JP3865824B2

JP3865824B2 - 作動装置

Info

Publication number: JP3865824B2
Application number: JP19963096A
Authority: JP
Inventors: 信道青木
Original assignee: 美和ロック株式会社
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2016-07-10
Also published as: JPH1026205A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はモータの回転力を直線的な作動力に変換させて利用することができるようにした新規な作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所謂電気錠には、錠止機構を電気機械的に制御する電磁アクチュエータが内蔵されており、例えばテンキー装置に入力された暗証番号が正規に登録されたものであるとき、制御回路から発生する解錠信号を受信した電磁アクチュエータは錠止機構を解錠方向に駆動して電気錠を解錠する。
【０００３】
上記した電磁アクチュエータとして従来作用され、現在も実用されているものとして、ソレノイドやマイクロモータを挙げることができる。
【０００４】
例えば、ソレノイドは、その可動のプランジャにより、デッドボルトが錠箱内に引込むことを邪魔するロッキングレバーを駆動し、また、マイクロモータは、減速機を介してデッドボルトの出し入れをするデッドカムに連結され、デッドボルトを電気機械的に出し入れする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、電磁アクチュエータとしてのソレノイドは、構造が簡単でしかもプランジャは直線的に動くので制御機構を簡単にすることはできるが、作動工程の終端において、不必要に過大な作動力が発生するので電磁アクチュエータとしては使用しにくい。
【０００６】
同様の理由により、作動行程の終端において騒音が発生することがあり、場合によっては防音機構を増設しなければならない。
【０００７】
一方マイクロモータを使用する作動装置は、作動力の大きさについては問題は無いが、減速機を必要とするので必然的に構造が複雑で高価なものになり、加えて、作動終了後マイクロモータへの通電を断ったとしてもロータの慣性により、作動装置が行過ぎることがある。
【０００８】
また、例えば電気錠においてデッドボルトの先端がストライク孔に整合しないで扉枠に引っ掛かる、など負荷が増大する場合には、通常、モータの焼損事故が生じる。
【０００９】
その為、マイクロモータを使用する作動装置は、ブレーキ機構やクラッチ機構を併設する必要があり、構造がさらに複雑になる。
【００１０】
この発明の作動装置は、モータの回転力を直線的な作動力に変換させて利用するものであるに関わらず、全体としての機構を簡単にすること、被動部材に対する作動力を剛的ではなく弾性的に伝えるようにして、他の緩衝機構の付設を不要にすること、並びに、被動部材が故障等により変位不能となった場合でも、通電中のモータの過負荷による焼損を防止できるようにすることを目的として提案されたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明の作動装置は、モータの回転出力軸に対し周囲にらせん溝を有する円柱状のばね受け部材を同心的に固設すること；ばね受け部材の近傍に基本端を固定し先端を自由端とした作動ばねを備えること；作動ばねの先端側はばね受け部材の軸線方向に弯曲できるようにしてあること；作動ばねの先端側にはばね受け部材のらせん溝に沿って遊動できる突片及び被動部材を連動させるための作用片を有すること；作動ばねの先端側が、ばね受け部材の回転に伴ってらせん溝に係合する突片を介してばね受け部材の軸線方向に弾性的に弯曲駆動されるものであること；及び、作動ばねは作用片を介して被動部材に直線的な作動力を付与するものであることを構成条件とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基いて、この発明について説明する。
図１〜図６において、符号１は枠板１０に固定された電動モータで、正逆の回転が任意にできるようにしてある。
【００１３】
モータ１の回転出力軸１１に対しては、周囲にらせん溝２１を有する円柱状のばね受け部材２が同心的に固設してある。図示例のばね受け部材２は、止めねじ９１で出力軸１１に固定された別体のものとして示されているが、出力軸１１と一体に形成することもできる。
【００１４】
なお、前記らせん溝２１を有するばね受け部材２として、転造によって製造される通常のねじを採用することができる。
【００１５】
また、図示例のばね受け部材２は、らせん溝２１を有する大径の本体部２２と小径の取付部２３とからなるが、取付部２３はこの発明において必須ではない。
【００１６】
前記のばね受け部材２の近傍には、これに係着される任意形状の作動ばね３を備える。好ましい作動ばね３は、図５に明示するように、貫通孔３５を有する先端側の目玉状の環状部３１、環状部３１に連続させた基端側の脚片３２、環状部３１の内側に突出させた突片３３及び環状部３１の外側に突出させた作用片３４からなり、板ばね材を打抜き加工することにより一体ものとして製作するを可とする。
【００１７】
前記の作動ばね３は基端を止め片４及び鋲５を介して枠板１０その他の不動部材に固定してあり、先端は自由端としてある。そして、このばね３の先端側はばね受け部材２の軸線方向（長さ方向）に弯曲できるようにしてある。言い換えると、ばね３の先端側は図１で左右に振れ動かすことができるようにしてある。
【００１８】
更に、作動ばね３の先端側の貫通孔３５は、ばね受け部材２の回りに適当な間隙を隔てて嵌め合わせてあり、該作動ばね３の突片３３はばね受け部材２のらせん溝２１に嵌め込まれ得るようにしてある。
【００１９】
作動ばね３は、後述するようにばね受け部材２に駆動されて、図１のストローク（振り幅）の始端位置から図２の中間位置を経て図３のストロークの終端位置の間を弯曲しつつ振り動かされる。
【００２０】
作動ばね３の突片３３は、ストロークの始端位置及び終端位置においては、ばね受け部材２における基端面２４及び先端面２５にそれぞれ当接していて、らせん溝２１には嵌め合されていない。
【００２１】
図１において、モータ１の出力軸１１及びばね受け部材２が矢印Ａ方向（同図で右端から見て右回り）に回転すると、ばね受け部材２の基端面２４に弾接していた作動ばね３の突片３３は、らせん溝２１に入り込む。
【００２２】
以後ばね受け部材２の更なる回転により、そのらせん溝２１で案内されつつ自身の弾性的復元力により矢印Ｂ方向に進み、作動ばね３の先端側をばね受け部材２の軸線方向について右方に向け振らせる。
【００２３】
そして、図２に示すように、作動ばね３の作用片３４が例えばばね受け部材２の中央部に至ると、それに対向する任意の被動部材６に対し直線的な作動力を付与する。
【００２４】
この場合、突片３３とらせん溝２１との間に生じる楔作用により、突片３３はその弾力に抗して矢印Ｂ方向に駆動される。
【００２５】
なお、図示の被動部材６は直線的変位形式のものとして示してあるが、例えば揺動変位形式のものとしてもよい。
【００２６】
図２のばね受け部材２が引き続いて矢印Ａ方向に回転し続けると、図３に示すように、作動ばね３の先端側は右方に向け弾性的に弯曲駆動される。従って、被動部材６はその間に作用片３４を介して弾性的に押圧され続けることになる。
【００２７】
そして、作動ばね３の突片３３がストロークの終端、すなわちばね受け部材２の右端（先端）に至ると、突片３３はらせん溝２１から外れてばね受け部材２の先端面２５に弾接することになる。
【００２８】
ここで、通常の作動によれば、図示しない制御回路の作動によりモータ１への通電は一旦断たれるが、慣性によりロータ及びばね受け部材２が回動を続けても、突片３３はばね受け部材２のらせん溝２１から外れる方向にのみ移動するので、作動ばね３は図３の弯曲変形状態に保持されることになり、その後は作動ばね３による被動部材６に対する作動力の付与は断たれることになる。
【００２９】
被動部材６が上述した作動の過程で、故障等により変位不能となった場合、この発明の作動装置ではモータ１の焼損が防止されるが、その作用を図４において説明する。
【００３０】
モータ１の出力軸１１及びばね受け部材２が図１の矢印Ａ方向に回転して、ばね受け部材２のらせん溝２１と作動ばね３の突片３３との係合により、作動ばね３の先端側が矢印Ｂ方向に振り動かされている過程で、被動部材６が例えば図４の位置で変位不能になったとする。
【００３１】
すると、作動ばね３の突片３３はらせん溝２１に沿って案内されつつ右方向に移動する一方で、作動ばね３の作用片３４は固定状態にある被動部材６によって停止されるので、作動ばね３はく字状に曲げられることになる。
【００３２】
そして、作動ばね３の突片３３がばね受け部材２の右端（先端）に至ると、らせん溝２１から外れてばね受け部材２の先端面２５に弾性的に当接することになる。
【００３３】
この状態でモータ１が継続しても回転しても、ばね受け部材２は作動ばね３に対し突片３３において摺接状態となるものの空転を続けるので、モータ１に対し過大な負荷が与えられることなく、モータ１の焼損が防止される。
【００３４】
正常の運転において、図３の状態でモータ１の出力軸１１が矢印Ｄで示すように左回りに逆回転すると、ばね受け部材２の先端面２５に当接している作動ばね３の突片３３はらせん溝２１に入り込みそのらせん溝２１に案内されつつ矢印Ｅ方向に進み、作動ばね３の先端側をばね受け部材２の軸線方向について左方向に向け振らせる。
【００３５】
そして、作動ばね３及び被動部材６は図１で示す原位置に複動し、制御回路の作動によりモータ１への通電が断たれる。
【００３６】
なお、本発明を実施するにあたっては、図示の実施例に限定されることなく、種々に変形して実施することができる。
【００３７】
例えば、図示の実施例における作動ばね３のストロークの始端を図１に示し、終端を図３に示すものとしたが、これは始端を図２に示すように作動ばね３が外力を受けない自然状態に対応させてもよい。
【００３８】
この場合には、勿論、ばね受け部材２の軸線方向の寸法を小さくし、作動ばねの突片３３とばね受け部材の基端面２４とをばね受け部材２の軸線方向においてほぼ整合させるようにする（図示せず）。
【００３９】
また、作動ばねの作用片３４に関し被動部材６と反対側にもう１個の被動部材を設ければ、この作動装置は、１つの作用片により２つの被動部材を切換えて駆動する所謂フリップフロップ型の作動装置となる。
【００４０】
【発明の効果】
以上に説明したこの発明の作動装置は、モータの回転力を直線的な作動力に変換するについて、モータに対しらせん溝を有するばね受け部材とらせん溝に係合案内される突片及び被動部材用の作用片を有する作動ばねとを組み付けるだけで、後続の被動部材に作動力を与えることができ、かつ、作動ばね自体が機能部材としての作動ばねの案内装置を兼ねていることと相俟って、全体としての機構は極めて簡単なものとなる。
【００４１】
また、被動部材に対して付与される作動力は作動ばねを介して弾性的に伝達されるので、他の緩衝機構やクラッチ類の付設を要しない。
【００４２】
更にまた、被動部材が故障等により変位可能となった場合でも、作動ばねの突片にはらせん溝を有するばね受け部材の端面において摺動し、固定状態となった被動部材によってモータに対し過大な負荷を与えることがなくなり、モータの焼損事故を全く無くすことができる。
【００４３】
加えて、本発明装置の主要構成部材である作動ばね及びばね受け部材は、夫々大量生産に適する打ち抜き加工及び転造加工によって製造することができるから、極めて安価に本発明装置を製造することができる、等種々の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の作動装置の実施例における作動前の状態を示す正面図。
【図２】その作動の中間の状態を示す正面図。
【図３】その作動後の状態を示す正面図。
【図４】被動部材が変位不動となった状態におけるその正面図。
【図５】図２のＶ−Ｖ線による横断側面図。
【図６】この発明の作動装置から取り外したばね受け部材の拡大正面図。
【符号の説明】
１モータ
１１回転出力軸
２ばね受け部材
２１らせん溝
３作動ばね
３３突片
３４作用片
６被動部材

Claims

モータの回転出力軸に対し周囲にらせん溝を有する円柱状のばね受け部材を同心的に固設すること；ばね受け部材の近傍に基本端を固定し先端を自由端とした作動ばねを備えること；作動ばねの先端側はばね受け部材の軸線方向に弯曲できるようにしてあること；作動ばねの先端側にはばね受け部材のらせん溝に沿って遊動できる突片及び被動部材を連動させるための作用片を有すること；作動ばねの先端側が、ばね受け部材の回転に伴ってらせん溝に係合する突片を介してばね受け部材の軸線方向に弾性的に弯曲駆動されるものであること；及び、作動ばねは作用片を介して被動部材に直線的な作動力を付与するものであることを構成条件とする作動装置。