JP2019112789A - シリンダ錠 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダ錠を小型化できるフリーホイール機構を提供する。【解決手段】ホルダー２とスリーブ３と、軸心方向に延びるキー挿入穴と、キー挿入穴と直交する方向に延びる複数のタンブラ挿入孔２３とを有するシリンダ４と、進出位置でロック溝１４に係合し、後退位置でロック溝１４との係合が解除される複数のタンブラ５と、リアロータ７と、リアロータ７とシリンダ４とを連結する連結位置と、リアロータ７とシリンダ４との連結を解除する非連結位置とに移動可能な連結部材６と、ホルダー２とスリーブ３とを連結状態とし、タンブラ５がスリーブ３のロック溝１４に係合した状態で、シリンダ４が回転されることにより、ホルダー２とスリーブ３との連結状態を解除し、連結部材６を連結位置から非連結位置に移動させる連結解除部材８と、連結解除部材８を付勢し、ホルダー２とスリーブ３とを連結状態に維持する弾性部材９とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダ錠に関するものである。

従来、不正操作により無理にシリンダを回転させると、ホルダーとスリーブとを連結する連結解除部材がホルダーから離脱し、ホルダーに対してシリンダとスリーブが一緒に回転するクラッチ機構が働いて、フリーホイール状態となって解錠されないようにしたシリンダ錠が公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来のシリンダ錠では、フリーホイール状態とするために、連結解除部材を径方向に移動させる、いわゆるフリーホイール機構のためのスペースをシリンダの軸心方向の一端側に設けている。このため、シリンダが軸心方向に長くなり、シリンダ錠が大型化してしまう。

特許第４５４９９０４号公報

本発明は、フリーホイール機構に工夫を凝らすことにより小型化できるシリンダ錠を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
中空筒状のホルダーと、
前記ホルダー内に回転可能に配置され、内周面にロック溝を有する中空筒状のスリーブと、
前記スリーブ内に回転可能に配置され、軸心方向に延びるキー挿入穴と、前記キー挿入穴と直交する方向に延びる複数のタンブラ挿入孔とを有するシリンダと、
前記シリンダのタンブラ挿入孔に進退可能に配置され、進出位置で前記ロック溝に係合し、後退位置で前記ロック溝との係合が解除される複数のタンブラと、
前記シリンダの軸心方向の一端側に配置されるリアロータと、
前記リアロータと前記シリンダとを連結する連結位置と、前記リアロータと前記シリンダとの連結を解除する非連結位置とに移動可能な連結部材と、
前記ホルダーと前記スリーブとを連結状態とし、前記タンブラが前記スリーブのロック溝に係合した状態で、前記シリンダが回転されることにより、前記ホルダーと前記スリーブとの連結状態を解除し、前記連結部材を連結位置から非連結位置に移動させる連結解除部材と、
前記連結解除部材を付勢し、前記ホルダーと前記スリーブとを連結状態に維持する弾性部材と、
を備え、
前記シリンダは、前記タンブラ挿入孔を超えて一端側に延びるキー挿入穴が位置する領域の外周面に、前記弾性部材が配置される収容凹部を有する、シリンダ錠を提供する。

この構成により、ホルダーに対してシリンダとスリーブが一緒に回転するフリーホイール状態となるとき、連結解除部材が弾性部材の付勢力に抗してシリンダに形成した収容凹部内に没入する。このため、連結解除部材が移動するスペースをシリンダの軸心方向の一端側に設ける必要がなくなる。つまり、シリンダ錠の軸心方向の長さを抑えて小型化することが可能となる。

前記リアロータは、前記軸心方向に直交する方向に延びるスライド溝を有し、
前記連結部材は、前記スライド溝にスライド可能に配置されているのが好ましい。

この構成により、連結部材がスライド溝を構成する両側の内側面によってガイドされることになるので、連結部材の動作状態を安定させることができる。

前記シリンダは、一端から軸心方向に突出する軸部を備え、前記軸部は係合部を有し、
前記連結部材は、前記軸部が挿通される筒状部を備え、前記筒状部は、前記連結部材が前記リアロータのスライド溝をスライドすることにより前記係合部に係脱する被係合部を有するのが好ましい。

この構成により、連結解除部材によって連結部材がスライド溝をスライドすると、シリンダの係合部から被係合部が脱落し、シリンダから連結部材への回転力の伝達を遮断できる。

前記ホルダーは、前記連結解除部材が係脱可能なロック凹部を有し、
前記シリンダは、前記弾性部材が配置される収容凹部を有し、
前記弾性部材は、収容凹部に配置された状態で、外面が前記シリンダの外周面と面一となり、前記連結解除部材が前記ロック凹部を脱落可能となるように、前記連結解除部材に押し込まれて弾性変形するのが好ましい。

この構成により、連結解除部材がホルダーのロック凹部に係合している状態では、正規キーの操作によってシリンダをスムーズに回転させることができる。また、スリーブのロック溝にシリンダから突出したタンブラが係合している状態で、シリンダが回転された場合、連結解除部材が弾性部材を弾性変形させながらホルダーのロック凹部から脱落し、シリンダと共にスリーブも回転する。

前記弾性部材はゴム材料とすることができる。

前記弾性部材は板バネとすることもできる。

本発明によれば、弾性部材が連結解除部材を付勢することにより、ホルダーとスリーブを連結状態に維持しているので、正規キーの操作によってフリーホイール状態となることを確実に防止することができる。

本実施形態に係るシリンダ錠の斜視図である。 図１に示すシリンダ錠の分解斜視図である。 図２に示すホルダーを異なる角度から見た斜視図である。 図２に示すシリンダ部分の分解斜視図である。 図２に示す連結部材の斜視図である。 図２に示すリアロータを異なる角度から見た斜視図である。 図１に示すシリンダ錠のタンブラが位置する部分の断面図である。 図１に示すシリンダ錠の連結解除部材が位置する部分の断面図である。 図７に示す状態から正規キーを差し込んでタンブラがシリンダ内に移動した状態を示す断面図である。 図１に示すシリンダ錠の連結部材が位置する部分の断面図である。 図８に示す状態から不正手段を差し込んでシリンダを回転させた状態を示す断面図である。 図１０に示す状態から不正手段を差し込んでシリンダを回転させた状態を示す断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、以下の説明では、図１に示すシリンダ錠１の軸心方向を前後（図１中、左側が「前」、右側が「後」）、軸心方向に直交する水平方向を左右、垂直方向を上下と記載することがある。

シリンダ錠１は、図２に示すように、ホルダー２、スリーブ３、シリンダ４、複数のタンブラ５（図２では１つのみ図示）、連結部材６、リアロータ７、連結解除部材８及び弾性部材９を備える。

ホルダー２は、図３に示すように、中空円筒状で、前端外周面には鍔状部１０が形成されている。ホルダー２の外周面には左右両側にスリット１１がそれぞれ形成されている。ホルダー２の後端側の内周面には、ロック凹部１２が形成されている。ロック凹部１２には、後述する連結解除部材８が係脱する。ホルダー２の後端面からは、ロック凹部１２とは軸心を中心として線対称な位置に、後方に向かって突出する突条１３が形成されている。突条１３は、外径側の第１突条部１３ａと、この第１突条部１３ａよりも幅狭で内径側に形成される第２突条部１３ｂ及び第３突条部１３ｃとで構成されている。第２突条部１３ｂの両側面に、後述するスプリング４６の両端部４６ａが当接する。第３突条部１３ｃは、第２突条部１３ｂよりも幅広で、後述する連結部材６の第１円弧部３３が係脱する。

スリーブ３は、図２に示すように、中空円筒状で、ホルダー２内に回転可能に収容される。スリーブ３の内周面には、その軸心を中心として対称な位置に、軸心方向に沿って延びるロック溝１４がそれぞれ形成されている。各ロック溝１４は、後述するタンブラ５の一端部が係脱する２列の溝部で構成されている。ロック溝１４にタンブラ５が係合した状態では、スリーブ３に対してシリンダ４は回転不能となる。スリーブ３の外周面上下には、各ロック溝１４に連通する矩形孔１５が２つずつ形成され、スリーブ３の軽量化が図られている。また、スリーブ３の外周面には環状につながった周溝１６が形成されている。周溝１６には、ホルダー２のスリット１１に配置したストッパ１７が係合し、ホルダー２からのスリーブ３の脱落を防止する。さらに、スリーブ３の外周面には後端から切欠部１８が形成されている。切欠部１８には、後述する連結解除部材８が配置される。

シリンダ４は、図２、詳しくは図４に示すように、円柱状で、スリーブ３内に回転可能に収容される。シリンダ４には、前端面に開口し、後端側に向かって延びるキー挿入穴１９（図７参照）が形成されている。

シリンダ４の前端部にはカバー２０が装着されている。カバー２０には、キー挿入穴１９に連通する同形状の開口部２１が形成されている。開口部２１は、図示しない閉鎖プレートによって開放可能に閉鎖されている。シリンダ４の前端側外周面にはフランジ部２２が形成されている。シリンダ４の中央部外周面には複数（ここでは、８箇所）のタンブラ挿入孔２３が形成されている。タンブラ挿入孔２３は、シリンダ４の外周面から軸心方向に直交して延び、キー挿入穴１９に連通している。

シリンダ４の後端側外周面には、後述する弾性部材９が配置される収容凹部２４が形成されている。収容凹部２４は、シリンダ４の軸心方向で見ると、図４や図１１に示すように、キー挿入穴１９が位置する領域と部分的に重なる領域に形成されている。つまり、シリンダ４の軸心方向の長さを必要最小限に抑えられている。これにより、シリンダ錠１を小型化することが可能となっている。また、収容凹部２４は径方向及び後端側に開口し、その両側面にはガイド用の第１突起２４ａと後端側への脱落防止用の第２突起２４ｂとがそれぞれ形成されている。

シリンダ４の後端面中央部には円柱状の軸部２５が形成されている。軸部２５には、基端から軸心方向に係合凹部２６（図１０参照）が形成されている。係合凹部２６には、後述する連結部材６の係合凸部３２が係脱する。また、軸部２５の先端側外周面には環状溝２５ａが形成されている。軸部２５は、後述する連結部材６を貫通して、リアロータ７で環状溝２５ａにＥリング２７を係止される。これにより、シリンダ４に対して連結部材６及びリアロータ７が取り付けられるようになっている。

タンブラ５は、図２、詳しくは図４に示すように、板状で、中央部に矩形状のキー穴２８が形成され、一端部から一対の係合突起２９が突出している。タンブラ５は、スプリング３０と共にシリンダ４のタンブラ挿入孔２３内に収容される。タンブラ５は、スプリング３０の付勢力によりシリンダ４から突出させた一部をスリーブ３のロック溝１４に係合する進出位置に位置決めされる。タンブラ５は、キー穴２８に図示しない正規キーが挿入されることにより、そのキー山にキー穴２８の内縁が押圧され、スプリング３０の付勢力に抗して後退位置に位置決めされる。後退位置では、タンブラ５はスリーブ３のロック溝１４から退避し、スリーブ３に対してシリンダ４は回転可能な状態となる。

連結部材６は、図２、詳しくは図５に示すように、板状で、上下の平行な側面６ａと、左右の円弧面６ｂとを備える。連結部材６の片面中央には筒状部３１が形成されている。筒状部３１の中心孔は連結部材６の両面に開口している。筒状部３１の内周面には、軸心方向に延びる係合凸部３２が形成されている。係合凸部３２は、シリンダ４の係合凹部２６に係脱する。連結部材６の片面両縁には、筒状部３１と同一方向に同一高さで突出する第１円弧部３３と第２円弧部３４とが形成されている。第１円弧部３３は中央部分が切り欠かれることにより２分割されている。第２円弧部３４は、筒状部３１との間にガイド溝３５を形成している。ガイド溝３５には、後述する連結解除部材８の軸部８ｂが移動可能に配置される。

リアロータ７は、図２、詳しくは図６に示すように、連結部材６をスライド可能に支持する支持部３６と、スプリング４６が配置されるスプリング受部３７とを備える。

支持部３６には、上下にガイド壁３８ａ、３８ｂを残して左右方向に切除することによりスライド溝３８が形成されている。スライド溝３８の溝底中央部には平面視円形状の凹部３９が形成されている。凹部３９にはシリンダ４の軸部２５が配置される。リアロータ７の外周面には、凹部３９に連通するスリット４０が形成されている。スリット４０を介してＥリング２７が取り付けられる。すなわち、凹部３９に配置した軸部２５の環状溝２５ａにＥリング２７が係止される。

スプリング受部３７は、内筒部４１と外筒部４２の間に環状に繋がったスプリング収容部４３を有する。内筒部４１には、断面矩形状の凹部４１ａが形成され、そこには同形状をしたパドル４４の一端部が配置されている。内筒部４１にはピン孔４１ｂが形成され、このピン孔４１ｂを介してピン（図示せず）をかしめることにより、内筒部４１にパドル４４を連結できるようになっている。外筒部４２は、一部が切除され、その中央部分には後端側に向かって突出する突条４５が形成されている。

スプリング収容部４３には、螺旋状のスプリング４６が配置される。スプリング４６は、スプリング収容部４３に配置された状態で、両端部４６ａが突条４５の両側面にそれぞれ圧接する。これにより、リアロータ７が左右いずれの方向に回転しても、スプリング４６は突条４５によって端部を押圧されて圧縮状態となり、リアロータ７を初期位置に復帰させるように付勢する。

連結解除部材８は、図２に示すように、外径寸法の相違する第１軸部８ａと第２軸部８ｂとで構成されている。第１軸部８ａは、スリーブ３の切欠部１８に位置し、ホルダー２のロック凹部１２に係脱する。第２軸部８ｂは、連結部材６のガイド溝３５内に位置する。

弾性部材９は、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、図２に示すように、断面略Ｃ字状に形成されている。弾性部材９をゴム材料で構成することにより、少ないストローク量で高荷重を発生させることができるようにしている。弾性部材９は、シリンダ４の収容凹部２４に配置され、中央に溝部を形成された片面が収容凹部２４の底面に当接し、他方の円弧面がスリーブ３の外周面と面一となっている。

このように、前記構成のシリンダ錠１では、シリンダ４の外周面に収容凹部２４を形成し、この収容凹部２４に収容した弾性部材９によって連結解除部材８を径方向外側に付勢するようにしている。しかも、収容凹部２４を形成するのは、シリンダ４の一端部で、軸心方向に直交する方向にはキー挿入穴１９が部分的に重なる位置である。したがって、シリンダ４の軸心方向の長さを必要最小限に抑えることができる。また、シリンダ４の一端側に連結解除部材８が径方向に移動するスペースを確保する必要もなく、シリンダ錠１を小型化することが可能となる。

次に、前記構成からなるシリンダ錠１の作用について説明する。

シリンダ４にキーを差し込んでいない施錠状態では、図７に示すように、スプリング３０の付勢力によってシリンダ４からタンブラ５の係合突起２９が突出し、スリーブ３のロック溝１４に位置する。このため、シリンダ４はスリーブ３に対して回転不能となる。また、連結解除部材８は、図８に示すように、弾性部材９に付勢されてホルダー２のロック凹部１２に係合する。このため、スリーブ３はホルダー２に対して回転不能となる。

前記施錠状態でシリンダ４に正規キーを差し込み、各タンブラ５のキー穴２８に挿入した場合、図９に示すように、各タンブラ５はその係合突起２４をスリーブ３のロック溝１４に係合させた進出位置からシリンダ４内に没入する後退位置へと移動する。このとき、図１０に示すように、シリンダ４の軸部２５に形成した係合凹部２６には、連結部材６の係合凸部３２が係合している。そして、連結部材６は、リアロータ７のスライド溝３８に位置して上下のガイド壁３８ａ、３８ｂによってガイドされている。これにより、正規キーを回転させると、シリンダ４はスリーブ３内を回転する。そして、シリンダ４が回転すると、連結部材６を介してリアロータ７も一緒に回転する。この結果、リアロータ７に連結したパドル４４を介して解錠操作される。

前記施錠状態でシリンダ４にドライバーや不正キー等の不正手段を差し込み、各タンブラ５のキー穴２８に挿入した場合、一部のタンブラ５は後退位置に移動してシリンダ４内に没入することもあるが、全てのタンブラ５が没入することはない。このため、シリンダ４は、スリーブ３に対して回転不能な施錠状態を維持する。したがって、不正手段によりシリンダ４を無理に回転させると、シリンダ４だけでなく、スリーブ３も一緒に回転する。このとき、図１１に示すように、連結解除部材８が弾性部材９を変形させてロック凹部１２から離脱し、ホルダー２の内周面に乗り上げるように移動する。また、連結解除部材８の移動により、図１２に示すように、連結部材６のガイド溝３５に位置する第２軸部８ｂが連結部材６の筒状部３１を押圧する。これにより、連結部材６はリアロータ７のスライド溝３８を移動し、シリンダ４の係合凹部２６と連結部材６の係合凸部３２の係合状態が解消される。また、連結部材６の第１円弧部３３がホルダー２の第３突条部１３ｃに当接し、連結部材６及びリアロータ７はホルダー２に対して回転不能となる。この結果、シリンダ４が回転してもリアロータ７は回転しない施錠状態に維持される。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

前記実施形態では、弾性部材９をゴム材料で構成するようにしたが、板バネ等の他の弾性体で構成するようにしてもよい。要は、少ないストローク量であっても連結解除部材８に対して高負荷を作用させて、ホルダー２のロック凹部１２の溝底へと付勢できるような弾性部材９であればよい。つまり、弾性部材９を、ストローク量を十分に確保できない領域、換言すれば、キー挿入穴１９が位置する領域と部分的に重なる領域に配置しても、連結解除部材８を径方向に十分に付勢できるようにすることで、シリンダ４の軸心方向の長さを抑えてシリンダ錠１を小型化できればよい。

本発明に係るシリンダ錠１は、車両や建物のドア等に使用することができる。

１…シリンダ錠
２…ホルダー
３…スリーブ
４…シリンダ
５…タンブラ
６…連結部材
７…リアロータ
８…連結解除部材
９…弾性部材
１０…鍔状部
１１…スリット
１２…ロック凹部
１３…突条
１４…ロック溝
１５…矩形孔
１６…周溝
１７…ストッパ
１８…切欠部
１９…キー挿入穴
２０…カバー
２１…開口部
２２…フランジ部
２３…タンブラ挿入孔
２４…収容凹部
２５…軸部
２６…係合凹部
２７…Ｅリング
２８…キー穴
２９…係合突起
３０…スプリング
３１…筒状部
３２…係合凸部
３３…第１円弧部
３４…第２円弧部
３５…ガイド溝
３６…支持部
３７…スプリング受部
３８…スライド溝
３９…凹部
４０…スリット
４１…内筒部
４２…外筒部
４３…スプリング収容部
４４…パドル
４５…突条
４６…スプリング

Claims (7)

1. 中空筒状のホルダーと、
   前記ホルダー内に回転可能に配置され、内周面にロック溝を有する中空筒状のスリーブと、
   前記スリーブ内に回転可能に配置され、軸心方向に延びるキー挿入穴と、前記キー挿入穴と直交する方向に延びる複数のタンブラ挿入孔とを有するシリンダと、
   前記シリンダのタンブラ挿入孔に進退可能に配置され、進出位置で前記ロック溝に係合し、後退位置で前記ロック溝との係合が解除される複数のタンブラと、
   前記シリンダの軸心方向の一端側に配置されるリアロータと、
   前記リアロータと前記シリンダとを連結する連結位置と、前記リアロータと前記シリンダとの連結を解除する非連結位置とに移動可能な連結部材と、
   前記ホルダーと前記スリーブとを連結状態とし、前記タンブラが前記スリーブのロック溝に係合した状態で、前記シリンダが回転されることにより、前記ホルダーと前記スリーブとの連結状態を解除し、前記連結部材を連結位置から非連結位置に移動させる連結解除部材と、
   前記連結解除部材を付勢し、前記ホルダーと前記スリーブとを連結状態に維持する弾性部材と、
   を備え、
   前記シリンダは、前記タンブラ挿入孔を超えて一端側に延びるキー挿入穴が位置する領域の外周面に、前記弾性部材が配置される収容凹部を有する、シリンダ錠。
2. 前記ホルダーは、前記連結解除部材が係脱可能なロック凹部を有し、
   前記弾性部材は、前記収容凹部に配置された状態で、外面が前記シリンダの外周面と面一となり、前記連結解除部材が前記ロック凹部を脱落可能となるように、前記連結解除部材に押し込まれて弾性変形する、請求項１に記載のシリンダ錠。
3. 前記リアロータは、前記軸心方向に直交する方向に延びるスライド溝を有し、
   前記連結部材は、前記スライド溝にスライド可能に配置されている、請求項１又は２に記載のシリンダ錠。
4. 前記シリンダは、一端から軸心方向に突出する軸部を備え、前記軸部は係合部を有し、
   前記連結部材は、前記軸部が挿通される筒状部を備え、前記筒状部は、前記連結部材が前記リアロータのスライド溝をスライドすることにより前記係合部に係脱する被係合部を有する、請求項３に記載のシリンダ錠。
5. 前記スリーブは、一端から軸心方向に延び、前記連結解除部材が配置される切欠きを有し、
   前記連結部材は、前記スリーブの切欠きから突出する連結解除部材の一部が、前記スリーブの軸心を中心とする回転により摺動可能なガイド溝を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のシリンダ錠。
6. 前記弾性部材はゴム材料からなる、請求項１から５のいずれか１項に記載のシリンダ錠。
7. 前記弾性部材は板バネからなる、請求項１から５のいずれか１項に記載のシリンダ錠。

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