JP4083843B2 - カップ錠 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般的なシリンダ錠よりも鍵の差込み方向の寸法を小さくした新規なカップ錠に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばディスクシリンダ錠のような複数のタンブラーを備えたシリンダ錠の施解錠に用いられる細長い板状の鍵（合鍵）においては、鍵の抜き差しに際し楔作用を利用してタンブラーをその長さ方向に押動する為、鍵溝の前後には傾斜案内部を必要としている。
【０００３】
その為、隣り合う二つのタンブラー間の距離を大きく取らなければならないことになり、従って、該シリンダ錠の鍵の差込み方向の寸法（錠の軸線方向の寸法）を大きくとらなければならない。
【０００４】
錠の取付対象物がかばん類やシャッタ（よろい戸）である場合、その取付部分が極く薄いので不都合を生じることがある。通常このような場合、タンブラー数を減らした錠前を使用するが、タンブラーの数を減らせば必然的に鍵違いが減少するので好ましくない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明のカップ錠は、従来のシリンダ錠よりも鍵の差込み方向の寸法、すなわち、錠の軸線方向の寸法を小さくするために開発されたものである。
【０００６】
更に具体的には、タンブラー数を減少させることなく、従来のシリンダ錠よりも鍵の差込み方向の寸法を小さくすることを可能にしたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、短い円筒の母線に沿って、かつ中心軸線に関して対称的に一対のスリットを形成すると共に、その円筒の一方の開口を覆うように取付対象物に固定される前面板を一体に結合してなるカップ状の内筒と、内筒とほぼ同じ長さの有底のカップ状の円筒体で、開口を相互に対向させるようにして内筒の外側に回動可能に被嵌され、内筒のスリットと同幅のスリットの２対を９０゜の角度間隔を保って形成した外筒と、上記前面板の中央部を貫通するように、かつ回動可能に装着されると共に、鍵孔を開口させた内筒と同軸のキーガイドと、内筒の直径方向に延在する細長い板状体で、その板厚方向を内筒の軸線方向に一致させた状態で軸線方向に沿って積層して配設され、中央部に鍵のシャンクが遊嵌できる差込み穴を形成すると共に、長さ方向に移動可能に案内されて長さ方向に付勢された複数枚のタンブラーと、外筒の底板に配設され、キーガイドに差込まれた鍵の先端部と係合するクラッチ手段とを有し、上記タンブラーの長さを内筒と外筒との間のシアーラインの直径に等しく設定すると共に、差込み穴の開口端縁の一部を鍵溝の谷部に当接する当接部とし、また、上記差込み穴の形状を、鍵の挿入時これと干渉せずに鍵の挿入を許容しかつ鍵の回動を許すと共に、鍵の所定方向への９０゜の回動時、鍵溝の谷部がタンブラーの付勢力に抗して当接部を押動して各タンブラーの両端をシアーラインに揃えるように設定し、一方、外筒のクラッチ手段は、鍵の最初の９０゜の回動時内筒及び外筒を残して鍵のみ遊動させ、鍵の更なる回動時、固定の内筒を残して鍵及び外筒を連結して一体に回動できるように作動することを特徴とする。
【０００８】
【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９において、符号１０はかばん類やシャッタ（よろい戸）等のこの発明に係るカップ錠の取付対象物、符号１は短い有底円筒状の内筒を示し、この内筒１は、前面板１１の一部をなすフランジ部１２を通る鋲又は止めねじ９等で取付対象物１０に固定される。
【０００９】
また、図１において符号２は内筒１の外周に回動可能に装着された有底円筒状の外筒、符号３は内筒１のフランジ部１２の背面に対し裏側から外筒２のフランジ部２２を可動な状態で押さえつけてある段付きの柱状をなす押え片である。
【００１０】
前記の前面板１１は内筒１に対し図示のように一体としてもよいし、別体として固設してもよい。また、押え片３は図示のものに限らないことはいうまでもない。
【００１１】
前述の固定の円筒１の前面板１１の中央部には、該内筒１の中心軸線の回りに回動可能なキーガイド４が装着してある。このキーガイド４は、例えば段付きの円板状をなし、正面から見て中央部には鍵孔４１が穿設されている。
【００１２】
一方、図２において、符号４２は鍵孔４１に設けられたウォードで、図６に示す鍵（合鍵）５の凹溝として形成されたウォード５３に対応させて、凸条として形成してある。
【００１３】
また、内筒１の中央部に嵌め込まれた可動のキーガイド４は内筒１の正面板１１にかしめ付けられたカバー板１３によって離脱できないように押さえつけてある。
【００１４】
後述するように、この発明におけるキーガイド４はその鍵孔４１に差し込まれた鍵５により固定の内筒１に対し１８０°の角度範囲で回動されることになるが、その回動の両端部で鍵５が抜き出された後に、キーガイド４が内筒１に対し回転方向にずれ動くと、次に鍵５を差し込む時にキーガイド４に続く後述のタンブラー６に対する差込みにおいて、支障を来たすことがある。
【００１５】
そこで、キーガイド４と内筒１の前面板１１との間にはクリック手段（図示しない）を設けるを可とする。クリック手段としては、板ばねを用いたもの、小球と圧縮コイルばねの組で成ることが採用できる。
【００１６】
更に、内筒１の内側には、その中心軸線と直交するようにして、細長い薄い板状の係止片であるタンブラー６が複数枚設けてあり、これらのタンブラー６、６は、板厚方向を内筒の軸線方向に一致させた状態で軸線方向に沿って積層されている。
【００１７】
また、タンブラー６は、各別に、内筒１内の任意の案内手段７により長さ方向（変位方向）に直線的に往復変位できるように案内されている。
【００１８】
一方、各タンブラー６は、固定の内筒１と可動の外筒２との間に形成されるシアーラインＳの直径分に相当する長さを有している。
【００１９】
なお、各タンブラー６の両端は、円弧状のシアーラインに合せて同形の円弧の一部をなすように成形するを可とする。
【００２０】
また、各タンブラー６は、鍵５を差し込んでいない自由状態においては（この際カップ錠としては解錠状態であっても施錠状態であったもよい）、一端６ａを内筒１に１８０°の角度間隔を隔てて設けた２つの貫通スリット１５、１５の１つを通じ、外筒２に９０°の角度間隔を隔てて設けた４つの係合スリット２５、２５の１つに係合させてある。
【００２１】
更にまた、鍵５の９０゜の回動操作時、該タンブラー６の両端６ａ、６ｂがシアーラインＳに合致して、係合スリット２５に対するタンブラー６の係合（係止) が解かれるようにしてある。
【００２２】
なお、前述の貫通スリット１５及び係合スリット２５は、それぞれ内筒１及び外筒２の母線方向に沿って形成するものとし、各スリット１５、２５の幅（円周方向の寸法）は、タンブラー６の両端の幅寸法よりやや小さく設定してある。
【００２３】
他方、図示例における前記の案内手段７は、各タンブラー６の両端部に穿設した２つの案内長孔６４、６４（図５参照）にそれぞれ嵌め合わせるため、内筒１の前面板１１にかしめ付け等により固設することにより内筒１内に突設させた一対の保持棒７１、７１（図４参照）を有している。
【００２４】
そして、板厚方向において相互に隣接する２つのタンブラー６、６が互いに平行をなし適当な間隔を隔てて保持されるようにするため、これらのタンブラー６、６の間における各保持棒７１に形成された溝にＥ−リング等のスペーサ７２が嵌め込まれる。
【００２５】
このようにして、各タンブラー６は、その長さ方向においては保持棒７１と案内長孔６４の係合により長さ方向の移動の範囲が適切に制限され、厚さ方向においてはスペーサ７２によってタンブラー６、６間の間隙を適切に設定されて長さ方向の移動の円滑さを保証されている。
【００２６】
また、図示例のカップ錠においては、２つで対をなすようにして装着した１組のタンブラー６、６間に共通のタンブラーばね６５としての引張りコイルばねが掛け渡してあり（図７乃至図９参照）、左右で互いに逆向きに装着した各タンブラー６の一端６ａが外筒２の胴部に向かうように付勢させてある。
【００２７】
但し、タンブラーばね６５は、一対のタンブラー６、６で共通のものとはせずに各別に設けてもよく、ばねの種類も圧縮コイルばね等他の種類のものとしてよい。
【００２８】
タンブラーばね６５をタンブラー６に対し各別に設けるときは、そのばねの一端はタンブラーに係止させ他端は内筒１内に固定した取付棒等に係止させるとよい。
【００２９】
図１に示すように、この実施例では、対を成すタンブラー６、６の組が４組設けてあり、タンブラー６の全数は８枚となる。
【００３０】
隣り合う２組（２対）のタンブラー６、６及び６、６は、互いに上下方向で逆向きになるように配設されているが、このように構成した理由は、隣り合うタンブラーばね６５、６５が相互に干渉しないようにするためである。
【００３１】
また、１組のタンブラー６、６において、それらを左右で互いに逆向きに装着した理由は、図６に示すように、細長い板状の鍵５のシャンク５１における両側辺に鍵溝５２、５２を設けたためである。
【００３２】
図示はしないが、シャンク（５１）の一側辺にのみ鍵溝（５２）を設けた場合は、全てのタンブラーを内筒１内で同じ向きに装着する。
【００３３】
更に、各タンブラー６の中央部には、図５に明示するように、鍵５が差し込まれる例えばＤ字形の差込み穴６１が開口しており、その差込み穴６１は、鍵５の回動操作時鍵５のシャンク５１の回転方向の移動軌跡と干渉しないように形成された逃がし部６２、及び該シャンク５１の一側辺又は他側辺に設けた鍵溝５２の谷部５２ａと当接する直線状の当接部６３から形成されている。
【００３４】
一方、キーガイド４に挿入される鍵５の側面に現われる鍵溝５２の形状は、図６に示すように、タンブラー６の板厚よりもやや幅広の矩形の溝となる。
【００３５】
図６から明らかなように、本発明によるカップ錠の鍵は、通常の鍵のように鍵溝の両側に傾斜部を形成する必要がないので、その分長さが短くなる。
【００３６】
なお、鍵５の鍵溝５２における谷部５２ａは、その横断面において外に凸の円弧とするとよい［図６(Ｂ)参照］。その円弧の半径は、鍵５の回転中心点Ｒから谷部５２ａに至る距離に設定するを可とする。
【００３７】
前記のように谷部５２ａを円弧面に形成した鍵５によれば、この円弧面とタンブラーの当接部６３とが相互に当接して係合した状態では鍵５の僅かの左右方向への回動に対して当接部６３、すなわちタンブラー６は動かないので、後述の外筒２の回動がスムーズになる。
【００３８】
タンブラーの説明に戻って、タンブラー６の種類は例えば次に述べるようにして複数種定めるものとする。
【００３９】
すなわち、差込み穴６１の形状、大きさを固定すると共に、差込み穴６１及び案内長孔６４、６４の相対関係位置を固定し、タンブラー６が内筒に装着された状態において鍵５の回転中心点Ｒが差込み穴６１内に存在し、しかもこの点Ｒと当接部６３との距離が鍵のシャンクの板厚の半分よりもやや大きくなるように設定する。
【００４０】
このようにしたタンブラー６、６を左右反対にして内筒に装着すると、図８に示すように、内筒軸線方向に列設された当接部６３、６３の端縁部が鍵のシャンクのガイド孔、すなわち従来のシリンダー錠の鍵孔と同様の機能を発揮し、鍵５の差込みをスムーズにする。
【００４１】
そして、対応する鍵溝５２の深さに応じて、鍵５が９０゜回動したときタンブラー６の両端がシアーラインＳに合致するように当接部６３と一端の基準点Ｑとの距離を定め、次いでタンブラーの他端の端縁位置をシアーラインＳの直径分一端から離間するように定める。
【００４２】
または、タンブラーの外形を同形にすると製作上及び管理上便利である、との考えから出発すれば、その外形（図５参照）を固定し、対応する鍵溝５２の深さに応じて、差込み穴６３、案内長孔６４、６４の相対位置関係を固定した状態で図５においてこれらを左右にずらせて開口させる。
【００４３】
これら２つのタンブラー設定方法は結局同じであって、この場合当接部６３を鍵孔の一部として使用できる。
【００４４】
また、タンブラーの外形、及びこのタンブラーの外形輪郭に対する案内長孔６４、６４の相対関係位置を一定にし、鍵溝５２の深さに応じて差込み穴６３の位置のみを変化させてもよい。
【００４５】
上記のようにタンブラーを形成することにより、差し込まれた鍵５を当初の第１位置（図７及び図８参照）から例えば矢印Ａのように右回りに９０°回動させると、全タンブラー６、６は、タンブラーばね６５に抗して、図９に示すように変位し、各タンブラー６の両端６ａ、６ｂが内筒１５と外筒２との間のシアーラインＳに共に合致することになる。
【００４６】
ところで、キーガイド４を通じてカップ錠に挿し込まれた鍵５のシャンク５１における先端は、内筒１及び複数のタンブラー６を貫通し、外筒２の後方側の底板２１に設けたクラッチ手段８に嵌め込まれている。
【００４７】
図示例のクラッチ手段８は、図３に明示するように、外筒２の底板２１に穿設しただるま状のクラッチ穴で、そのクラッチ穴は鍵５の回動操作においてシャンク５１の先端を逃がす遊動部８１及びシャンク５１の側面が当接する衝合部８２から成る。
【００４８】
そこで、鍵を第１位置から図９に示す第２位置に回動させる間は、シャンク５１の先端は外筒２に対してはそのクラッチ手段８の遊動部８１の存在により空動きすることになるので、シャンク５１はその鍵溝５２において内筒１内のタンブラー６のみを作動させ、全タンブラー６の両端６ａ、６ｂをシアーラインＳに合致させることになる。
【００４９】
したがって、タンブラー６の端部を介しての内筒１及び外筒２の相互の係合が解け、可動の外筒２は固定の内筒１に対して相対回動が可能となる。
【００５０】
そこで、前記の鍵５を第２位置（図９参照）から更に矢印Ｂのように右回りに９０°の角度を回動させると、シャンク５１の先端における側面でクラッチ手段８の衝合部８２が押されることになり、外筒１は同方向に回動し、同時に第３位置（当初の第１位置から１８０゜回動した位置）においてシャンク５１の鍵溝５２は各タンブラー６との嵌まり合いの状態から完全に外れることになる。
【００５１】
従って、内筒１内の全タンブラー６の一端６ａは、タンブラーばね６５の付勢力により該内筒１の貫通スリット１５から再び突出し、外筒２の係合スリット２５に係合するので、外筒２は内筒１に対し回動不能に係止される。そして、鍵５はこの第３位置で抜き出される。
【００５２】
また、鍵５を第２位置から第３位置に回動させている間に、鍵５のシャンク５１の先端又は外筒２に設けた図示しない作用部材等に連係させた錠機構（図示しない）によって取付対象物１０は施解錠される。
【００５３】
前記のように谷部５２ａを円弧面に形成した鍵５によれば、その鍵５の回動によりシアーラインＳに位置するタンブラー６の一方の端部６ａを外筒２の係合スリット２５の１つに係合させる時、その初動のわずかな角度範囲では各タンブラー６を静止させることになるので、突出する一端部６ａが外筒２の係合スリット２５の縁部に衝突したりすることがなく、この折のタンブラー６の動きをスムーズにすることができる。
【００５４】
次に、この発明のカップ錠の作用について説明する。
図１は固定の内筒１に対し複数のタンブラー６をもって回転可能な外筒２が係止されている状態を示している。この外筒２が係止された状態では、カップ錠の取付対象物１０は解錠状態であったも施錠状態であってもよい。
【００５５】
説明の都合上、図１の状態は取付対象物１０が解錠状態にあるものとして、その施錠作用について以下に述べる。
【００５６】
図７及び図８は、図１の錠における可動のキーガイド４の鍵孔４１に対し合鍵である鍵５を単に差し込んだ状態を示している。鍵５の鍵溝５２には図６に示すようにタンブラー６をスムーズに誘導するための傾斜案内部を要しない。
【００５７】
鍵５が差し込まれた当初の位置である第１位置では、シャンク５１は、一端６ａが外筒２の係合スリット２５に係合された全タンブラー６の差込み穴６１に挿通され、シャンク５１の先端は外筒１の底板２１に設けたクラッチ手段８に差し込まれている。
【００５８】
この第１位置にある鍵５を例えば矢印Ａのように右回りに回動させると、シャンク５１の先端は不動な状態に係止された外筒２の底板２１におけるクラッチ手段８によって遊動する一方で、シャンク５１の基部は鍵溝５２の溝をもって各タンブラー６の差込み穴６１における当接部６３部分に櫛のように差し込まれる。
【００５９】
鍵５が第１位置から９０°回動された第２位置に至る間に、鍵溝５２の各谷部５２ａは対応するタンブラー６の差込み穴６１における直線的な当接部６３を押圧する。
【００６０】
そして、図９に示すように、回動操作された鍵５が第２位置に達すると、タンブラーばね６５に抗して押し動かされた各タンブラー６が両端６ａ、６ｂを共にシアーラインＳに合致させ、各タンブラー６による外筒２の係合スリット２５に対する係合が解かれるので、外筒２は内筒１に対し回動可能な状態となる。
【００６１】
第２位置に存する鍵５を矢印Ｂのように更に右回りに回動させると、シャンク５１の先端はクラッチ手段８を介して接続されている回動可能な状態の外筒２と共に回動し、鍵５が９０°回動された第３位置においては、タンブラーばね６５の付勢力により、各タンブラー６の一端６ａが再び外筒２の係合スリット２５に係合する。
【００６２】
鍵５を第２位置から第３位置に回動操作させる間に、鍵５のシャンク５１の先端又は該鍵５と共に回動する外筒２により、錠機構（図示しない）が作動し、もって取付対象物１０が施錠される。施錠後は、鍵５をキーガイド４から抜き取る。
【００６３】
また、施錠状態にある取付対象物１０を解錠させるには、キーガイド４の鍵孔４１を通じて鍵５を差込み、そこにおいて第３位置を占める鍵５を施錠時とは逆向きの左回りに１８０°回動させると、鍵５は第２位置を経て第１位置に至るので、そこで、鍵５を抜き出せばよい。この間に各部材は施錠時に準じて作動し、図１の解錠状態に復帰する。
【００６４】
【発明の効果】
以上に説明したこの発明のカップ錠によれば、係止状態にある外筒を回動可能にするために各タンブラーの両端を共にシアーインに合致させるについて、各タンブラーのシアーラインに対する整合作用は、鍵の当初の差込み位置から右又は左に９０°回動させることにより行うことができるようにしてあるから、鍵溝における溝の前後に案内斜面は設ける必要がなく、従って、内筒内に装着される複数のタンブラーにおける隣り合う２つのタンブラー間の間隔は十分に小さくすることができ、カップ錠全体としての鍵の差込み方向の寸法を十分に小さくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明のカップ錠の実施例を示す部分縦断側面図。
【図２】 その正面図。
【図３】 その背面図。
【図４】 図１のカップ錠から保持棒と共に取り外した内筒の縦断平面図。
【図５】 図１のカップ錠から取り外したタンブラーの１つを示す正面図。
【図６】 図１のカップ錠に対して用いられる合鍵の一例を示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はそのシャンクの横断面図である。
【図７】 図１のカップ錠に鍵を差し込んだ状態で示す部分縦断側面図で、鍵は第１位置にある。
【図８】 図７に示すカップ錠の横断正面図で、鍵は第１位置にある。
【図９】 鍵を当初の第１位置から右回りに９０°回動させた第２位置を占めるようにして示したカップ錠の横断正面図。
【符号の説明】
１０ 取付対象物
１ 内筒
１１ 前面板
１５ 貫通スリット
２ 外筒
２１ 底板
２５ 係合スリット
４ キーガイド
４１ 鍵孔
５ 鍵
５１ シャンク
５２ 鍵溝
５２ａ 谷部
６ タンブラー
６ａ 一端
６１ 差込み穴
６２ 逃がし部
６３ 当接部
６５ タンブラーばね
７ 案内手段
８ クラッチ手段
Ｓ シアーライン
Ｐ，Ｑ 基準点

Claims (1)

1. 短い円筒の母線に沿って、かつ中心軸線に関して対称的に一対のスリットを形成すると共に、その円筒の一方の開口を覆うように取付対象物に固定される前面板を一体に結合してなるカップ状の内筒と、内筒とほぼ同じ長さの有底のカップ状の円筒体で、開口を相互に対向させるようにして内筒の外側に回動可能に被嵌され、内筒のスリットと同幅のスリットの２対を９０゜の角度間隔を保って形成した外筒と、上記前面板の中央部を貫通するように、かつ回動可能に装着されると共に、鍵孔を開口させた内筒と同軸のキーガイドと、内筒の直径方向に延在する細長い板状体で、その板厚方向を内筒の軸線方向に一致させた状態で軸線方向に沿って積層して配設され、中央部に鍵のシャンクが遊嵌できる差込み穴を形成すると共に、長さ方向に移動可能に案内されて長さ方向に付勢された複数枚のタンブラーと、外筒の底板に配設され、キーガイドに差込まれた鍵の先端部と係合するクラッチ手段とを有し、上記タンブラーの長さを内筒と外筒との間のシアーラインの直径に等しく設定すると共に、差込み穴の開口端縁の一部を鍵溝の谷部に当接する当接部とし、また、上記差込み穴の形状を、鍵の挿入時これと干渉せずに鍵の挿入を許容しかつ鍵の回動を許すと共に、鍵の所定方向への９０゜の回動時、鍵溝の谷部がタンブラーの付勢力に抗して当接部を押動して各タンブラーの両端をシアーラインに揃えるように設定し、一方、外筒のクラッチ手段は、鍵の最初の９０゜の回動時内筒及び外筒を残して鍵のみ遊動させ、鍵の更なる回動時、固定の内筒を残して鍵及び外筒を連結して一体に回動できるように作動することを特徴とするカップ錠。

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