ４は、キー挿入検出機能を有する大径ロータ部４１と、キーを機械的に照合するキー照合機能を有する小径ロータ部４２とが段差部を介して一体に連結された段部形状を有している。大径ロータ部４１及び小径ロータ部４２には、キー挿入孔４ａがロータ回転軸線方向に沿って形成されている。

大径ロータ部４１の前部開口部には、キー挿入口を有して挿入口の破壊防止を目的とするブロック４３が収容固定されている。大径ロータ部４１の外周部には、スライドピース４４がキーの挿脱によりロータ径方向に移動可能に収容されており、ロッキングレバー３２の前端に屈曲形成された屈曲片３２ａが、スライドピース４４の外面に対向して配置される。

一方、小径ロータ部４２の内部には、長い板状をなす複数のタンブラ４５，…，４５と、カムシャフトの回転を阻止するロックピース４６とが弾力的に出没可能に収容されている。ロータ４の後部には、カムシャフトを係合するための矩形状をなす連結部４７がロータ回転軸線上に沿って突設されている。

小径ロータ部４２のキー挿入孔４ａには、図２及び図３に示すように、ロータ径方向に所定の間隔をもって、ロータ回転軸線方向に沿って延びる上下一対の仕切壁４ｂが連通して形成されており、仕切壁４ｂを挟んで複数のタンブラ収容孔４２ａ，…，４２ａが並べられている。左右一対のタンブラ収容孔４２ａが一組の収容室として構成されており、この一組の収容室がロータ回転軸線方向に所定の間隔をもって複数の収容室に区分されている。

小径ロータ部４２のキー挿入孔４ａには、径方向に向けて左右両側から突出するとともに、ロータ回転軸線方向に沿って延びる一対のガイド突起４２ｂが突出しており、ガイド突起４２ｂを介してキーがキー挿入孔４ａ内に案内されるようになっている。

小径ロータ部４２のタンブラ収容孔４２ａに収容されたタンブラ４５は、図３に示すように、左右分割形のハーフタンブラからなる。タンブラ４５の対向端面には、キーの挿入・抜脱により、ロータ径方向に作動させるためのタンブラ突起４５ａと、小径ロータ部４２のタンブラ収容孔４２ａから出没可能な突出端部４５ｂとが突出して形成されている。

タンブラ４５は、タンブラ突起４５ａがキーの表裏両面に形成されたキー溝と係合することで、キーを機械的に照合するキー照合位置となる小径ロータ部４２のタンブラ収容孔４２ａ内の所定の位置にコイルばね４６を介して弾性的に保持されている。

タンブラ４５の突出端部４５ｂは、キーがキー挿入孔４ａ内に差し込まれていない状態においては、小径ロータ部４２のタンブラ収容孔４２ａの開口端から突出しており、この突出端部４５ｂがスリーブ５に係合することでロータ４の回転が規制される。

キーがキー挿入孔４ａに差し込まれた状態では、全てのタンブラ４５は、キーのキー溝に係合することでロータ４のタンブラ収容孔４２ａの開口端から内方側へ退避する。これにより、全てのタンブラ４５がスリーブ５に干渉することなく、ロータ４が回転操作可能な状態となる。

（スリーブの構成）
この種のキーシリンダ２にあっては、キー形状の違いによってタンブラ４５の形状や枚数が決定されるものであり、タンブラ４５の形状や枚数に応じてロータ４を変更する必要がある。一方、ロッキングレバー３２のキー挿入検出機能及びロック機能は、ロータケース３の形状によって成り立つことから、ロータ４の変更によってロータケース３の形状変更をも伴う。

そこで、本実施の形態においては、キー形状の違いによりロータ４を変更する場合であっても、ロータケース３を共有化することを可能とした円筒状金属性のスリーブ５が用いられる。スリーブ５によって、キーの形状違いに対応してロータ４の回転を規制する位置が設定される。

図１〜図３において、スリーブ５の外周面には、挿入方向に向けて先細り形状に延びる案内リブ５１がスリーブ５の全長にわたって突出している。案内リブ５１は、ロータケース３の内周面に形成された案内凹部３ｄにロータ回転軸線方向に沿って挿入される。かかる構成により、ロータケース３に対するスリーブ５の誤挿入操作を防止することが図られている。

スリーブ５の外周部両側には、ロータ回転軸線方向に長い複数のタンブラ保持孔５２，…，５２が貫通して形成されている。このタンブラ保持孔５２は、ブリッジ状に形成された隔壁５３を介して二列に区画されており、隔壁５３がタンブラ４５の突出端部４５ｂを受けている。タンブラ保持孔５２は、キーの挿入によりタンブラ４５の突出端部４５ｂを離脱させるとともに、キーの抜取によってタンブラ４５の突出端部４５ｂを係合させる孔を構成している。

変更されるキー形状やタンブラ４５の種類や個数等に合わせた大きさ（外径）及び厚さ寸法となるスリーブ５を作製し、変更されるキー形状やタンブラ４５の種類や個数等に合わせて適宜の大きさ、位置及び個数を有するタンブラ保持孔５２が適宜選択使用される。従って、タンブラ保持孔５２の位置や個数等については、図示例に限定されるものではないことは勿論である。

ロータ４の外周面に挿入してロータケース３の内周面に挿入固定されたスリーブ５を備えることで、キー形状やタンブラ４５の種類や個数等を変更する場合のキー挿入検出機能及びロック機能を有する構成部品の部品精度の緩和が可能となり、コストアップを抑えることができる。

キーの形状違いによりロータ４を変更する場合であっても、ロータケース３を共有化する機能をスリーブ５に持たせることができるようになり、構成部品の種類数を削減することができる。

構成部品の種類数を削減することができるため、構成部品の組立の段替え数を削減することができるようになり、構成部品の組立工数を削減することが可能となる。

（キーシリンダの不正回転阻止構造）
キーがロータ４のキー挿入孔４ａ内に差し込まれていない施錠状態においては、タンブラ４５の突出端部４５ｂが、スリーブ５のタンブラ保持孔５２を区画する隔壁５３に係合することで、ロータ４の回転が規制されている。しかしながら、タンブラ保持孔５２の隔壁５３がタンブラ保持孔５２内にブリッジ状に形成されているため、隔壁５３の周方向における断面積が小さくなり、強度が比較的に弱い。

その構造上、例えばロータ４の強引な回転につられて回転するタンブラ４５を介してスリーブ５の隔壁５３に強い力を加えることで、キーシリンダ２を解錠しようとする不正行為が行われる場合は、タンブラ４５の突出端部４５ｂがスリーブ５の隔壁５３を破壊してタンブラ保持孔５２から強引に離脱され、ロータ４を不正回転することでキーシリンダ２が不正に解錠されてしまうことがある。

本実施の形態の主要なところは、ロータ４を強引に回転させることでタンブラ４５を介してスリーブ５の隔壁５３に強い力が加わっても、スリーブ５が所定の係止位置を越えてロータ４と一緒に回転することを阻止する不正回転阻止部をロータケース３及びスリーブ５の非回転部材に備えた点にある。

図示例によれば、スリーブ５は、タンブラ保持孔５２の中間部にブリッジ状に形成された第１隔壁部分である隔壁５３と、この隔壁５３のロータケース３側の端部に形成された第２隔壁部分である係止壁５３ａとを有している。係止壁５３ａは、タンブラ保持孔５２の開口端から突出しており、タンブラ保持孔５２の全長にわたって配されている。係止壁５３ａの突出寸法は、例えば約０．７ｍｍ程度に設定されている。

この係止壁５３ａは、スリーブ５の隔壁５３の強度を確保するための補強リブとして機能するものであり、ロータケース３の内周面のロータ回転軸線方向に沿って形成された凹溝３ｅに挿通固定されている。この凹溝３ｅは、ロータケース３の後部開口端から大径ロータ部４１及び小径ロータ部４２の間に形成された環状の段差面４ｃにわたって延びている。凹溝３ｅの深さ寸法は、例えば約０．９ｍｍ程度に設定されている。

ロータケース３の凹溝３ｅに隔壁５３の係止壁５３ａを介してスリーブ５を挿通固定することで、スリーブ５だけでなく、ロータケース３にも、強い力を受けさせることが可能となる。この係止壁５３ａと凹溝３ｅとの係止位置等によって、隔壁５３の強度が決まる。

スリーブ５の係止壁５３ａとロータケース３の凹溝３ｅとは、不正行為によるロータ４の回転を阻止する不正回転阻止部として構成されており、不正行為によるロータ４の回転力に耐える耐アタック性の低下を防止している。ロータ４の不正回転を阻止することができるようになり、スリーブ５の破壊を確実に防止することができる。

また、図３に示すように、スリーブ５の案内リブ５１は、ロータケース３の案内凹部３ｄに対して円周方向にすきま嵌めとされており、すきま嵌めの隙間の範囲で案内凹部３ｄ内を周方向に移動可能になっている。これにより、案内リブ５１と案内凹部３ｄとの当接が回避され、スリーブ５の隔壁５３に作用する回転力をロータケース３の凹溝３ｅで確実に受けることができ、スリーブ５の破壊を確実に防止することができる。

一方、スリーブ５の後部開口端部には、ロータケース３の下部外周部に貫通されたストッパピン３５に嵌め込み固定するための係止孔５ｂが貫通して形成されている。係止孔５ｂは、ロータケース３の下部外周部に貫通されたストッパピン３５を嵌め込むことでスリーブ５の引き抜きを阻止している。

スリーブ５の前部開口端面５ａは、ロータ４の段差面４ｃと、ロータケース３のフランジ部３ａの奥側にある内周面に形成された環状段部３ｆとに当接することで、ロータ４の引き抜きを阻止する阻止面として構成されている。

スリーブ５の前部開口端面５ａ、ロータケース３の環状段部３ｆ、ロータ４の段差面４ｃ及びストッパピン３５が、ロータ４及びスリーブ５の引抜きに耐える耐アタック性の低下を防止している。ロータケース３のフランジ部３ａが破壊された場合でも、ロータ４及びスリーブ５の引抜きに耐える耐アタック性の向上が図られている。

（実施の形態の効果）
以上のように構成されたキーシリンダ装置１によれば、上記効果に加えて以下の効果が得られる。

不正行為によるロータ４の回転を阻止するための簡易な構造をもって、道路運送車両の保安基準、装置型式指定規則や道路運送車両の保安基準の細目を定める公示等の内突法規に効果的に対応することができる。

スリーブ５の一部を径方向に厚くするだけで強度を高めることができるようになり、スリーブ５全体の径や肉厚を大きくすることで強度を高める必要がないので、キーシリンダ２の大型化を回避することが可能となる。

スリーブ５の隔壁５３とロータケース３の凹溝３ｅとをロータ回転軸線方向に挿通固定する簡単な構成により、所要の強度を満足することができることに加えて、キーシリンダ２の小型化を図ることが可能となる。

［変形例］
上記実施の形態及び図示例では、スリーブ５のタンブラ保持孔５２の全長にわたって形成されたリブ状の係止壁５３ａを例示したが、これに限定されるものではない。この係止壁５３ａの他の一例としては、図４に示すように、スリーブ５の隔壁５３の強度を補強する係止壁５３ａをスリーブ５の長手方向の全長にわたり延設させる構成がある。

図４において、スリーブ５の係止壁５３ａがスリーブ５の長手方向の全長にわたって延設している点で上記実施の形態とは異なるが、その他の構造は、実質的に変わるところはない。

この変形例に係る構成を採用することにより、隔壁５３の係止壁５３ａがスリーブ５の長手方向の全長にわたって形成されていることと相まって、その係止壁５３ａを挿通するロータケース３の凹溝３ｅの長さを確保することでスリーブ５の隔壁５３の強度を補強することができる。

なお、本発明におけるキーシリンダ装置１の代表的な構成例では、自動車に適用する場合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、例えば建設機械や農業機械などの各種の車両に効果的に適用することができることは勿論である。

以上の説明からも明らかなように、本発明に係る代表的な実施の形態、変形例及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、変形例及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１…キーシリンダ装置、２…キーシリンダ、３…ロータケース、３ａ…フランジ部、３ｂ…キー操作孔、３ｃ…取付ピン、３ｄ…案内凹部、３ｅ…凹溝、３ｆ…環状段部、４…ロータ、４ａ…キー挿入孔、４ｂ…仕切壁、４ｃ…段差面、５…スリーブ、５ａ…前部開口端面、５ｂ…係止孔、６…パッキン部材、３１…支持壁部、３１ａ…突部、３２…ロッキングレバー、３２ａ…屈曲片、３３…カバープレート、３３ａ，３６ａ…脚部、３３ｂ…孔、３４，４６…コイルばね、３５…ストッパピン、３６…ストッパカバー、３７…レバー、３７ａ…取付孔、３８…縦壁部、４１…大径ロータ部、４２…小径ロータ部、４２ａ…タンブラ収容孔、４２ｂ…ガイド突起、４３…ブロック、４４…スライドピース、４５…タンブラ、４５ａ…タンブラ突起、４５ｂ…突出端部、４６…ロックピース、４７…連結部、５１…案内リブ、５２…タンブラ保持孔、５３…隔壁、５３ａ…係止壁

Claims (3)

1. 筒状のロータケースと、
   前記ロータケース内に回転可能に挿入収容されるロータと、
   前記ロータの外周面に挿入されるとともに、前記ロータケースの内周面に挿入固定されるスリーブと、
   メカニカルキーの挿抜によって前記ロータ内を径方向に弾性的に移動するタンブラと、
   を備えており、
   前記スリーブは、前記メカニカルキーの挿入によって前記タンブラを離脱させるとともに、前記メカニカルキーの抜取によって前記タンブラを係合させる孔を有し、
   前記孔の中間部には、前記タンブラを受けるとともに、前記ロータケースの内周面に形成された凹溝に挿通される隔壁が形成されていることを特徴とするキーシリンダ装置。
2. 前記隔壁は、前記孔の内面にブリッジ状に形成された第１隔壁部分と、前記凹溝に挿入される第２隔壁部分とを有していることを特徴とする請求項１に記載のキーシリンダ装置。
3. 前記スリーブが所定の位置を越えて前記ロータと一緒に回転することを阻止する不正回転阻止部が、前記隔壁と前記凹溝とにより構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のキーシリンダ装置。

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