JP4129359B2 - モータ駆動電気錠の駆動力伝達機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータ駆動電気錠の駆動力伝達機構(以下単に伝達機構という)に係り、特に、構造が簡単で作動が確実な純機械的なクラッチ機構を採用した伝達機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
高級な電気錠は、マイクロモーターの回転力を減速ギア列を介して直接デッドボルト制御機構に伝達する、所謂モーター駆動型式のものが多い。
【0003】
この場合、デッドボルトと係合して直接これをフロント板から出し入れする所謂デッドカム等のデッドボルト制御機構は、減速ギア列を介してマイクロモーターに連結されると共に、停電等の万一の事故に備えて、室内側のサムターン或いはシリンダ錠にも連結されている。
【0004】
そして、火災や地震等で停電した場合には、室外側からは合鍵でシリンダ錠を制御することにより、室内側からはサムターンを使用することにより、電気錠を普通のシリンダ錠に切り替えて扉口の施解錠を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、デッドボルト制御機構をマイクロモーター及びシリンダ錠の双方に常時接続しておくと、一方が他方のブレーキになって電気錠が動かない。
【0006】
そこで、通常のモーター駆動電気錠は、内部にクラッチ機構を設け、マイクロモーターとデッドボルト制御機構を接続するときには後者とシリンダ錠を切り離し、シリンダ錠とデッドボルト制御機構とを接続するときには、後者とマイクロモーターとを切り離すようにしている。
【0007】
従来のクラッチ機構は、例えば電磁クラッチを内蔵し、この電磁クラッチを作動させて接続を切り替え、或いは、例えば実公平3−17012号公報、実公平3−51497号公報に記載された電気錠のように、ゼネバストップ機構を採用し、マイクロモーターでデッドボルトを駆動し終えたとき、自動的かつ機械的にデッドボルト制御機構とマイクロモーターとを切り離すようにしている。
【0008】
しかしながら、いずれの方式も複雑かつ高価となり、斯かるモーター駆動電気錠の普及のネックとなっている。
【0009】
そこで、この発明は、構造が簡単で作動が確実である機械的なクラッチを採用した伝達機構を提供し、以て上記した従来のモーター駆動電気錠の不都合を解消することを目的としている。
【0010】
【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、基枠に回動自在に支承された棒状体で、外周面に母線に沿うn(n:2以上の正整数)条の浅い第1円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成したサムターン軸と、このサムターン軸と同軸かつ回動自在に嵌合するカップ状の厚肉円筒体で、内周面にn(n:2以上の正整数)条の第1円弧溝より深い第2円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した駆動体と、この駆動体の内側におけるサムターン軸と回動可能に嵌合すると共に、上記基枠に摩擦係合を介して回動可能に支承され、n(n:2以上の正整数)条の案内溝を放射状に、かつ等角度間隔で形成したリング状のホルダーと、サムターン軸の中心軸と平行な中心軸線を有する小円柱体であって、このホルダーの案内溝中において駆動体の半径方向に移動可能に案内され、案内溝中を外方に移動して駆動体の第2円弧溝中に係入したとき、サムターン軸の第1円弧溝を脱出して外周面に乗り上がることができるようにその直径を設定したn個のローラーとを備えたクラッチ機構を有し、駆動体を減速ギア列を介してマイクロモータに連結し、以て、駆動体を回動させたとき、摩擦係合を介して一時的に支軸に固定されるホルダーに対して駆動体を相対回動させ、その第2円弧溝の稜部によってローラーを半径方向に移動させて、これを第2円弧溝の稜部とサムターン軸の第1円弧溝との間に突っ張るようにして挟持するようにしたことを特徴とする。
【0011】
また、請求項2に記載の発明は、基枠に回動自在に支承された棒状体で、外周面に母線に沿うn(n:2以上の正整数)条の浅い第1円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成したサムターン軸と、このサムターン軸と同軸かつ回動自在に嵌合するカップ状の厚肉円筒体で、内周面にn(n:2以上の正整数)条の第1円弧溝より深い第2円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した駆動体と、この駆動体の内側におけるサムターン軸に摩擦係合を介して回動可能に支承され、n(n:2以上の正整数)条の案内溝を放射状に、かつ等角度間隔で形成したリング状のホルダーと、サムターン軸の中心軸と平行な中心軸線を有する小円柱体であって、このホルダーの案内溝中において駆動体の半径方向に移動可能に案内され、案内溝中を外方に移動して駆動体の第2円弧溝中に係入したとき、サムターン軸の第1円弧溝を脱出して外周面に乗り上がることができるようにその直径を設定したn個のローラーとを備えたクラッチ機構を有し、駆動体を減速ギア列を介してマイクロモータに連結し、以て、駆動体を回動させたとき、摩擦係合を介して一時的に支軸に固定されるホルダーに対して駆動体を相対回動させ、その第2円弧溝の稜部によってローラーを半径方向に移動させて、これを第2円弧溝の稜部とサムターン軸の第1円弧溝との間に突っ張るようにして挟持するようにしたことを特徴とする。
【0012】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、説明の都合上、先に請求項1に記載の発明について説明する。
【0013】
図1及び図2において符号1はこの発明の一実施例による伝達機構の重要な構成要素であるクラッチ機構の全体を示し、このクラッチ機構1は、電気錠の基枠2に回動可能に軸支された3個の回転体及び複数個(図示の実施例では6個)のローラーよりなる。
【0014】
これらの回転体の内従動体3は、基枠2に回動自在に支承された棒状体で、図示の実施例では電気錠のサムターン軸となっている。
【0015】
このサムターン軸3の室内側の端部には、図2に示すように、摘み4が一体的に装着されていて、この摘みを回すことにより室内側からデッドボルトを操作して施解錠を行えることは従来の錠前と変らない。
【0016】
ちなみに、サムターン軸の室外側の端部には、図2に示すように、例えば横断面形状が十字形の連結ピース5が一体的に結合されていて、この連結ピース5は図示しない錠箱のデッドカムに連結されている。
【0017】
上記した構成により、また、後述する電気錠の作用により、図示の電気錠は、それまでのサムターンを取り外して扉の内面に面付することにより、既設の錠前を電気錠に改造することを可能にするが、そのことはこの発明と直接の関係はないので、更に詳細な説明は省略する。
【0018】
上記クラッチ機構の従動体としての上記サムターン軸3の外周面には、その母線に沿って、n(n:2以上の正整数)条、図示の実施例では6条の浅い第1円弧溝6、6が、中心軸線回りに等角度間隔で形成されている。
【0019】
一方、上記サムターン軸3の外側には、図2に示すように、駆動体7が同軸かつ回動自在に嵌合している。
【0020】
この駆動体7は、図4及び図5に示すように、カップ状の厚肉円筒体で、図示の実施例における駆動体7には、その外側に第1平歯車8が、図2におけるその下方には支持筒9が夫々連設されていて、この支持筒9はサムターン軸3に嵌合している。
【0021】
また、駆動体7の内周面には、図4に示すように、n(n:2以上の正整数)条、図示の実施例では6条の第1円弧溝より深い第2円弧溝11、11が、中心軸線回りに等角度間隔で形成されている。
【0022】
更にまた、図2に示すように、駆動体7のカップ内におけるサムターン軸3の外側には、段付リング状のホルダー12が回動可能に嵌合している。
【0023】
このホルダー12の一方の端部(図2で下端部)には、図6及び図7に示すように、n(n:2以上の正整数)条の案内溝13、13が放射状に、かつ等角度間隔で形成されている。
【0024】
図示の実施例におけるホルダー12は、摩擦係合を介して、換言すれば少し渋い嵌合で、その小径段部を基枠2に支承させている(図2参照)。
【0025】
そして、各案内溝13中には、図1及び図2に示すように、ローラー14がホルダー12の半径方向に移動可能に収納されている。
【0026】
各ローラー14は、図1に示すように、サムターン軸3の中心軸と平行な中心軸線を有する小円柱体であって、その直径は、案内溝13中を外方に移動してその一部が駆動体7の第2円弧溝11中に係入したとき、サムターン軸3の第1円弧溝6を脱出してサムターン軸の外周面に乗り上がることができるように設定されている。
【0027】
なお、図1及び図2において符号15は制御板を示し、この制御板15は、その中心部に開口したサムターン軸の横断面形状と同じ形状の開口をサムターン軸に嵌合させることにより、回り止めを施された状態でサムターン軸3に一体的に結合されている。
【0028】
そして、その外周部に形成された付番しない凹陥部をマイクロスイッチ16のアクチュエータと係合させることにより制御信号を取り出し、マイクロモータ17への給電の断続及び回転方向の切換えを行う。
【0029】
また、その外周部に形成された平面部をクリック体18に弾接させることにより、サムターンによる回動操作にクリック感を呈する。
【0030】
更にまた、駆動体7と一体の第1平歯車8(図4及び図5参照)は、図1に示すように、減速歯車列19を介してマイクロモータ17に連結されている。
【0031】
なお、施錠及び解錠操作終了時には、図1に示すように、第1及び第2円弧溝6、11及びホルダーの案内溝13(図6参照)は、夫々角度的に整合しているものとする。
【0032】
上記のように構成されたこの発明の一実施例によるクラッチ機構は、マイクロモータ17により電気錠として施解錠操作を行うときには、施錠或いは解錠の操作に対応して、駆動体7を図1で時計方向或いは反時計方向に回動させる。
【0033】
駆動体7の回動開始時には、基枠2に渋く嵌合しているホルダー12は一時的に固定されているから、駆動体の第2円弧溝11の稜部(第2円弧溝と駆動体の内周面の交差部)がローラー14を円周方向に押動するが、固定されたホルダー12の案内溝13との間に生じる楔作用により、各ローラー14は駆動体7の半径方向に移動し、その一部がサムターン軸の第1円弧溝6に係入すると共に、これに弾圧される。
【0034】
すなわち、ローラー14は駆動体の第2円弧溝11の稜部とサムターン軸の第1円弧溝6との間に突っ張るようにして挟持される。
【0035】
すなわち、駆動体7はローラー14、14を介してサムターン軸3に一体的に連結されるので、マイクロモータ17の回転力は減速歯車列19によって増力されてサムターン軸3に伝達され、図示しないデッドカムを介してデッドボルトをフロント板から出し入れする。
【0036】
このときには、ホルダー12はローラー14、14を介して駆動体7に駆動されるから、その摩擦トルクにも拘らず基枠2に対して相対的に回動する。
【0037】
なお、このホルダー12の材質を例えば耐摩耗性が大きい合成樹脂等適切に選定すれば、設定された電気錠の寿命内において、その基枠2に対する摩擦トルクを所定の値以上に保つことができる。
【0038】
一方、この電気錠を機械的な室外側からシリンダ錠、或いは室内側からサムターンを操作して施解錠するときには、何らの切り替え操作をすること無く、例えばサムターンを回してサムターン軸3を図1において時計方向或いは反時計方向に90度回す。
【0039】
すると、摩擦トルクを介して一時的に基枠2に固定されたホルダー12に対し、サムターン軸3のみが回動するから、その第1円弧溝6に一部係入していた各ローラー14は、第1円弧溝6の稜部に円周方向に押動されるが、固定されたホルダー14の案内溝13との間に生じる楔作用により半径方向外側に移動してサムターン軸3の円周部に乗り上がる。
【0040】
すると、サムターン軸3は自由になるから、これを時計方向或いは反時計方向に回すことにより、デッドカムを駆動してデッドボルトをフロント板から出し入れできる。
【0041】
すなわち、クラッチ機構1が作動してデッドカムをマイクロモータ17から切り離し、サムターン或いは合鍵による手動の施解錠操作を可能にする。
【0042】
例えば入室後サムターンを操作して施錠するときサムターンを90度回すとすれば、サムターン軸3は図1に示す角度位置から90度ずれるが、外出時サムターンにより解錠すれば、また図1に示す角度位置に戻る。
【0043】
なお、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明と比較して、ホルダー12が摩擦係合を係合を介してサムターン軸3に嵌合している点のみが異なる。
【0044】
この場合、駆動体7が回動する場合のクラッチ機構の作用は請求項1に記載のものと変らない。
【0045】
しかしながら、サムターン軸3を手指で操作する場合には、操作開始時サムターン軸3とホルダー12とは一体的に回動するから、ホルダー12から突出したローラーが固定された駆動体の第2円弧溝11と干渉し、その結果ローラー14を介してホルダー12が駆動体7に係止されるので、サムターン軸3が回動可能になってローラー14を外方に押出す、という作用上僅かの差異が生じる。
【0046】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明は、摩擦トルクを介して基枠或いはサムターン軸に一時的に固定されるホルダーと、駆動体の第2円弧溝、或いはサムターン軸の第1円弧溝との間に生じる楔作用を利用してローラーを半径方向に動かし、このローラーの動きを利用して駆動体とサムターン軸とを連結し、或いは切り離すようにした機械的なクラッチを採用したので、簡単な機構で作動が確実な伝達機構を構成することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による伝達機構の平面図で、図面を明瞭にするため駆動体の一部を省略して示す。
【図2】そのII−II線による断面図。
【図3】サムターン軸の端面図。
【図4】駆動体の平面図。
【図5】駆動体の断面図。
【図6】ホルダーの平面図。
【図7】ホルダーの断面図。
【符号の説明】
1 クラッチ機構
2 基枠
3 サムターン軸
6 第1円弧溝
7 駆動体
11 第2円弧溝
12 ホルダー
13 案内溝
14 ローラー
17 マイクロモータ
19 減速歯車列
Claims (2)
- 基枠に回動自在に支承された棒状体で、外周面に母線に沿うn(n:2以上の正整数)条の浅い第1円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成したサムターン軸と、このサムターン軸と同軸かつ回動自在に嵌合するカップ状の厚肉円筒体で、内周面にn(n:2以上の正整数)条の第1円弧溝より深い第2円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した駆動体と、この駆動体の内側におけるサムターン軸と回動可能に嵌合すると共に、上記基枠に摩擦係合を介して回動可能に支承され、n(n:2以上の正整数)条の案内溝を放射状に、かつ等角度間隔で形成したリング状のホルダーと、サムターン軸の中心軸と平行な中心軸線を有する小円柱体であって、このホルダーの案内溝中において駆動体の半径方向に移動可能に案内され、案内溝中を外方に移動して駆動体の第2円弧溝中に係入したとき、サムターン軸の第1円弧溝を脱出して外周面に乗り上がることができるようにその直径を設定したn個のローラーとを備えたクラッチ機構を有し、駆動体を減速ギア列を介してマイクロモータに連結し、以て、駆動体を回動させたとき、摩擦係合を介して一時的に支軸に固定されるホルダーに対して駆動体を相対回動させ、その第2円弧溝の稜部によってローラーを半径方向に移動させて、これを第2円弧溝の稜部とサムターン軸の第1円弧溝との間に突っ張るようにして挟持するようにしたことを特徴とするモータ駆動電気錠の駆動力伝達機構。
- 基枠に回動自在に支承された棒状体で、外周面に母線に沿うn(n:2以上の正整数)条の浅い第1円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成したサムターン軸と、このサムターン軸と同軸かつ回動自在に嵌合するカップ状の厚肉円筒体で、内周面にn(n:2以上の正整数)条の第1円弧溝より深い第2円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した駆動体と、この駆動体の内側におけるサムターン軸に摩擦係合を介して回動可能に支承され、n(n:2以上の正整数)条の案内溝を放射状に、かつ等角度間隔で形成したリング状のホルダーと、サムターン軸の中心軸と平行な中心軸線を有する小円柱体であって、このホルダーの案内溝中において駆動体の半径方向に移動可能に案内され、案内溝中を外方に移動して駆動体の第2円弧溝中に係入したとき、サムターン軸の第1円弧溝を脱出して外周面に乗り上がることができるようにその直径を設定したn個のローラーとを備えたクラッチ機構を有し、駆動体を減速ギア列を介してマイクロモータに連結し、以て、駆動体を回動させたとき、摩擦係合を介して一時的に支軸に固定されるホルダーに対して駆動体を相対回動させ、その第2円弧溝の稜部によってローラーを半径方向に移動させて、これを第2円弧溝の稜部とサムターン軸の第1円弧溝との間に突っ張るようにして挟持するようにしたことを特徴とするモータ駆動電気錠の駆動力伝達機構。
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