JP2007278016A - ディスクシリンダー錠ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】 屋内外で使用可能であり、作動不良や機能障害が生じ難く、たとえ、鍵孔に挿入した鍵が破断した場合にも、鍵孔から鍵を抜き取ることが可能なディスクシリンダー錠ユニットを提供する。
【解決手段】 ハウジング11と、ローター12と、複数のディスクタンブラ13,14,15と、円弧状の板バネ16と、サイドバー17と、ハウジング内から突出するロックプレート18と、ハウジングの前後端の開口を塞ぐフロントプレート19及びリアプレート20とを備え、フロントプレートの鍵挿入孔19aからリアプレートの孔20aまでが、ほぼ直線状の孔で連通するように形成され、所定粒径以下の異物を通過させ得るものである。ディスクシリンダー錠ユニット10を開閉操作するための鍵30は、突出軸部32と操作把持部34との境界部35が、鍵孔挿入部31と突出軸部32との境界部33よりも先に破断するように形成される。
【選択図】 図5

Description

本発明は屋外と屋内の両方にて使用可能なディスクシリンダー錠ユニット、及びこれを開閉操作するための鍵に関し、例えば、共同溝等のマンホールの蓋にも使用可能なディスクシリンダー錠ユニット及び鍵に関する。
従来の通信ケーブル、送電ケーブル、上下水道管等を収納する共同溝等の出入口の蓋に使用される施錠装置は、錠前ユニットの鍵孔が路上に露出しているため、泥、砂及び砂利等の異物が目詰まりして回転しなくなる虞がある。そのため、当該用途の施錠装置では、多くの場合に、錠前ユニットの鍵孔にキャップが嵌められている。しかしながら、共同溝内で作業を行おうとするときには、錠前ユニットを開閉操作するために、キャップは外されるものであり、埃や砂等は鍵孔に侵入しやすく、これを完全に防止することは困難である。当該用途の施錠装置における錠前ユニットとして、例えば、ピンシリンダー錠が用いられた場合には、泥水や砂が浸入することにより、作動不良や機能障害が生じやすいという欠点がある。すなわち、ピンシリンダー錠はコイルバネやピンを内部に有するものであるため、路面のような悪条件下では故障が生じ易い。
なお、ピンシリンダー錠の例としては、特許文献1に記載されたものがある。
またマンホール出入口の蓋の錠前ユニットが作動不良を起している場合には、鍵孔に挿入した鍵の把持部をペンチやプライヤーといった工具で回転操作することがある。一般的に、共同溝内の作業では、機器や工具を比較的強い力で操作することが多く、鍵を工具で回転操作したときには、鍵孔挿入部が把持部との境界部分で破断してしまうことがある。その場合には、鍵孔から鍵を抜き取ることが困難になり、錠前ユニットの開閉操作も不能になってしまう。
特開2002−147072
したがって、本発明の目的は、泥水や砂が鍵孔に浸入する可能性が高い屋外において使用可能であり、且つ、屋内においても使用可能であり、作動不良や機能障害が生じ難いディスクシリンダー錠ユニットを提供することである。
本発明の別の目的は、鍵孔に挿入した鍵が破断した場合にも、鍵孔から鍵を抜き取ることが可能なディスクシリンダー錠ユニットを提供することである。
以下、課題を解決するための手段について、添付図面中の参照番号を付して説明する。
本発明では、内面の軸方向に溝11fが形成され、前端と後端に開口11b,11cを有するハウジング11と、回転軸線を中心に相対的に回動するようにハウジング11内に収容され、軸方向に切欠き部12c及びスリット12bが形成されたローター12と、ほぼ中央に鍵挿入孔13a,14a,15aが形成され、外周のそれぞれ所定位置に切欠部13b,14b,15b及び凸部13c,14c,15cが形成され、回転軸線を中心にそれぞれ相対的に回動するように前記ローター12内に収容された複数のディスクタンブラ13,14,15と、鍵30により操作したとき以外に前記複数のディスクタンブラ13,14,15が回動するのを防止するため前記複数のディスクタンブラ13,14,15に押圧力を作用させるように前記ローター12内に収容された円弧状の板バネ16と、前記ハウジング11の溝11fと前記ローター12のスリット12bが対向位置に在るときに当該溝11fと当該スリット12bにより規定される空隙部に収容されることにより、前記ローター12が前記ハウジング11内で相対的に回動することを妨げるサイドバー17と、前記ローター12が前記ハウジング11内で相対的に回動し、ローター12の所定箇所が当接することにより押圧されて前記ハウジング11内から出入するように設けられたロックプレート18と、ほぼ中央に鍵挿入孔19aが形成されて前記ハウジング11の前端開口11bを塞ぐフロントプレート19と、ほぼ中央に孔20aが形成されて前記ハウジング11の後端開口11cを塞ぐリアプレート20とを備え、前記フロントプレート19の鍵挿入孔19aから前記リアプレート20の孔20aまでが、ほぼ直線状の孔で連通するように形成され、当該連通孔が所定粒径以下の小石、砂及び泥を通過させ得るように形成されたものであるディスクシリンダー錠ユニット10が提供される。
本発明では、ディスクシリンダー錠ユニット10を開閉操作するための鍵30として、鍵孔内に挿入される鍵孔挿入部31と、当該鍵孔挿入部31に連設されて前記鍵孔から常に外側に配置される突出軸部32と、手指や工具により把持して操作するため前記突出軸部に連設された操作把持部34とを備え、前記操作把持部34から所定以上の回転力が作用したときに、前記突出軸部32と前記操作把持部34との境界部35が、前記鍵孔挿入部31と前記突出軸部32との境界部33よりも先に破断するように形成されたものが提供される。
本発明のディスクシリンダー錠ユニットでは、ピンシリンダー錠のようなコイルバネやピンを部品として使用せず、円弧状板バネの押圧力により複数のディスクタンブラを保持するものであり、しかも、各構成部品が組み立てられたときに、フロントプレートの鍵挿入孔からリアプレートの孔までがほぼ直線状の孔で連通するように形成され、この連通する孔の内部空間が最小幅4mm程度に形成されるものであるため、或る程度までの粒径の小石、砂及び泥は鍵孔に詰まる事無く、連通孔を通過させることが可能であり、ディスクシリンダー錠ユニットを作動不良や機能障害が生じ難いものにすることができる。また、たとえ鍵孔に小石及び砂等の異物が詰まったとしても、連通孔の内部空間の最小幅が4mm程度以上であれば、ピンセット等の比較的小さな工具を挿入して異物を取り除くことが可能になる。
また本発明のディスクシリンダー錠ユニットを開閉操作するための鍵は、操作把持部に所定以上の回転力が作用したとき、突出軸部と操作把持部との境界部が、鍵孔挿入部と突出軸部との境界部よりも先に破断するように形成されたものであるため、この突出軸部を把持して回転させながら、鍵孔から鍵を抜き取ることが可能であり、スペアキーを使って錠前ユニットの開閉操作も従前通り行うことができる。
以下、図面を参照して本発明について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明にかかるディスクシリンダー錠ユニット10は、例えば、図1に示したようなマンホール蓋用施錠装置40に適用可能なものであり、図2の断面図に示したように組み込まれる。さらに説明すれば、ディスクシリンダー錠ユニット10はマンホール蓋用施錠装置40の本体部41内に挿着され、鍵により施錠されることにより、マンホール蓋用施錠装置40から抜き取ることができなくなり、出力軸42を介したロック部材43の操作が不可能となり、マンホール蓋44の取り外しを不可能にするものである。逆に、マンホール蓋44を取り外すときには、ディスクシリンダー錠ユニット10を鍵により開錠し、マンホール蓋用施錠装置40から抜き取ることにより、出力軸42を介してロック部材43を操作し、ロック部材43がマンホールの固定受枠45側の受部46から外される。
図3は本発明に係るディスクシリンダー錠ユニット10及び鍵30の斜視図であり、図4(a)〜(c)はそれぞれディスクシリンダー錠ユニット10の前端面図、側面図及び後端面図である。ディスクシリンダー錠ユニット10は、図5の斜視図に示したように、ハウジング11と、ローター12と、複数のディスクタンブラ13,14,15と、板バネ16と、サイドバー17と、ロックプレート18と、フロントプレート19と、リアプレート20とを主要な構成として備え、これら各構成が複数のリテーナー21と共に組み立てられたものである。ディスクシリンダー錠ユニット10は、施錠されているときに、ロックプレート18の先端18aがハウジング11の外周面よりも突出し、逆に、開錠されているときに、ロックプレート18の先端18aがハウジング12の少なくとも外周面と同じ位置まで引き込まれるものである。
次に、ディスクシリンダー錠ユニット10の各構成について更に説明する。
ハウジング11は、図5に示したように、筒状部11aの前端及び後端に開口11b,11cを有し、前端内周側には環状部11dが設けられ、後端には一対の切欠部11eが対向配置で形成されている。また筒状部11aの内面の軸方向には、図6(a)に示したような溝11fが形成されている。なお、図6(a)は各部材の角度関係を示すため、ハウジング11とローター12とが異なる位置で切断された断面図である。
次に、ローター12は、筒状部12aの所定位置に軸方向に延びるスリット12bを有し、このスリット12bに対向する位置に軸方向に延びる切欠き部12cを有している。切欠き部12cは筒状部12aの円周の1/4程度が切り欠かれたものであるため、筒状部12aは筒状体というよりも、実質的には円弧状断面を有する2つの部材から構成されるものである。筒状部12aの後端には、図6(b)に示したように、ほぼ中央に貫通孔12dを有する底板12eが設けられ、この底板12eの裏側には円弧状凸部12fが突設される。
以上のローター12は、ハウジング11に対して相対的に回動可能なようにハウジング11内に挿着されるものであるが、ローター12のスリット12bとハウジング11の溝11fとが対向配置に在り、スリット12bと溝11fとにより規定される空隙部にサイドバー17が収容されているときには、ローター12がハウジング11内で相対的に回動することが妨げられる。ローター12が、ハウジング11内で相対的に回動するときには、サイドバー17はハウジング11の溝11fから外れているが、これについては後述する。
ロックプレート18は、図6(b)に示したように、ハウジング11に設けられた一対の切欠部11eに嵌合するように先端18aと後端18bとが形成され、ローター12の円弧状凸部12fが当接する受部18c,18dが先端18aと後端18bのそれぞれ内側に形成され、先端18aと後端18bの中間部18eは鍵孔の軸線を迂回するように曲がった形状になっている。ロックプレート18は、ローター12がハウジング11に対して相対的に回動し、ローター12の円弧状凸部12fがロックプレート18の受部18cに当接すると、矢印A方向に押されて先端18aがハウジング11の外周面よりも突出し、逆に、ローター12の円弧状凸部12fがロックプレート18の受部18dに当接すると、矢印B方向に押されてロックプレート18の先端18aがハウジング12の少なくとも外周面と同じ位置まで引き込まれる。
円弧状の板バネ16は嵌合凸部16aを有し、この嵌合凸部16aがローター12のスリット12bに嵌合され、底板12e上に載るようにローター12の筒状部12aの内部に収容される。この板バネ16に加えて、ローター12の筒状部12aには、ディスクタンブラ13,14,15及びリテーナー21が図5のような順番で収容される。
リテーナー21は、ディスクタンブラ13,14,15を1枚ずつ仕切るためにローター12内に固定されるものであり、図7の正面図に示したように、中央に孔21dが形成された環状の部材である。リテーナー21は、ローター12の切欠き部12cに嵌合される嵌合固定部21aが外周に設けられ、ローター12のスリット12bに対向配置される凹部21bが外周に設けられ、リテーナー21の内周には2箇所に凸部21cが突設される。この凸部21cは、図7に示したように、リテーナー21に対する鍵30の相対的な回動可能角度Rを規定するものである。
ディスクタンブラ13,14,15は、ほぼ中央に鍵孔13a,14a,15aが穿設され、外周の同じ位置に凸部13b,14b,15bが設けられ、外周のそれぞれ異なる位置に凹部13c,14c,15cが設けられている。ディスクタンブラ13,14,15は、図6(a)に示したようにローター12内に収容され、凸部13b,14b,15bがローター12の切欠き部12cに配置され、鍵孔13a,14a,15aに挿入された鍵30から回動方向に力を受け、ローター12に対して相対的に回動するものである。ディスクタンブラ13,14,15の回動範囲は、凸部13b,14b,15bの動きがローター12の切欠き部12cにより規制されるものであるため、切欠き部12cの角度(図6(a)ではほぼ90°)を最大とするものである。
なお、本実施形態においては、三種類のディスクタンブラ13,14,15を例示したが、このディスクタンブラは三種類に限定されるものではなく、何種類のディスクタンブラを使用するかは、適宜、定めることが可能なものである。また多種類のディスクタンブラを並べる順序も、適宜、定め得るものである。
フロントプレート19は、鍵30を挿入するための孔19aがほぼ中央に穿設された円形の板材であり、ハウジング11内に収容されて環状部11dに当接するように配置され、鍵30と共に回動するものである。またリアプレート20は、中央に貫通孔20aが穿設され、ハウジング11の切欠部11eに嵌合させるための嵌合凸部20bが上下に形成されたものである。リアプレート20は、図6(c)に示したように、ハウジング11の切欠部11eに嵌合され、斜線部分22を溶接することによりハウジング11に固定される。
以上の各構成から組み立てられたディスクシリンダー錠ユニット10には、フロントプレート19の鍵挿入孔19aからリアプレート20の孔20aまで、ほぼ直線状の孔が連通するように形成されている。
すなわち、フロントプレート19の鍵挿入孔19a、リテーナー21の孔21d、ディスクタンブラ13,14,15の鍵孔13a,14a,15a、ローター12の底板12eの貫通孔12d、リアプレート20の貫通孔20a等のように、これらの部品には全てほぼ中央に孔が設けられ、また板バネ16は孔に相当する円弧中央部を有し、さらに、ロックプレート18には鍵孔軸線を迂回するように曲げられた中間部18eが設けられている。これら孔や円弧中央部が鍵孔の軸線上に並ぶように配置され、ロックプレート18の中間部18eは軸線を迂回するものであるため、ディスクシリンダー錠ユニット10には、ほぼ直線状の連通孔が全長にわたり形成される。この連通孔は、図4(c)に示した幅W部分が最小幅となるものであり、ディスクシリンダー錠ユニット10をマンホール蓋に適用する場合、幅Wが少なくとも4mm以上になるように形成することが好ましい。これにより、幅W以下の粒径の小石、砂及び泥は鍵孔に詰まる事無く、連通孔を通過するので、ディスクシリンダー錠ユニット10の作動不良や機能障害は防止される。また、たとえ鍵孔に小石及び砂等の異物が詰まった場合にも、最小幅Wが4mm以上であれば、ピンセットやマイナスドライバー等の小工具を挿入して異物を取り出したり、掻き出したりすることが可能である。
次に、鍵30について説明する。鍵30は、ディスクシリンダー錠ユニット10を開閉操作するためのものであり、鍵孔挿入部31と突出軸部32との間に第一の境界部33が形成され、突出軸部32と操作把持部34との間に第二の境界部35が形成されている。
鍵孔挿入部31は鍵孔内に挿入される部位であって、溝が設けられていない無溝部31aと、溝31b,31cとを有する。鍵30を鍵孔内に挿入したとき、無溝部31aはディスクタンブラ13の鍵孔13aに係合し、溝31bはディスクタンブラ14の鍵孔14aに係合し、溝31cはディスクタンブラ15の鍵孔15aに係合する。この係合状態で鍵30を回転させると、無溝部31a及び溝31b,31cは、それぞれ異なる回転角度でディスクタンブラ13,14,15を回転させる。
なお、本実施形態において、鍵孔挿入部31は、無溝部31aも含めて三種類の溝31a,31b,31cが形成されたものを例示したが、この溝の形状は三種類に限定されるものではなく、これらの溝31a,31b,31cの配列も図3のものに限定されるものではなく、何種類の溝を設けるか、どのような順序で並べるかは、適宜、定め得るものである。つまり、上述のディスクタンブラの種類数と配列に応じて、適宜、定められるものである。
突出軸部32は、鍵30が鍵孔内に挿入されたときにも、常に鍵孔の外側に表出しているように鍵孔挿入部31に連設された部位であり、また操作把持部34は手指や工具により把持して操作するため突出軸部32に連設された部位である。
第一の境界部33及び第二の境界部35は、鍵孔挿入部31や突出軸部32よりも断面が小さくなるように形成された部位であり、さらに、第二の境界部35の断面は、第一の境界部33の断面よりも小さくなるように形成されている。これにより、操作把持部34から所定以上の回転力が作用したときには、第二の境界部35が第一の境界部33よりも先に破断し、この破断した突出軸部32を把持して回転操作すれば、破断した鍵を鍵孔から抜き取ることが可能になる。
次に、ディスクシリンダー錠ユニット10の作用について更に説明する。
図8は、ディスクシリンダー錠ユニット10の内部構造を説明するために、A〜Eまで横方向に5行、第1〜第4まで縦方向に4列、断面図を並べたものである。
A行にはそれぞれ鍵30の無溝部31a、溝31b及び溝31cの断面図、B行には鍵孔に挿入した鍵30を回転する前の断面図、C行には鍵30を時計回り方向に90°回転させたときの断面図、D行には鍵30を時計回り方向に135°回転させたときの断面図、E行にはB行におけるディスクタンブラ13,14,15の断面図を示した。
また縦方向の第1列にはディスクタンブラ15に係わる各部品の断面図、第2列にはディスクタンブラ14に係わる各部品の断面図、第3列にはディスクタンブラ13に係わる各部品の断面図、第4列にはローター12の円弧状凸部12fに係わる各部品の断面図を示した。
ディスクシリンダー錠ユニット10では、施錠状態のときに、ディスクタンブラ13,14,15とローター12との相対的な角度関係、およびローター12の後端の円弧状凸部12fとロックプレート18との係合状態が、B行に示したようになっている。すなわち、このとき、サイドバー17はハウジング11の溝11fとローター12のスリット12bとにより規定される間隙に収容されているため、ローター12は、ハウジング11に対して相対的に回動することができない。またローター12の後端の円弧状凸部12fはロックプレート18の受部18cに当接し、ロックプレート18を矢印A方向に押し上げてハウジング11から突出させている。
この施錠状態のディスクシリンダー錠ユニット10に鍵30を挿入し、これを時計回り方向に90°回転させると、ディスクタンブラ13,14,15は、鍵30の無溝部31a、溝31b及び溝31cが当接して押されることにより、所定角度だけ時計回り方向に回転し、C行に示した角度になる。このとき、サイドバー17は、ローター12のスリット12bから押圧力を受け、ローター12のスリット12bと、ディスクタンブラ13,14,15の凹部13b,14b,15bと、リテーナー21の凹部21bとにより規定される間隙に移動する。
この移動により、サイドバー17はハウジング11の溝11fから外れるため、ローター12とハウジング11との相対的な回動が可能になる。したがって、鍵30を90°よりも更に時計回り方向に回転させると、ディスクタンブラ13の凸部13cがローター12の切欠き部12cを押しながら、ローター12を時計回り方向に、D行に示した位置まで回動させる。これにより、ローター12の後端の円弧状凸部12fはロックプレート18の受部18dに当接し、ロックプレート18を矢印B方向に押すので、先端18aはハウジング11の外周面の位置まで引き込められる。この状態がディスクシリンダー錠ユニット10の開錠状態である。
本発明に係るディスクシリンダー錠ユニットが適用可能なマンホール蓋用施錠装置の側面図である。 図1におけるA−A線に沿ったマンホール蓋用施錠装置の断面図である。 本発明に係るディスクシリンダー錠ユニット及び鍵の斜視図である。 (a)〜(c)はそれぞれディスクシリンダー錠ユニットの前端面図、側面図及び後端面図である。 ディスクシリンダー錠ユニットを構成する各部品の斜視図である。 (a)は各部材の角度関係を示すため、ハウジングとローターとを異なる位置で切断した断面図であり、(b)はローターの後端位置で切断した断面図であり、(c)はディスクタンブラの断面図である。 リテーナーの正面図である。 ディスクシリンダー錠ユニットの内部構造を説明するために、A〜Eまで横方向に5行、第1〜第4まで縦方向に4列、断面図を並べたものである。
符号の説明
10 ディスクシリンダー錠ユニット
11 ハウジング
11b 前端開口
11c 後端開口
11f 溝
12 ローター
12b スリット
12c 切欠き部
13,14,15 ディスクタンブラ
13a,14a,15a 鍵挿入孔
13b,14b,15b 切欠部
13c,14c,15c 凸部
16 円弧状の板バネ
17 サイドバー
18 ロックプレート
19 フロントプレート
19a 鍵挿入孔
20 リアプレート
20a 孔
30 鍵
31 鍵孔挿入部
32 突出軸部
33 第一の境界部
34 操作把持部
35 第二の境界部

Claims (2)

  1. 内面の軸方向に溝が形成され、前端と後端に開口を有するハウジングと、回転軸線を中心に相対的に回動するようにハウジング内に収容され、軸方向に切欠き部及びスリットが形成されたローターと、ほぼ中央に鍵挿入孔が形成され、外周のそれぞれ所定位置に切欠部及び凸部が形成され、回転軸線を中心にそれぞれ相対的に回動するように前記ローター内に収容された複数のディスクタンブラと、鍵により操作したとき以外に前記複数のディスクタンブラが回動するのを防止するため前記複数のディスクタンブラに押圧力を作用させるように前記ローター内に収容された円弧状の板バネと、前記ハウジングの溝と前記ローターのスリットが対向位置に在るときに当該溝と当該スリットにより規定される空隙部に収容されることにより、前記ローターが前記ハウジング内で相対的に回動することを妨げるサイドバーと、前記ローターが前記ハウジング内で相対的に回動し、ローターの所定箇所が当接することにより押圧されて前記ハウジング内から出入するように設けられたロックプレートと、ほぼ中央に鍵挿入孔が形成されて前記ハウジングの前端開口を塞ぐフロントプレートと、ほぼ中央に孔が形成されて前記ハウジングの後端開口を塞ぐリアプレートとを備え、
    前記フロントプレートの鍵挿入孔から前記リアプレートの孔までが、ほぼ直線状の孔で連通するように形成され、当該連通孔が所定粒径以下の小石、砂及び泥を通過させ得るように形成されたものであるディスクシリンダー錠ユニット。
  2. 請求項1に記載のディスクシリンダー錠ユニットを開閉操作するための鍵であって、鍵孔内に挿入される鍵孔挿入部と、当該鍵孔挿入部に連設されて前記鍵孔から常に外側に配置される突出軸部と、手指や工具により把持して操作するため前記突出軸部に連設された操作把持部とを備え、前記操作把持部から所定以上の回転力が作用したときに、前記突出軸部と前記操作把持部との境界部が、前記鍵孔挿入部と前記突出軸部との境界部よりも先に破断するように形成されたものである鍵。
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