(57)【要約】【課題】検知手段側の故障と制御側の故障が同時に発生しても故障の判定が可能で、検知手段の個数が削減できる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の回転を阻止するロック位置と、回転を許容するロック解除位置との間で変位するロック部材と、ステアリングシャフトがロックされていることを検知する第１検知スイッチＳＷ１と、ステアリングシャフトがロック解除されていることを検知する第２検知スイッチＳＷ２及び第３検知スイッチＳＷ３と、第１検知スイッチＳＷ１と第２検知スイッチＳＷ２の検知出力に基づきロック部材の位置を判断してロック部材の駆動を制御する電動ステアリングロック制御部３０とを備え、電動ステアリングロック制御部３０からのロック・ロック解除情報と第２検知スイッチＳＷ２及び第３検知スイッチＳＷ３の検知出力とを車両側制御部３１に出力した。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置と前記ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変位するロック部材と、前記ステアリングシャフトがロックされていることを検知する第１検知手段と、
前記ステアリングシャフトがロック解除されていることを検知する第２検知手段及び第３検知手段と、
前記第１検知手段と第２検知手段の検知出力に基づき前記ロック部材の位置を判断して前記ロック部材の駆動を制御する電動ステアリングロック制御部とを備え、
前記電動ステアリングロック制御部からのロック・ロック解除情報と前記第２検知手段及び前記第３検知手段の検知出力とを出力することを特徴とする電動ステアリングロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のステアリングシャフトの回転をロックする電動ステアリングロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の電動ステアリングロック装置としては、特許文献１に開示されたものがある。この電動ステアリングロック装置１００は、図１４に示すように、ステアリングシャフト１０１の回転を阻止するロック位置とステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変位するロックバー１０２と、ステアリングシャフト１０１がロックされていることを検知する第１スイッチＳＷ１と、ステアリングシャフト１０１がロック解除されていることを検知する第２スイッチＳＷ２と、第１検知スイッチＳＷ１と第２検知スイッチＳＷ２の検知出力に基づきロック部材の位置を判断してロック部材１０２の駆動を制御する電動ステアリングロック制御部であるＣＰＵ１０３とを備えている。又、ＣＰＵ１０３からのロック・ロック解除情報と第２検知スイッチＳＷ２の検知出力は、車両側制御部であるスタータ制御装置１０４に供給されている。スタータ制御装置１０４は、これら入力状態に基づきステアリングシャフト１０１のロック・ロック解除状態を判別する。そして、ステアリングシャフト１０１がロック解除状態にある時のみエンジンスタート指令に基づきエンジンを始動等する。ステアリングシャフト１０１がロック位置にある時にはエンジンスタート指令があってもエンジンの始動を行わない。
【０００３】
ところで、上記電動ステアリングロック装置１００にあっては、ステアリングシャフト１０１がロック位置に位置するのに、ロック解除位置に位置するという誤情報をスタータ制御装置１０４に出力し、スタータ制御装置１０４がエンジンを始動するような事態を確実に回避する必要がある。
【０００４】
上記従来例では、第２検知スイッチＳＷ２の出力とＣＰＵ１０３の出力をスタータ制御装置１０４に供給するしている。従って、第２検知スイッチＳＷ２の故障によって、ステアリングシャフト１０１がロック位置に位置するのにロック解除情報を誤出力した場合には、ＣＰＵ１０３からのロック情報によって電動ステアリングロック装置１００に故障有りと判定できる。又、ＣＰＵ１０３の暴走等によって、ステアリングシャフト１０１がロック位置に位置するのにロック解除状態を誤出力した場合には、第２検知スイッチＳＷ２からのロック情報（正確にはロック解除位置に位置しない旨の情報）によって電動ステアリングロック装置１に故障有りと判定できる。
【０００５】
しかし、スタータ制御装置１０４に対する第２検知スイッチＳＷ２とＣＰＵ１０３の出力情報が共に誤情報（ロック位置に位置する旨の誤情報）である場合には、電動ステアリングロック装置１００の故障を判定できない。つまり、第２検知スイッチＳＷ２の故障と、ＣＰＵ１０３の暴走等とが同時に発生した場合には電動ステアリングロック装置１００の故障を判別できないという問題がある。
【０００６】
このような問題を解決するため、図１５及び図１６に示すような電動ステアリングロック装置が考えられる。この電動ステアリングロック装置１１０は、ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置とステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変位するロック部材と、ステアリングシャフトがロックされていることを検知する第１検知スイッチＳＷ１と、ステアリングシャフトがロック解除されていることを検知する第２、第３及び第４検知スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４と、第１検知スイッチＳＷ１と第２検知スイッチＳＷ２の検知出力に基づきロック部材の位置を判断してロック部材の駆動を制御する電動ステアリングロック制御部１１１とを備え、電動ステアリングロック制御部１１１のロック・ロック解除情報と第３検知スイッチＳＷ３と第４検知スイッチＳＷ４の検知出力を車両側制御部（図示せず）に出力している。
【０００７】
このような構成であれば、ロック解除位置を検知する第３検知スイッチＳＷ３側と第４検知スイッチＳＷ４側のいずれか一つの故障と、電動ステアリングロック制御部１１１の暴走等とが同時に発生した場合にも電動ステアリングロック装置１１０の故障を判別できる。つまり、第３検知スイッチＳＷ３と第４検知スイッチＳＷ４の内の故障していないスイッチから車両側制御部がロック位置情報（正確には、ロック解除位置に位置しない旨）を得るため、電動ステアリングロック装置１１０に故障有りと判定できるからである。例えば、ステアリングシャフトがロック位置に位置するのに、電動ステアリングロック制御部１１１が誤ったロック解除位置に位置する旨の情報を出力し、且つ、第３検知スイッチＳＷ３が故障でＬ信号を出力（図１６にて破線で示す）した場合にも第４検知スイッチＳＷ４がＨ信号を出力するため、電動ステアリングロック制御部１１１の故障と第３検知スイッチの故障を判別できる。
【特許文献１】特開２００５−２１４１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記電動ステアリングロック装置１１０には、４つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を設ける必要があり、電動ステアリングロック装置１１０のコストアップ及び大型化になるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、検知手段側の故障と制御側の故障が同時に発生しても故障の判定ができるような信号を車両側制御部に出力し、しかも、検知手段の個数が削減できる電動ステアリングロック装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する請求項１の発明は、ステアリングシャフトの回転を阻止するロック位置と前記ステアリングシャフトの回転を許容するロック解除位置との間で変位するロック部材と、前記ステアリングシャフトがロックされていることを検知する第１検知手段と、前記ステアリングシャフトがロック解除されていることを検知する第２検知手段及び第３検知手段と、前記第１検知手段と第２検知手段の検知出力に基づき前記ロック部材の位置を判断して前記ロック部材の駆動を制御する電動ステアリングロック制御部とを備え、前記電動ステアリングロック制御部からのロック・ロック解除情報と前記第２検知手段及び前記第３検知手段の検知出力とを出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、ロック解除位置を検知する第２検知手段側と第３検知手段側のいずれか一つの故障と、電動ステアリングロック制御部の暴走等とが同時に発生した場合にも、第２検知手段と第３検知手段の内の故障していない検知手段から車両側制御部がロック解除位置に位置しない旨の情報を得るため、電動ステアリングロック装置の故障を判別できる。以上より、検知手段側の故障と制御側の故障が同時に発生しても故障の判定ができるような信号を車両側制御部に出力し、しかも、検知手段の個数が３つで足りる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図１３は本発明の一実施形態を示し、図１は電動ステアリングロック装置１の分解斜視図、図２は電動ステアリングロック装置１の動作箇所の要部斜視図、図３〜図１０の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ動作説明図、図１１は制御系の回路ブロック図、図１２は出力波形図、図１３はステアリングシャフトがロック状態にあって、正常時及び種々の故障時における車両側制御部への出力状態を示す図である。
【００１３】
電動ステアリングロック装置１は、図１に示すように、互いに組み付けされ、内部に部品収容室を形成するハウジング２及びカバー３と、この部品収容室内に収容され、その内部に更にドライブユニット室を形成するドライブユニットハウジング４及びドライブユニットカバー５と、このドライブユニット室内に配置される駆動源であるモータ６と、このモータ６の回転軸６ａに固定されたウオームギア７と、このウオームギア７に噛み合い、ドライブユニット室内で回転自在に支持されたウオームホイール８と、このウオームホイール８の一方面に一体に設けられた第１カム部９と、ウオームホイール８の他方面に一体に設けられた第２カム部１０と、第１カム部９に追従して上下動（ａ矢印方向）するロック部材１１と、第２カム部１０に追従して揺動（ｂ矢印方向）する保持レバー１２と、部品収容室に配置された回路基板１３とを主な構成部品として備えている。
【００１４】
ロック部材１１は、図２に詳しく示すように、平板状で、且つ、切欠きによってバネ受け面１４ａが形成されたフラットロッド部１４と、このフラットロッド部１４の上方より水平方向に突出されたカム係止部１５と、カム係止部１５の反対側に突出されたレバー用係止突起１６と、フラットロッド部１４の下端に設けられたシャフト係止突起１７とから構成されている。フラットロッド部１４は、ハウジング２の一対のガイドレール部２ａ，２ｂによって上下動自在に支持されている。そして、ロック部材１１は、シャフト係止突起１７がハウジング２の孔２ｃより外部に突出し、ステアリングシャフト（図示せず）の回転を阻止するロック位置（図３及び図７の各（ａ）、（ｂ）の位置）とステアリングシャフト（図示せず）の回転を許容するロック解除位置（図６及び図１０の（ａ）、（ｂ）の位置）との間で変位する。バネ受け面１４ａとドライブユニットハウジング４との間には第１バネである圧縮バネ１８が介在され、このバネ力によってロック部材１１が第１カム部９を押圧する方向に付勢されている。
【００１５】
保持レバー１２は、図２に詳しく示すように、回転支持ピン１９（図７〜図１０の（ａ）、（ｂ）に示す）を中心に揺動自在に支持されたフラットプレート部２０と、このフラットプレート部２０の上端の一方より大きく前方に突出されたカム係止部２１と、フラットプレート部２０のカム係止部２１の下方位置より少し突設されたロック用係止部２２（図１に示す）とを備えている。保持レバー１２は、ロック部材１１の移動を許容する待機位置（図７〜図９の（ａ）、（ｂ）の位置）と、ロック用係止部２２がロック部材１１のレバー用係止突起１６に係止し、ロック部材１１のロック位置側への移動を阻止する保持位置（図１０の（ａ）、（ｂ）の位置）との間で揺動する。回転支持ピン１９には第２バネであるコイルバネ２３（図１等に示す）が保持され、このコイルバネ２３によって保持レバー１２が第２カム部１０を押圧する方向に付勢されている。
【００１６】
次に、ロック部材１１及び保持レバー１２の位置を検出する検出手段について説明する。ロック部材１１の位置検出手段は、第１カム部９に一体に突設された被検出部２４と、この被検出部２４の近接位置で対向配置される回路基板１３に固定された第１検知スイッチＳ１及び第２検知スイッチＳ２とから構成されている。被検出部２４はウオームホイール８の回転中心を中心として同一円周上に円弧状に配置されている。
【００１７】
第１検知手段である第１検知スイッチＳ１は、ロック部材１１のロック位置を検知し、第２検知手段である第２検知スイッチＳ２はロック部材１１のロック解除位置を検知する。
【００１８】
保持レバー１２の位置検出手段は、保持レバー１２のフラットプレート部２０の上端の他端側より少し前方に突出された被検出部２５と、この被検出部２５に近接する回路基板１３の位置に固定された第３検知スイッチＳ３とから構成されている。第３検知手段である第３検知スイッチＳ３は、保持レバー１２が待機位置に位置する状態でオフし、保持レバー１２が保持位置に位置する状態でオンする。つまり、ロック部材１１のロック解除位置を検知する。第１〜第３検知スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、正常時には図１２に示す出力状態を示す。
【００１９】
次に、電動ステアリングロック装置１の制御系を説明する。図１１に示すように、回路基板１３に電動ステアリングロック制御部（ＣＰＵ）３０が設けられ、この電動ステアリングロック制御部３０には第１検知スイッチＳＷ１と第２検知スイッチＳＷ２の検知出力が供給されている。電動ステアリングロック制御部３０は、第１検知スイッチＳＷ１と第２検知スイッチＳＷ２の検知出力よりロック部材１１の位置を認識し、モータ６の駆動を制御する。電動ステアリングロック制御部３０は、車両側制御部３１にロック・ロック解除情報を出力する。又、電動ステアリングロック装置１からは、第２検知スイッチＳＷ２と第３検知スイッチＳＷ３の検知出力が車両側制御部３１に出力されている。
【００２０】
車両側制御部３１は、ステアリングシャフトがロック解除位置に位置することを条件として、例えばエンジン始動指令に基づきエンジンを始動する。ステアリングシャフトがロック解除位置に位置するか否かは、電動ステアリングロック制御部３０からのロック・ロック解除情報と、第２検知スイッチＳＷ２及び第３検知スイッチＳＷ３の検知情報から判定する。この判定内容については、下記の動作説明で詳しく説明する。
【００２１】
次に、上記電動ステアリングロック装置１の動作を説明する。図３（ａ）、（ｂ）に示すロック部材１１のロック位置では、ロック部材１１のシャフト係止突起１７がステアリングシャフト（図示せず）に係止し、これによってステアリングシャフト（図示せず）の回転が阻止されている。このロック位置では、第１検知スイッチＳ１の出力はＨｉｇｈ信号（以下、Ｈ信号）、第２検知スイッチＳ２の出力はＬｏｗ信号（以下、Ｌ信号）、第３検知スイッチＳ３の出力はＨ信号である。
【００２２】
このロック状態にあって車両を駆動するべく、ドライバー等がステアリング施解錠ボタン（図示せず）を押下する。すると、電動ステアリングロック制御部３０は、先ず、第１及び第２検知スイッチＳ１，Ｓ２の出力状態よりロック位置に位置することを確認する。この位置確認の後、モータ６の駆動によりウオームホイール８が解錠方向Ａに回転し、ロック部材１１が第１カム部９に追従してロック解除位置側に移動する（図４及び図５の（ａ）、（ｂ）参照）。第１検知スイッチＳ１の出力は、第１カム部９が少し回転した位置でＨ信号からＬ信号に変化する。この信号変化に係わらずモータ６の駆動が続行される。そして、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ロック部材１１がロック解除位置まで移動すると、第２検知スイッチＳ２の出力がＬ信号からＨ信号に変化する。この信号変化によってモータ６の駆動が停止される。以上によって、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ロック部材１１がロック解除位置で停止される。
【００２３】
一方、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、保持レバー１２はロック位置では待機位置に位置する。そして、上記したモータ６の駆動でウオームホイール８が解錠方向Ａに回転すると、保持レバー１２が第２カム部１０上を摺動する。保持レバー１２はロック部材１１のロック解除位置の直前までは待機位置に位置する（図８及び図９の（ａ）、（ｂ）参照）。そして、図１０（ａ）、（ｂ）に示しように、ロック部材１１がロック解除位置まで移動した時点で初めて待機位置から保持位置に移動される。保持レバー１２が保持位置に移動すると、保持レバー１２のロック用係止部２２がロック部材１１のレバー用係止突起１６に係止する。すると、第３検知スイッチＳ３の出力がＨ信号からＬ信号に変化する。以上により、ロック解除位置への動作が完了する。ロック部材１１がロック解除位置に位置すると、ステアリングシャフト（図示せず）の回転が自由となる。又、ロック部材１１が保持レバー１２によって位置保持されるため、強い衝撃力がロック部材１１に加わっても、ロック部材１１がロック位置側に移動することはない。これにより、車両走行中等においてステアリングシャフト（図示せず）がロックするような事態を確実に防止できる。
【００２４】
ロック部材１１のロック解除位置にあって、車両駐車するためドライバー等がステアリング施解錠ボタン（図示せず）を押下する。すると、電動ステアリングロック制御部３０は、先ず、第１検知スイッチＳ１の出力がＬ信号、第２検知スイッチＳ２の出力がＨ信号であるか否かをチェックし、ロック部材１１がロック解除位置に位置することを確認する。位置確認の後、モータ６の駆動によりウオームホイール８が施錠方向Ｂに回転し、保持レバー１２が第２カム部１０に追従移動して保持位置から待機位置に直ちに移動する。これにより、第３検知スイッチＳ３の出力はＬ信号からＨ信号に変化する。待機位置に変位した保持レバー１２は、第２カム部１０上を摺動するが、図９、図８、図７の各（ａ）、（ｂ）に示すように、ロック位置まで移動しても待機位置に位置し続ける。
【００２５】
一方、モータ６の駆動によりウオームホイール８が施錠方向Ｂに回転すると、ロック部材１１は保持レバー１２の待機位置への変位後、第１カム部９に追従してロック解除位置側に移動する（図５及び図４の（ａ）、（ｂ）参照）。第２検知スイッチＳ２の出力は、第１カム部９が少し回転した位置でＨ信号からＬ信号に変化する。この信号変化後もモータ６の駆動が続行され、ロック部材１１がロック解除位置まで移動する。すると、第１検知スイッチＳ１の出力がＬ信号からＨ信号に変化する。この信号変化によってモータ６の駆動が停止され、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ロック部材１１がロック位置で停止する。ロック部材１１がロック位置に位置すると、ステアリングシャフト（図示せず）の回転がロックされる。これにより、駐車中における車両盗難を防止できる。
【００２６】
ところで、車両側制御部３１は、エンジン始動指令に基づきエンジン始動を開始する際に、ステアリングシャフト（図示せず）がロック解除位置に位置していることを確認する。上記したように車両側制御部３１には、図１３に示すように、電動ステアリングロック制御部３０からのロック・ロック解除情報と、第２及び第３検知スイッチＳＷ２，ＳＷ３の検知情報が導かれている。全ての情報が正常であれば、第２スイッチＳＷ２からＨ信号、第３検知スイッチＳＷ３からＬ信号が供給される。
【００２７】
ここで、ＣＰＵの暴走等によって電動ステアリングロック制御部３０がＨ信号を出力する場合には、第２及び第３検知スイッチＳＷ２，ＳＷ３の出力状態より電動ステアリングロック制御部３０に故障有りと判定する。又、第２検知スイッチＳＷ２の故障によって第２検知スイッチＳＷ２がＨ信号を出力する場合には、電動ステアリングロック制御部３０が故障している旨の信号を出力すると共に、第３検知スイッチＳＷ３の出力より第２検知スイッチＳＷ２に故障有りと判定する。又、第３検知スイッチＳＷ２の故障によって第３検知スイッチＳＷ３がＬ信号を出力する場合には、電動ステアリングロック制御部３０と第２検知スイッチＳＷ２が共にロック解除位置を示すＬ信号を出力することから第３検知スイッチＳＷ３に故障有りと判定する。更に、第２検知スイッチＳＷ２の故障と、電動ステアリングロック制御部３０の暴走等による故障とが同時に発生した場合には、第２検知スイッチＳＷ２がＨ信号を出力し、且つ、電動ステアリングロック制御部３０はＬ信号又はＨ信号を出力する。しかし、第３検知スイッチＳＷ３の出力より電動ステアリングロック装置１に故障有りを判定できる。尚、第３検知スイッチＳＷ３の故障と、電動ステアリングロック制御部３０の暴走等による故障とが同時に発生した場合にも、同様にして故障有りと判定する。
【００２８】
このように車両側制御部３１は、故障有りと判定した場合には、アラーム警告を発する、電動ステアリングロック装置１を再チェックする等の対応策を取ることになる。
【００２９】
以上、本発明では、検知スイッチ側の故障と制御側の故障が同時に発生しても、第２検知スイッチＳＷ２と第３検知スイッチＳＷ３の内の故障していない検知スイッチから車両側制御部がロック解除位置に位置しない旨の情報を得るため、電動ステアリングロック装置１の故障を判別できる。以上より、検知スイッチ側の故障と制御側の故障が同時に発生しても故障の判定ができるような信号を車両側制御部３１に出力し、しかも、検知スイッチの個数が３つで足りる。このように検知スイッチが３個で良いため、電動ステアリングロック装置１のコストダウン及び小型化になる。
【００３０】
この実施形態では、第１検知スイッチＳＷ１及び第２検知スイッチＳＷ２は、第１カム部９を検知対象とし、第３検知スイッチＳＷ３は、保持レバー１２を検知対象としているが、第１検知スイッチＳＷ１はステアリングシャフトのロック位置を、第２検知スイッチＳＷ２及び第３検知スイッチＳＷ３は、共にステアリングシャフトのロック解除位置を検知できれば、検知対象を問わない。
【００３１】
この実施形態では、第１〜第３検知スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、共に回路基板１３上に搭載したので、第１〜第３検知スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の組み付け、配線等が容易であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態を示し、電動ステアリングロック装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示し、電動ステアリングロック装置の動作箇所の要部斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を示し、（ａ）はＵ矢視方向から見た動作説明図、（ｂ）はＬ矢視方向から見た動作説明図である。
【図４】本発明の一実施形態を示し、（ａ）はＵ矢視方向から見た動作説明図、（ｂ）はＬ矢視方向から見た動作説明図である。である。
【図５】本発明の一実施形態を示し、（ａ）はＵ矢視方向から見た動作説明図、（ｂ）はＬ矢視方向から見た動作説明図である。である。
【図６】本発明の一実施形態を示し、（ａ）はＵ矢視方向から見た動作説明図、（ｂ）はＬ矢視方向から見た動作説明図である。である。
【図７】本発明の一実施形態を示し、（ａ）はＲ矢視方向から見た動作説明図、（ｂ）はＲ矢視方向から見た一部破断の動作説明図である。
【図８】本発明の一実施形態を示し、（ａ）はＲ矢視方向から見た動作説明図、（ｂ）はＲ矢視方向から見た一部破断の動作説明図である。
【図９】本発明の一実施形態を示し、（ａ）はＲ矢視方向から見た動作説明図、（ｂ）はＲ矢視方向から見た一部破断の動作説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態を示し、（ａ）はＲ矢視方向から見た動作説明図、（ｂ）はＲ矢視方向から見た一部破断の動作説明図である。
【図１１】制御系の回路ブロック図である。
【図１２】各部の出力波形図である。
【図１３】ステアリングシャフトがロック状態にあって、正常時及び種々の故障時における車両側制御部への出力状態を示す図である。
【図１４】従来例の制御系の回路ブロック図である。
【図１５】他の従来例の制御系の回路ブロック図である。
【図１６】各検知スイッチの出力波形図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  電動ステアリングロック装置
１１  ロック部材
３０  電動ステアリングロック制御部
３１  車両側制御部
Ｓ１  第１検知スイッチ（第１検知手段）
Ｓ２  第２検知スイッチ（第２検知手段）
Ｓ３  第３検知スイッチ（第３検知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008030669.tif 000012
【図１１】
2008030669.tif 000013
【図１２】
2008030669.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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