JP2016125306A - キーシリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キー形状の違いがあっても、装置全体の形状変更を伴わない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、メカニカルキーの挿入によって整列するタンブラ４５が弾性的に装着されたロータ４と、ロータ４をメカニカルキーの挿入方向とは反対方向から挿入して回転可能に収容したロータケース３と、ロータ４の外周面に挿入してロータケース３の内面に固定された筒状のスリーブ５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を係合させる孔５１を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、キーシリンダ装置に係り、特に、キーを挿入することにより整列されるタンブラを備えた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、例えば車両用のステアリングロック装置に用いられるキーシリンダ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１に記載された従来のキーシリンダ装置は、シリンダインナをシリンダアウタのステアリングロック装置側となる背面側から回転可能に挿入したシリンダ錠を備えている。シリンダ錠は、ロックピンをシリンダアウタの内面に突出させてシリンダインナの背面側に形成した鍔状部に当接させるとともに、シリンダインナの鍔状部がステアリングロック装置のボデー内に形成された段部に当接することでシリンダインナの背面側への移動を阻止するようにしている。

この種のシリンダ錠におけるシリンダインナの内部には、回転軸線方向に延在するキー挿入孔を横切って連通する複数のタンブラ保持孔にシリンダインナ径方向移動可能なキー照合用のタンブラが弾性的に保持されている。

シリンダ錠を解錠する場合は、キーをキー挿入孔に挿入してタンブラの突部をシリンダアウタの内面に形成した凹部から退避させ、シリンダインナの回転を許容することでシリンダ錠が解錠するようになっている。一方、シリンダ錠を施錠する場合は、キーをキー挿入孔から抜脱してタンブラの突部をシリンダアウタの凹部に進入させ、シリンダインナの回転を阻止することでシリンダ錠が施錠するようになっている。

特許第３３４６７０６号公報

この種のシリンダ錠は、キーとタンブラとによりキー照合を機械的に行っており、シリンダインナ内におけるタンブラの位置は、キーがキー挿入孔に挿入されているか否かを検出するキー挿入検出機能及びシリンダインナの施解錠位置を保持するロック機能に関連付けられている。

キー挿入検出機能及びロック機能は、シリンダアウタの形状によって成り立つものであり、キー形状の違いだけで固有のシリンダ錠を構成する構成部品を用意しなければならない。そのため、シリンダアウタの形状が異なるシリンダ錠毎に、キー挿入検出機能及びロック機能の関連付けと相まって構成部品の寸法精度の保証を行う必要があり、製品コストが高騰することになる。

そこで、本発明の目的は、キー形状の違いがあっても、装置全体の形状変更を伴わないキーシリンダ装置を提供することにある。

［１］本発明は、メカニカルキーの挿入によって整列するタンブラが弾性的に装着されたロータと、前記ロータを前記メカニカルキーの挿入方向とは反対方向から挿入して回転可能に収容したロータケースと、前記ロータの外周面に挿入して前記ロータケースの内面に固定された筒状のスリーブと、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］記載の前記ロータの後部外面には、前記ロータの引き抜きを阻止するストッパ部材が弾性的に支持され、前記ストッパ部材が前記スリーブの後端面に当接されていることを特徴とする。

［３］上記［２］記載の前記スリーブの前端面は、前記ロータケースのフランジ部よりも後方の内周面に形成された環状段部に当接されていることを特徴とする。

本発明によれば、キー形状の違いがあっても、装置全体の構成部品を変更することなく、キーシリンダの機械的なキー照合が可能となる。

本発明に好適な第１の実施の形態に係るキーシリンダ装置を示す分解斜視図である。 第１の実施の形態に係るキーシリンダ装置の内部を説明するための部分斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態に係るキーシリンダ装置の組立過程を説明するための要部分解斜視図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。 第２の実施の形態に係るキーシリンダ装置を示す分解斜視図である。 第２の実施の形態に係るキーシリンダ装置の内部を説明するための部分斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形態に係るキーシリンダ装置の組立過程を説明するための要部分解斜視図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。

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。

［第１の実施の形態］
（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、第１の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、車両停車中において、図示しないコラムシャフトの回転操作を不能とするステアリングロック装置に備えられる。

図示例によ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、「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。このキーシリンダ２は、キーを挿入するキー挿入孔４ａとは反対側の一端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とを備えている。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。

キーシリンダ２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。キーシリンダ２は、キーの回転操作により、キー挿入孔４ａを正面からみて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り替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り替えられる。この切り替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き、各種の車載機器及びエンジンの状態が切り替えられる。

（ロータケースの構成）
ロータケース３は、図１及び図２に示すように、円形フランジ状のケース付筒部材からなり、フランジ部にキー操作孔３ａ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等の金属材が用いられる。

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３１，３１が形成されており、支持壁部３１の間には、ロッキングレバー３２が揺動可能に支持されている。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、一対の脚部がロータケース３に固定されたカバープレート３３に覆われた状態でコイルばね３４が取り付けられており、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側に付勢されている。

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ている。ストッパピン３５は、一対の脚部がロータケース３に固定されたストッパカバー３６に取り付けられており、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。

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ロックボディの内部にガタつき防止用のゴムパッキン６を介して収容固定されている。

ロータケース３のロックボディ対向面には、パッキン保持体３８が突出して形成されている。一方、ゴムパッキン６は、一対の取付片部６ａと、取付片部６ａの一端縁を連結するパッキン部６ｂとからなり、パッキン保持体３８に嵌め込み固定されている。

（ロータの構成）
ロータ４は、図１〜図３に示すように、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的に連結された段部形状を有している。

大径ロータ部４１の前部開口部には、キー挿入口を有するフロントカバー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ている。

一方、小径ロータ部４２の内部には、径方向に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。タンブラ４５には、キーのキー溝と係合する図示しないタンブラ孔が形成されており、タンブラ４５は、タンブラ孔を介して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内の所定位置に弾性的に保持されている。

タンブラ４５の突出端部は、キーが小径ロータ部４２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の外周面から突出しており、この突出端部がロータケース３の内周面に係合することでロータ４の回転が規制されるようになっている。

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の外周面から内方側へ退避する。これにより、全てのタンブラ４５がロータケース３の内周面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。

（ロータケースの共有化構成）
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るから、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。このスリーブ５には、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。

このスリーブ５の外周部両側には、ロータ回転軸線方向に長い長尺状のタンブラ保持孔５１，５１が二列に貫通して形成されている。このタンブラ保持孔５１は、キーの挿入によりタンブラの突出端部を離脱させるとともに、キーの抜取によりタンブラの突出端部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５１が適宜選択使用される。従って、タンブラ保持孔５１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の小径ロータ部４２の外周面には、図１〜図４に示すように、スリーブ５が挿入されており、キーシリンダ２には、ロータケース３と、ロータ４と、スリーブ５とによって多重筒壁構造が形成されている。スリーブ５の両側外周面には、挿入方向に向けて先細り形状に延びる案内リブ５２が突出して形成されており、ロータケース３の内周面に形成された案内凹部３ｂに挿入固定されている。

スリーブ５の前部側の開口端面５３は、大径ロータ部４１と小径ロータ部４２との間に形成された環状の段差面４ｂ、及びロータケース３のフランジ部の奥側にある内周面に形成された環状段部３ｃ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。一方のスリーブ５の後端部は、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ことで引き抜きを阻止する阻止部として構成されている。

スリーブ５の開口端面５３、ロータケース３の環状段部３ｃ、ロータ４の段差面４ｂ、及びストッパピン３５が、ロータ４の引抜きに耐える耐アタック性の低下を防止している。

（第１の実施の形態の効果）
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。

（１）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。
（２）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。
（３）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。

［第２の実施の形態］
図５〜図８を参照すると、これらの図には、第２の実施の形態に係るキーシリンダ装置１の一構成例が示されている。なお、これらの図において、上記第１の実施の形態と実質的に同じ部材には同一の部材名と符号を付しており、それらの部材に関する詳細な説明は省略する。

上記第１の実施の形態にあっては、亜鉛ダイキャスト等の金属材からなるロータケース３を設けた構成であったものを、この第２の実施の形態では、樹脂材からなるロータケース３として構成した点と、ロータ４の引き抜きに耐える耐アタック性を更に高めた構成とした点で上記第１の実施の形態とは異なっている。

これらの図において、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、例えば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ている。

小径ロータ部４２の後部外周部には、コイルばね４７を介して四角キャップ状のストッパ部材４８が収容されている。このストッパ部材４８は、コイルばね４７の弾力によりロータ径方向外側に付勢されており、ロータ４がロータケース３から前側へ抜き取られる抜き取りを阻止している。ストッパ部材４８によりロータ４の引き抜きに耐える耐アタック性の低下が更に防止されている。

ストッパ部材４８の後端部は、下傾斜する斜面４８ａに形成されている。この斜面４８ａにスリーブ５の後端側の開口端面５４を対向させた状態でコイルばね４７の弾力に抗してロータ４の外周面にスリーブ５を押し込むと、ストッパ部材４８が斜面４８ａにより下方向の分力を受けてスリーブ５の筒内に没入しながら移動する。

スリーブ５がストッパ部材４８の斜面４８ａを越えると、スリーブ５の後端側の開口端面５４がストッパ部材４８の前端面に当接するとともに、スリーブ５の前端側の開口端面５３がロータ４の段差面４ｂに当接することで、ストッパ部材４８がコイルばね４７の復元力により元の位置に復帰する。従って、スリーブ５に対するロータ４の脱離が規制されることになる。

スリーブ５の前部側の開口端面５３が、ロータ４の段差面４ｂ及びロータケース３の環状段部３ｃ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ることに加えて、スリーブ５の後端側の開口端面５４は、ストッパ部材４８の前端面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。ストッパ部材４８が、ロータ４の引抜きに耐える耐アタック性の低下と、ロータケース３の樹脂化に伴う耐アタック性の低下を防止している。従って、ロータケース３のフランジ部が破壊された場合でも、ロータ４の引抜きに耐える耐アタック性の向上が図られている。

（第２の実施の形態の効果）
この第２の実施の形態に係るキーシリンダ装置１は、上記第１の実施の形態の効果に加えて、ロータケース３を樹脂材料により構成していることから、二次加工の必要がなくなり、製造コストを低減することができるとともに、キーシリンダ２の軽量化を図ることができる。

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…キー操作孔、３ｂ…案内凹部、３ｃ…環状段部、４…ロータ、４ａ…キー挿入孔、４ｂ…段差面、５…スリーブ、６…ゴムパッキン、６ａ…取付片部、６ｂ…パッキン部、３１…支持壁部、３２…ロッキングレバー、３２ａ…屈曲片、３３…カバープレート、３４，４７…コイルばね、３５…ストッパピン、３６…ストッパカバー、３７…レバー、３８…パッキン保持体、４１…大径ロータ部、４２…小径ロータ部、４３…フロントカバー、４４…スライドピース、４５…タンブラ、４６…ロックピース、４８…ストッパ部材、４８ａ…斜面、５１…タンブラ保持孔、５２…案内リブ、５３，５４…開口端面

Claims (3)

1. メカニカルキーの挿入によって整列するタンブラが弾性的に装着されたロータと、
   前記ロータを前記メカニカルキーの挿入方向とは反対方向から挿入して回転可能に収容したロータケースと、
   前記ロータの外周面に挿入して前記ロータケースの内面に固定された筒状のスリーブと、
   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ていることを特徴とするキーシリンダ装置。
2. 前記ロータの後部外面には、前記ロータの引き抜きを阻止するストッパ部材が弾性的に支持され、前記ストッパ部材が前記スリーブの後端面に当接されていることを特徴とする請求項１記載のキーシリンダ装置。
3. 前記スリーブの前端面は、前記ロータケースのフランジ部よりも後方の内周面に形成された環状段部に当接されていることを特徴とする請求項２記載のキーシリンダ装置。

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