JP2017214809A - シリンダ錠装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防犯機能を高めたシリンダ錠装置を提供する。
【解決手段】シリンダ錠装置１は、キー挿入孔を横切って径方向に付勢される進退自在なタンブラが収容され、前後に開口する筒状のボディ２に回転自在に収容保持されるロータ３と、キー挿入孔に正規のキーを挿入することでタンブラとの係合を解除する第１スリーブ５と、ロータ及び第１スリーブがボディに対して一体回転されたときにボディの後方側へ移動するスライド部材６と、スライド部材がボディの後方側へ向けて移動することでロータとの係合を解除する第２スリーブ７と、第２スリーブに連結して配されるホルダレバー８と、ホルダレバーのロータに対向する対向面に向けて突出し、ロータに加えられる軸方向の外力を受けて折損するように構成された連結軸８１とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、メカニカルキーの回転操作によって施錠及び解錠するシリンダ錠装置に関する。

従来のシリンダ錠装置の一例としては、非常とびら用のシリンダ錠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に記載されたシリンダ錠装置は、メカニカルキーによってオン位置及びオフ位置の間で回動操作可能なシリンダ錠を備えている。シリンダ錠は、キー挿入孔を有する金属製のインナシリンダと、シリンダ孔を有する金属製のシリンダボディと、キー挿入孔の前端に通じる開口部が設けられるリング状の端壁を一端に有する合成樹脂製筒状のハウジングとを備えている。

インナシリンダは、シリンダボディの前端からシリンダ孔に回動可能に挿入されている。シリンダボディは、ハウジングの筒部内に後端から嵌入することにより、ハウジングに係合して固定されている。

ハウジングは、車両のインストルメントパネルの開口部を介して内方に延びる取付け筒部の内部に挿入することで、リング状の端壁をインストルメントパネルの開口部に臨ませた状態で取付け筒部に係合して固定されている。

特開２００９−６２７２２号公報

上記特許文献１に記載のシリンダ錠装置におけるハウジングは、合成樹脂製であり、金属製のハウジングに比べて強度に劣るため、ハウジングの頭部がハンマー等で叩き込まれることで内部機構が破壊されるという不正な破壊操作の対象となってしまう可能性が高くなる。このことから、シリンダ錠装置の防犯性を高める対策が望まれていた。

従って、本発明の目的は、防犯機能を高めたシリンダ錠装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明により提供されるシリンダ錠装置は、キー挿入孔を横切って径方向に付勢される進退自在なタンブラが収容され、前後に開口する筒状のボディに回転自在に収容保持されるロータと、前記ボディ及び前記ロータの間に回転自在に収容保持され、前記キー挿入孔に正規のキーを挿入することで前記タンブラとの係合を解除する第１スリーブと、前記ロータに軸方向移動自在に配され、前記ロータ及び前記第１スリーブが前記ボディに対して一体回転されたときに前記ボディの後方側へ移動するスライド部材と、前記ロータに係脱自在に配され、前記スライド部材が前記ボディの後方側へ向けて移動することで前記ロータとの係合を解除する第２スリーブと、前記第２スリーブに連結して配されるホルダレバーと、前記ホルダレバーの前記ロータに対向する対向面に向けて突出し、前記ロータに加えられる軸方向の外力を受けて折損するように構成された連結軸と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係るシリンダ錠装置において、前記連結軸の外周面には、軸方向に傾斜して切り欠いた切欠凹部が形成されてなることが好適である。

更に、本発明に係るシリンダ錠装置において、前記切欠凹部は、断面Ｖ字状に形成されてなることが好適である。

更にまた、本発明に係るシリンダ錠装置において、前記ボディは、取付対象物に取り付けられる円筒部を有するキャップと、前記キャップの円筒部内に後方側から嵌合される円筒状のロータケースとからなる内外二重筒に構成され、前記ロータケースの内部には、前記ロータ、前記第１スリーブ、前記スライド部材、前記第２スリーブ、及び前記ホルダレバーが同一軸線上に配されてなることが好ましい。

本発明によれば、シリンダ錠装置の防犯機能を高めることができる。

本発明に好適な実施の形態に係るシリンダ錠装置を組み立てる前の分解状態を模式的に示す斜視図である。 シリンダ錠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。 シリンダ錠装置の防犯機能を説明するための要部断面模式図である。

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、シリンダ錠装置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。

（シリンダ錠装置の全体構成）
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シリンダ錠装置の一構成例を例示している。このシリンダ錠装置１は、図示しない車体のドアパネルに組み付けられるボディ２を備えている。

図１及び図２に示すように、ボディ２は、円筒部２２の前部開口端部に一体形成されたフランジ状のフロント部２３を有するキャップ２１と、キャップ２１の円筒部２２内に後方側から嵌着される円筒状のロータケース２５とからなり、ボディ２の前部は、ロータケース２５の前部開口部側の外周面とキャップ２１の内周面とにより内外二重筒に構成されている。

キャップ２１の材料としては、例えば亜鉛ダイキャスト等の前後に開口する筒状の金属材が用いられる。ロータケース２５の材料としては、例えばガラス繊維を混入したポリアミド樹脂（ＰＡ樹脂）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）等の前後に開口する円筒状の強化樹脂材が用いられる。

キャップ２１は、ドアパネルの表面に形成された挿通孔を介してドアの内部に配置されるとともに、キャップ２１のフロント部２３がドアパネルの意匠面に露出した状態で固定される。ロータケース２５の内部には、図示しない正規のメカニカルキー（以下、単に「正規キー」という。）と機械的な認証が可能なロータ３と、ロータ３及びドアロック機構を連結状態又は連結解除状態に切り換えるクラッチ機構を有するフリーホイール機構４とが同一軸線上に収容して配される。

このシリンダ錠装置１のボディ２は、車両側締結部となるキャップ２１と、ロータ３及びフリーホイール機構４を収容保持するロータケース２５とからなる二分割構造としており、キャップ２１を強度及び盗難防止についての要件に適合させたうえで、ロータケース２５及びフリーホイール機構４の構成部品を樹脂化する構造としている。

ロータ３は、大径ロータ部３１と小径ロータ部３２とが段差部３３を介して一体に連結された段部形状を有しており、ロータ３をキャップ２１の内周面に形成された円環状の隔壁２４に当接することで、ロータ３がキャップ２１の前部開口部側から引き抜かれることを阻止される。

大径ロータ部３１の前部開口部の中央には、正規キーが挿入されていない状態で、図示しないキー挿入孔を覆うシャッタ部材３４が回転自在に支持されている。シャッタ部材３４は、シャッタ用ばね３５，３５によりキー挿入孔を閉塞する方向へ付勢されており、キー挿通孔を有するケースカバー３６により覆われている。

ロータ３の内部には、正規キーを挿入するキー挿入孔が回転軸線ＣＬ方向に沿って形成されており、キー挿入孔を横切って径方向に付勢される長い板状をなす複数のタンブラ３７，…，３７が図示しないコイルバネの弾力により径方向に進退可能に収容されている。正規キーをキー挿入孔に挿入することでタンブラ３７がロータ３の内部に没入してロータ３がロータケース２５内に回転可能になる。

一方、フリーホイール機構４は、ロータ３の後方側から挿入して回転可能に収容される円筒状の第１スリーブ５と、第１スリーブ５がロータケース２５に対して回転することで後方側へ向けて移動する円環筒状のスライド部材６とを備えている。

フリーホイール機構４は更に、スライド部材６が後方側へ向けて移動することでロータ３との係合を解除する円筒状の第２スリーブ７と、第２スリーブ７と連結して配されるホルダレバー８と、コイルばね９とを備えている。図示例では、スライド部材６及び第２スリーブ７が樹脂材からなる。

第１スリーブ５は、回転軸線ＣＬを中心としてロータ３の外周面及びロータケース２５の内周面の間に形成された空間に配されており、第１スリーブ５の径方向両側には、回転軸線ＣＬ方向に長いタンブラ係合部５１が貫通して形成されている。タンブラ係合部５１は、正規キーの挿入によりタンブラ３７の突出端部を離脱させるとともに、正規キーの抜取によってタンブラ３７の突出端部を係合させる孔を構成している。

第１スリーブ５の前部開口端面がロータ３の段差部３３に当接することで、第１スリーブ５がキャップ２１の前部開口部から引き抜かれることを阻止される。第１スリーブ５の後部開口端の径方向両側には、スライド部材６の前部開口端面に係合する一対の係合片５２，５２が回転軸線ＣＬ方向に突出して形成されている。第１スリーブ５の後部開口端面は、スライド部材６の前部開口端面に接合した状態で配される。

スライド部材６の前部開口端面には、一対のガイド片６１，６１が突出して形成されている。ガイド片６１は、第１スリーブ５の外周面に回転軸線ＣＬ方向に沿って形成されたガイド溝５３，５３にスライド可能に嵌合する。

スライド部材６の前部開口端面には、外方に向かって拡開する所定の傾斜角をもつ一対の切欠凹部６２，６２がガイド片６１と９０°の位相差で切欠して形成されている。切欠凹部６２の対向側面は、第１スリーブ５の係合片５２と接触するカム面とされており、切欠凹部６２は、係合片５２に係脱自在に嵌合される。

従って、第１スリーブ５がロータケース２５に対して回転すれば、スライド部材６の切欠凹部６２のカム面と第１スリーブ５の係合片５２との係合により、スライド部材６のガイド片６１が第１スリーブ５のガイド溝５３に沿って後方側へ向けて移動する。このスライド部材６の移動に伴い、第２スリーブ７はコイルばね９の弾力に抗して後方側のホルダレバー８側へ向けて移動することとなる。

第２スリーブ７及びホルダレバー８は、コイルばね９の両端部が第２スリーブ７及びホルダレバー８の間に組み込まれて一体化される。コイルばね９は、第２スリーブ７を前方側に向けて付勢するとともに、第２スリーブ７を介してロータ３を初期回転位置に回転復帰するようにされている。

第２スリーブ７の前部開口部は、スライド部材６の内周面及びロータ３の小径ロータ部３２の後部外周端面の間に係脱自在に嵌め込んで配され、第２スリーブ７の内周面は、ホルダレバー８の前端面の中央に突出する円柱状の連結軸８１に移動可能及び回転不能に嵌合される。

ホルダレバー８の前部開口端部寄りに形成された環状のフランジ部８３は、ロータケース２５の後部開口部寄りの内周面に形成された段差部２６にコイルばね９の弾力で当接するように配される。第２スリーブ７の前部開口部は、スライド部材６の内周面に嵌まり込んで係合した状態になり、第２スリーブ７がロータ３に圧接されるとともに、嵌まり込んで嵌着した状態になる。

第２スリーブ７の内周面の径方向両側に形成された一対の連結凹部７１，７１は、ホルダレバー８の連結軸８１の外周面の両側に形成された一対の連結突部８２，８２に対して回転軸線ＣＬ方向に移動可能であり、周方向に係合可能に構成されている。

スライド部材６がホルダレバー８側へ向けて移動しなければ、第２スリーブ７は、ホルダレバー８の連結突部８２と係合したままの状態にあり、第２スリーブ７はホルダレバー８と一緒にロータ３の回転に追従して一体回転する。第２スリーブ７がコイルばね９の弾力に抗してホルダレバー８側へ向けて移動すれば、第２スリーブ７とロータ３との係合状態を解除させ、ロータ３とホルダレバー８との一体回転が禁止される。

ホルダレバー８は、ドアロック機構の一構成部品であるレバー１００にクッション１０１を介して連結固定される。ロータ３の回転はホルダレバー８に伝達され、ホルダレバー８の回転が、レバー１００を介してドアロック機構のロック状態及びアンロック状態を切り換える。

従って、第１スリーブ５の回転に伴ってスライド部材６及び第２スリーブ７がコイルばね９の弾力に抗してホルダレバー８側へ向けて移動することで、ホルダレバー８及びレバー１００を介してドアロック機構は作動しない。

以上のように構成されたシリンダ錠装置１によれば、車両側締結部となるキャップ２１と、ロータ３及びフリーホイール機構４を収容保持するロータケース２５とからなるボディ２を二分割構造としていることから、キャップ２１を強度及び盗難防止に関する要件に適合させるとともに、ロータケース２５及びフリーホイール機構４の構成部品を樹脂化することができる。

（デッドロック機構の構成）
図示例によると、ロータケース２５及びフリーホイール機構４の構成部品を樹脂化するため、ロータ３の頭部がハンマー等でケースカバー３６を介して叩き込まれることにより、シリンダ錠装置１が破壊されるのを防止する構造を備えることが肝要である。

そこで、図２及び図３に示すように、ロータ３の頭部がケースカバー３６を介して叩き込まれることでシリンダ錠装置１が破壊された場合に、ロータ３の対向面に配されるホルダレバー８の連結軸８１を折損してシリンダ錠装置１の操作を不能とするデッドロック機構が備えられている。本実施の形態ではデッドロック機構を主要な特徴部としている。

図示例では、ホルダレバー８の連結軸８１の外周面には、ロータ３に加えられる外力Ｆを受けて折損するように構成された折損部８４が形成されている。この折損部８４は、回転軸線ＣＬ方向に傾斜して切り欠いた断面Ｖ字状の切欠凹部８５に構成されている。

ケースカバー３６がハンマー等で叩き込まれると、回転軸線ＣＬ方向の外力Ｆが、ロータ３、第２スリーブ７を経てホルダレバー８の連結軸８１及びロータケース２５の段差部２６に与えられる。連結軸８１の切欠凹部８５におけるＶ字状の底部に対して曲げモーメントが加わり、折損部８４としては、切欠凹部８５のＶ字を拡開する方向に折曲変形することになる。Ｖ字状の底部には、曲げモーメントに伴いせん断力が作用し、この折損部８４を構成している連結軸８１がせん断力に耐え切れなくなり、切断されることになる。

連結軸８１の切断部分がロータケース２５の内周面、第２スリーブ７、及びホルダレバー８の間に形成された空間Ｓ内に落下することで、連結軸８１の残存部分とロータ３との対向面間が互いに干渉し合わない距離をもって離れることになる。これにより，外力Ｆによるロータ３の動作がコイルばね９の弾力により吸収する空移動となり、フリーホイール機構４は、外力Ｆを逃がす構造となる。従って、シリンダ錠装置１の不正な解錠を防止することができるようになる。

なお、折損部８４の形状としては、曲げモーメント及びせん断力により切断を生じる形状であれば、例えば断面Ｕ字状などの各種の断面形状を用いることができる。

（正規キーによるシリンダ錠動作）
上記のように構成されたフリーホイール機構４によると、正規キーがロータ３のキー挿入孔へ挿入されると、タンブラ３７は、正規キーのキー溝に係合することで第１スリーブ５のタンブラ係合部５１の開口端から内方側へ退避する。タンブラ３７と第１スリーブ５との係合が解除され、ロータ３０が第１スリーブ５と独立して回転可能な状態となる。

この状態で、正規キーを回転させると、第１スリーブ５、及びスライド部材６を除いて、ロータ３と係合している第２スリーブ７だけがホルダレバー８と一体回転する。ホルダレバー８の回転は、レバー１００を介してドアロック機構のロック状態及びアンロック状態を切り換える。

（不正キー等によるシリンダ錠動作）
一方、正規キーがロータ３のキー挿入孔内に差し込まれていない施錠状態であって、正規キー以外の不正キーやドライバ等の異物をロータ３のキー挿入孔内に差し込むことでシリンダ錠を解錠しようとする不正な行為が行われる場合は、タンブラ３７の突出端部は、ロータ３のタンブラ収容孔の開口端から突出したままの状態であり、この突出端部が第１スリーブ５のタンブラ係合部５１に係合することでロータ３の回転が規制される。

ロータ３を強引に回転させると、ロータケース２５に対して第１スリーブ５が回転することで、スライド部材６と第２スリーブ７とがコイルばね９の弾力に抗してホルダレバー８側へ向けて移動し、第２スリーブ７とロータ３との係合が解除される。ロータ３及び第１スリーブ５がロータケース２５に対して空転するだけである。従って、ロータ３の回転は、第２スリーブ７及びホルダレバー８を経てレバー１００に伝達されず、ドアロック機構をロック状態に維持する。

（実施の形態の効果）
以上のように構成された実施の形態に係るシリンダ錠装置１によれば、上記効果に加えて以下の効果が得られる。

強度及び盗難防止に関する要件に適合させるとともに、ロータケース２５及びフリーホイール機構４を樹脂化することで、シリンダ錠装置１の軽量化を図ることが可能になる。

シリンダ錠装置１の構成部品を亜鉛ダイキャスト等の金属材ではなく、樹脂材により構成することが可能になることから、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。

不正行為によるシリンダ錠装置１の破壊を防止するための格別なデッドロック機構を設けることなく、簡単な構成でフリーホイール機構４にデッドロック機構を設けていることから、部品コストや組立コスト等を低減することができる。

フリーホイール機構４にデッドロック機構を設けることで、簡易な構造をもって、不正な操作による解錠操作を防止することがでることに加えて、シリンダ錠装置１に生じる不正破壊の進行を防止することができるようになる。

シリンダ錠装置１の樹脂化に伴う耐盗難性や耐アタック性の向上を図ることが可能になる。

デッドロック機構をフリーホイール機構４の一構成部品として用いた構成にすることができるため、製造コストの増大を招くこともなく、ボディ２内の収容部品の配置スペースを低減することができる。

なお、本発明におけるシリンダ錠装置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作業用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。

また、上記実施の形態にあっては、車両のドアを機械的な操作により施錠及び解錠するシリンダ錠装置１を例示したが、これに限定されるものでなく、例えば車両のトランクリッド、住宅のドアやその他の開閉体のシリンダ錠装置あるいは車両のイグニッションシリンダ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…シリンダ錠装置、２…ボディ、３…ロータ、４…フリーホイール機構、５…第１スリーブ、６…スライド部材、７…第２スリーブ、８…ホルダレバー、９…コイルばね、２１…キャップ、２２…円筒部、２３…フロント部、２４…隔壁、２５…ロータケース、２６、３３…段差部、３１…大径ロータ部、３２…小径ロータ部、３４…シャッタ部材、３５…シャッタ用ばね、３６…ケースカバー、３７…タンブラ、５１…タンブラ係合部、５２…係合片、５３…ガイド溝、６１…ガイド片、６２…切欠凹部、８１…連結軸、８２…連結突部、８３…フランジ部、８４…折損部、８５…切欠凹部、１００…レバー、１０１…クッション、ＣＬ…回転軸線、Ｆ…外力、Ｓ…空間

Claims (4)

1. キー挿入孔を横切って径方向に付勢される進退自在なタンブラが収容され、前後に開口する筒状のボディに回転自在に収容保持されるロータと、
   前記ボディ及び前記ロータの間に回転自在に収容保持され、前記キー挿入孔に正規のキーを挿入することで前記タンブラとの係合を解除する第１スリーブと、
   前記ロータに軸方向移動自在に配され、前記ロータ及び前記第１スリーブが前記ボディに対して一体回転されたときに前記ボディの後方側へ移動するスライド部材と、
   前記ロータに係脱自在に配され、前記スライド部材が前記ボディの後方側へ向けて移動することで前記ロータとの係合を解除する第２スリーブと、
   前記第２スリーブに連結して配されるホルダレバーと、
   前記ホルダレバーの前記ロータに対向する対向面に向けて突出し、前記ロータに加えられる軸方向の外力を受けて折損するように構成された連結軸と、
   を備えたことを特徴とするシリンダ錠装置。
2. 前記連結軸の外周面には、軸方向に傾斜して切り欠いた切欠凹部が形成されてなる請求項１に記載のシリンダ錠装置。
3. 前記切欠凹部は、断面Ｖ字状に形成されてなる請求項２に記載のシリンダ錠装置。
4. 前記ボディは、取付対象物に取り付けられる円筒部を有するキャップと、前記キャップの円筒部内に後方側から嵌合される円筒状のロータケースとからなる内外二重筒に構成され、
   前記ロータケースの内部には、前記ロータ、前記第１スリーブ、前記スライド部材、前記第２スリーブ、及び前記ホルダレバーが同一軸線上に配されてなる請求項１に記載のシリンダ錠装置。

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