(57)【要約】【課題】動力源の出力を上げないことを前提に、アンロック作動時間の要件を満たしたまま、ロックバーを引き抜くことを可能にした電動ステアリングロック装置を提供すること。【解決手段】電動ステアリングロック装置１は、動力源としてモータを備え、モータの出力軸には、ウォーム２が設けられている。ウォーム２、ギヤ４、シャフト３、ロックストッパ５により、高引抜力且つ低速でロックバー６を作動させる減速機構１１が構成される。一方、レバー８、スプリング９により、高速且つ低引抜力でロックバー６を作動させるレバー機構１２が構成される。アンロック作動中に減速機構１１とレバー機構１２とを切り替える。【選択図】図１
2017132339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の動力を作動機構を通じてロックバーに伝達し、ロックバーをステアリング側のロックホルダに嵌合してステアリングをロックし、ロックバーをロックホルダから引き抜いてステアリングをアンロックする電動ステアリングロック装置において、
前記作動機構は、前記ロックバーの引抜力と前記ロックバーの作動速度とを変化させて、前記動力源の動力を前記ロックバーに伝達し、
その作動機構は、前記動力源の動力を受ける力点から支点までの長さと、前記動力源の動力を前記ロックバーに与える作用点から前記支点までの長さとの比によって前記ロックバーの引抜力と前記ロックバーの作動速度が共に規定されるレバー機構を含む
ことを特徴とする電動ステアリングロック装置。
【請求項２】
前記作動機構は、前記ロックバーの引抜力と前記ロックバーの作動速度が共に異なる２つの作動機構を含み、それら２つの作動機構の少なくとも一方が前記レバー機構である
請求項１に記載の電動ステアリングロック装置。
【請求項３】
前記２つの作動機構のうち、一方の作動機構よりも高い引抜力を前記ロックバーに与える他方の作動機構を第１の作動機構とし、前記第１の作動機構よりも高速で前記ロックバーを作動させる作動機構を第２の作動機構とし、前記第２の作動機構が前記レバー機構である
請求項２に記載の電動ステアリングロック装置。
【請求項４】
前記第１の作動機構は、前記動力源であるモータの回転を減速する減速機構である
請求項３に記載の電動ステアリングロック装置。
【請求項５】
前記作動機構は、前記減速機構から前記動力源の動力を受けつつ前記ロックバーに係合して前記ロックバーを直接的に作動させる直接作動状態と、前記減速機構から前記動力源の動力を受けつつ前記レバー機構の力点に係合して前記レバー機構の作用点にて前記ロックバーを間接的に作動させる間接作動状態との間で切り替わるロックストッパを備える
請求項４に記載の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、動力源の動力を作動機構を通じてロックバーに伝達し、ロックバーをステアリング側のロックホルダに嵌合してステアリングをロックし、ロックバーをロックホルダから引き抜いてステアリングをアン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】
特許文献１には、モータの回転駆動力を減速機構を通じてロックバーに伝達することにより、ステアリングのロックとアンロックを行う電動ステアリングロック装置が開示されている。
【０００３】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、電動ステアリングロック装置５１は、動力源としてモータを備え、モータの出力軸には、ウォーム５２が設けられている。ウォーム５２には、シャフト５３に設けられたギヤ５４が噛合される。ウォーム５２とギヤ５４とのギヤ比にしたがってシャフト５３の回転が減速され、このとき、シャフト５３の回転によるトルクが高められる。
【０００４】
シャフト５３のねじ部には、ロックストッパ５５が螺合され、シャフト５３の回転運動がロックストッパ５５の直線運動に変換される。ロックストッパ５５には、ロックバー５６が連結されている。ロックストッパ５５の図の上側への移動により、ロックバー５６がステアリング側のロックホルダ６１に嵌合されると、ステアリングがロックされる。一方、ロックストッパ５５の図の下側への移動により、ロックバー５６がロックホルダ６１から引き抜かれると、ステアリングがアンロックされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１０１２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図２（ａ）に示すように、ロックバー５６がロック位置にあるとき、ステアリングからのトルクＴがロックバー５６にかかっている。この状態でロックバー５６を引き抜く必要があるため、引抜力Ｆをなるべく上げたい要望がある。
【０００７】
一方、ロックバー５６がロック位置からアンロック位置に至るまでのアンロック作動時間には、車両からの要請で上限値が設定される。このため、アンロック作動時間をなるべく短縮したい要望がある。
【０００８】
しかしながら、引抜力Ｆを上げることと、アンロック作動時間を短縮することとは、原理上相反する関係にある。つまり、引抜力Ｆを上げるためには、低速でロックバー５６を引き抜く必要があり、この場合、アンロック作動時間が長くなる。一方、アンロック作動時間を短縮するためには、高速でロックバー５６を引き抜く必要があり、この場合、引抜力Ｆが小さくなる。
【０００９】
このため、動力源であるモータの出力を上げないことを前提に、アンロック作動時間の要件を満たそうとした場合、一連の減速機構（ウォーム５２、ギヤ５４、シャフト５３、ロックストッパ５５）による引抜力Ｆでは、ロックバー５６を引き抜けない場合が考えられる。
【００１０】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、動力源の出力を上げないことを前提に、アンロック作動時間の要件を満たしたまま、ロックバーを引き抜くことを可能にした電動ステアリングロック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する電動ステアリングロック装置は、動力源の動力を作動機構を通じてロックバーに伝達し、ロックバーをステアリング側のロックホルダに嵌合してステアリングをロックし、ロックバーをロックホルダから引き抜いてステアリングをアンロックする電動ステアリングロック装置において、前記作動機構は、前記ロックバーの引抜力と前記ロックバーの作動速度とを変化させて、前記動力源の動力を前記ロックバーに伝達し、その作動機構は、前記動力源の動力を受ける力点から支点までの長さと、前記動力源の動力を前記ロックバーに与える作用点から前記支点までの長さとの比によって前記ロックバーの引抜力と前記ロックバーの作動速度が共に規定されるレバー機構を含むことをその要旨としている。
【００１２】
この構成によれば、レバー機構を含む作動機構を用いて、ロックバーを引き抜くアンロック作動の初期の段階では、ステアリングからのトルクがロックバーにかかっているため、高い引抜力をロックバーに与えるとともに、上記トルクがロックバーにかからなくなってからは、高速でロックバーを作動させることで、初期の低速分を補うことが可能になる。これにより、動力源の出力を上げないことを前提に、アンロック作動時間の要件を満たしたまま、ロックバーを引き抜くことができる。
【００１３】
上記電動ステアリングロック装置について、前記作動機構は、前記ロックバーの引抜力と前記ロックバーの作動速度が共に異なる２つの作動機構を含み、それら２つの作動機構の少なくとも一方が前記レバー機構であることとしてもよい。
【００１４】
この構成によれば、２つの作動機構の協働により、高引抜力と高速を共に実現することができる。
上記電動ステアリングロック装置について、前記２つの作動機構のうち、一方の作動機構よりも高い引抜力を前記ロックバーに与える他方の作動機構を第１の作動機構とし、前記第１の作動機構よりも高速で前記ロックバーを作動させる作動機構を第２の作動機構とし、前記第２の作動機構が前記レバー機構であることとしてもよい。
【００１５】
この構成によれば、レバー比を大きくして高速を得ることができる。
上記電動ステアリングロック装置について、前記第１の作動機構は、前記動力源であるモータの回転を減速する減速機構であることとしてもよい。
【００１６】
この構成によれば、減速比を大きくして高引抜力を得ることができる。
上記電動ステアリングロック装置について、前記作動機構は、前記減速機構から前記動力源の動力を受けつつ前記ロックバーに係合して前記ロックバーを直接的に作動させる直接作動状態と、前記減速機構から前記動力源の動力を受けつつ前記レバー機構の力点に係合して前記レバー機構の作用点にて前記ロックバーを間接的に作動させる間接作動状態との間で切り替わるロックストッパを備えることとしてもよい。
【００１７】
この構成によれば、ロックバーを引き抜くアンロック作動の過程で、ロックストッパが直接作動状態から間接作動状態に切り替わる工夫を凝らすことで、当初は減速機構による高引抜力を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、動力源の出力を上げないことを前提に、アンロック作動時間の要件を満たしたまま、ロックバーを引き抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電動ステアリングロック装置の構成を示す模式図であって、（ａ）はロックバーがロック位置にあるときを示す模式図、（ｂ）は機構切り替わりの状況を示す模式図、（ｃ）はロックバーがアンロック位置にあるときを示す模式図。
【図２】従来の電動ステアリングロック装置を示す模式図であって、（ａ）はロックバーがロック位置にあるときを示す模式図、（ｂ）はロックバーがアンロック位置にあるときを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、電動ステアリングロック装置の一実施の形態について説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、電動ステアリングロック装置１は、動力源としてモータを備え、モータの出力軸には、ウォーム２が設けられている。ウォーム２には、シャフト３に設けられたギヤ４が噛合される。ウォーム２とギヤ４とのギヤ比にしたがってシャフト３の回転が減速され、このとき、シャフト３の回転によるトルクが高められる。
【００２１】
シャフト３のねじ部には、ロックストッパ５が螺合され、シャフト３の回転運動がロックストッパ５の直線運動に変換される。このとき、シャフト３とロックストッパ５とのねじ諸元にしたがってロックストッパ５が減速される。ロックストッパ５は、シャフト３の回転速度及びシャフト３とのねじ諸元に応じた速度で図の上下方向に移動する。
【００２２】
ロックストッパ５には、ロックバー６が連結されている。ロックストッパ５の図の上側への移動により、ロックバー６がステアリング側のロックホルダ１５に嵌合されると、ステアリングがロックされる。一方、ロックストッパ５の図の下側への移動により、ロックバー６がロックホルダ１５から引き抜かれると、ステアリングがアンロックされる。
【００２３】
ロックストッパ５には、押圧用の突起７が設けられ、この突起７に向けて、レバー８がスプリング９にて付勢されている。スプリング９による回転中心がレバー８の支点となる。そして、ロックバー６が図１（ａ）に示すロック位置にあるとき、レバー８は、基端に位置する支点を中心に時計回りの方向に付勢され、中程に位置する力点がロックストッパ５の突起７に接触している。このとき、レバー８の先端に位置する作用点は、ロックバー６に設けられた被押圧用の突起１０から離間している。したがって、ロックバー６を引き抜くアンロック作動の初期の段階では、ロックストッパ５が単独でロックバー６に係合してロックバー６を図の下側に作動させることになる。このとき、ロックストッパ５は、ロックバー６に係合してロックバー６を直接的に作動させる直接作動状態にある。
【００２４】
そして、ロックストッパ５の直接作動状態におけるロックバー６の引抜力及び作動速度は、ウォーム２とギヤ４とのギヤ比の他、シャフト３とロックストッパ５とのねじ諸元によって調整可能であり、従来のロックバー５６のそれらよりも高引抜力且つ低速に設定されている。
【００２５】
また、アンロック作動が進行すると、ロックストッパ５の突起７がレバー８の力点を押圧することに伴い、レバー８の先端に位置する作用点がロックバー６の突起１０を押圧するようになる。したがって、アンロック作動の途中からは、レバー８が単独でロックバー６に係合してロックバー６を図の下側に作動させることになる。このとき、ロックストッパ５は、レバー８の中程に位置する力点に係合してレバー８の先端に位置する作用点にてロックバー６を間接的に作動させる間接作動状態にある。
【００２６】
そして、ロックストッパ５の間接作動状態におけるロックバー６の引抜力及び作動速度は、図１（ｃ）に示すように、レバー８の中程に位置する力点から支点までの長さＬ１と、レバー８の先端に位置する作用点から支点までの長さＬ２との比によって調整可能であり、従来のロックバー５６のそれらよりも高速且つ低引抜力に設定されている。
【００２７】
本例では、ウォーム２、ギヤ４、シャフト３、ロックストッパ５により、高引抜力且つ低速でロックバー６を作動させる減速機構１１が構成される。減速機構１１は、第１の作動機構に相当する。一方、レバー８、スプリング９により、高速且つ低引抜力でロックバー６を作動させるレバー機構１２が構成される。レバー機構１２は、第２の作動機構に相当する。そして、減速機構１１（第１の作動機構）とレバー機構１２（第２の作動機構）とにより、動力源であるモータの回転駆動力をロックバー６に伝達する「作動機構」が構成される。
【００２８】
次に、電動ステアリングロック装置１の作用について説明する。ここでは、ロックバー６をロック位置からアンロック位置に至らせるアンロック作動時の動作を説明する。
図１（ａ）に示すように、ロックバー６がロック位置にあるとき、ロックストッパ５が単独でロックバー６に係合している。この状態でモータを例えば正転させてアンロック作動を開始すると、ロックストッパ５によってロックバー６が低速で持ち上げられ、このとき、ロックストッパ５からロックバー６に高い引抜力が与えられる。この高い引抜力により、ステアリングからのトルクがかかっているロックバー６がロックホルダ１５から引き抜かれる。
【００２９】
ところで、アンロック作動中には、ロックストッパ５の突起７がレバー８の力点を押圧することに伴い、レバー８の先端に位置する作用点がロックバー６の突起１０に向かって移動する。このため、アンロック作動中には、ロックストッパ５とレバー８の両者がロックバー６に係合する図１（ｂ）の状況が一時的に得られる。
【００３０】
そして、この状況からアンロック作動が進行すると、今度はレバー８によってロックバー６が高速で持ち上げられ、このとき、レバー８からロックバー６に低い引抜力が与えられる。これにより、初期の低速分を補うかたちで、ステアリングからのトルクがかかっていないロックバー６がアンロック位置に向けて移動され、やがて、図１（ｃ）に示すように、ロックバー６がアンロック位置に到達すると、アンロック作動が完了する。
【００３１】
ちなみに、ロックバー６がアンロック位置に到達したことが図示しないセンサによって検出されたことを条件に、エンジンが始動される。したがって、アンロック作動時間を短縮することで、エンジンが始動されるまでの待ち時間を短縮できることになる。
【００３２】
尚、ロックバー６がロックホルダ１５から完全に引き抜かれて高引抜力が必要なくなったタイミングで速やかに図１（ｂ）に示す機構切り替わりの状況が得られることを狙って、ロックストッパ５の突起７でレバー８の力点を押圧し始めるタイミングの他、ロックバー６の突起１０がレバー８の作用点で押圧され始めるタイミングが設定される。そして、これらの設定には、ロックバー６が図１（ａ）に示すロック位置にあるときの、ロックバー６の突起１０からレバー８の作用点までの離間長さ（隙間量）が関与する。したがって、ロックバー６がロック位置にあるとき、ロックストッパ５の突起７は必ずしもレバー８の力点に接触していなくてもよいことになる。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）アンロック作動の初期の段階では、ステアリングからのトルクがロックバー６にかかっているため、減速機構１１により高い引抜力をロックバー６に与えるとともに、上記トルクがロックバー６にかからなくなってからは、レバー機構１２により高速でロックバー６を作動させることで、初期の低速分を補う。これにより、動力源であるモータの出力を上げないことを前提に、アンロック作動時間の要件を満たしたまま、ロックバー６を引き抜くことができる。
【００３４】
（２）ロックバー６の引抜力とロックバー６の作動速度が共に異なる減速機構１１とレバー機構１２との協働により、高引抜力と高速を共に実現することができる。
（３）高引抜力且つ低速の減速機構１１と高速且つ低引抜力のレバー機構１２とを切り替えて、モータの出力をロックバー６に伝達している。この構成によれば、それぞれの作動機構（減速機構１１とレバー機構１２）の特徴を活かして、規定時間内にアンロック作動を完了させることができる。
【００３５】
（４）２つの作動機構のうち、レバー機構１２のレバー比（Ｌ２／Ｌ１）を大きくして高速を得ることができる。
（５）２つの作動機構のうち、減速機構１１の減速比（ギヤ比及びねじ諸元に由来）を大きくして高引抜力を得ることができる。
【００３６】
（６）ロックバー６を引き抜くアンロック作動の過程で、ロックストッパ５が直接作動状態から間接作動状態に切り替わる工夫を凝らすことで、当初は減速機構１１による高引抜力を得ることができる。
【００３７】
（７）スプリング９にてレバー８をロックストッパ５の突起７に向けて付勢し、ロックバー６がロック位置にあるとき、ロックストッパ５の突起７にレバー８の力点を接触させている。これにより、レバー８が安定状態で支持されることになり、異音の発生を抑制できる。
【００３８】
尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ロックバー６とロックストッパ５との間にバネ等の付勢部材（上記実施の形態では図示略）が介在されることを前提に、ロックストッパ５に対するロックバー６の位置決めが図られるとともに、ロックストッパ５とロックバー６との間に介在されるレバー８を、ロックストッパ５又はロックバー６にて位置決めできることになる。この場合、スプリング９を割愛してもよい。
【００３９】
・減速機構１１に求められる引抜力は、ロック位置にあるロックバー６にかかっているステアリングからのトルクの想定値を上回る任意の値に設定可能である。この引抜力を大きく設定する程、より低速でロックバー６が作動されることになる。そして、ロックバー６がアンロック位置に至るまでのアンロック作動時間には、予め上限値が設定されているので、その上限値以下の任意の値から減速機構１１によるロックバー６の作動時間を減じた残り時間のうちに、レバー機構１２によりロックバー６をアンロック位置まで作動させる必要がある。これを満たす作動速度がレバー機構１２に求められることになる。尚、レバー機構１２のレバー比（Ｌ２／Ｌ１）を大きくする程、より高速でロックバー６が作動されることになる。
【００４０】
・レバー機構１２のレバー比（Ｌ２／Ｌ１）を「１」よりも小さくすることで、減速機構１１からロックバー６に与えられる引抜力よりも高い引抜力がレバー機構１２からロックバー６に与えられる。この場合、高引抜力且つ低速でロックバー６を作動させる第１の作動機構にレバー機構１２が用いられるとともに、高速且つ低引抜力でロックバー６を作動させる第２の作動機構に減速機構１１が用いられる。
【００４１】
・ロックストッパ５に２つの突起７を設け、一方の突起７で一方のレバー８の力点を押圧するとともに、他方の突起７で他方のレバー８の力点を押圧し、アンロック作動時にロックバー６の突起１０を押圧するにあたり、一方のレバー８の作用点から他方のレバー８の作用点に切り替える構成を採用してもよい。この場合、双方の作動機構にレバー機構１２が用いられる。もっとも、上記一方のレバー８を含むレバー機構１２には高引抜力且つ低速でロックバー６を作動させることが求められるとともに、上記他方のレバー８を含むレバー機構１２には高速且つ低引抜力でロックバー６を作動させることが求められ、それらを満たすレバー比がそれぞれのレバー８に設定される。したがって、上記一方のレバー８を含むレバー機構１２が第１の作動機構に相当し、上記他方のレバー８を含むレバー機構１２が第２の作動機構に相当する。
【符号の説明】
【００４２】
１…電動ステアリングロック装置、２…ウォーム、３…シャフト、４…ギヤ、５…ロックストッパ、６…ロックバー、７…突起、８…レバー、９…スプリング、１０…突起、１１…減速機構（第１の作動機構）、１２…レバー機構（第２の作動機構）、１５…ロックホルダ。
【図１】
2017132339.tif 000003
【図２】
2017132339.tif 000004