JP4570470B2 - 電気錠 - Google Patents

Description

本発明は、電気錠に関する。

特許文献１及び２には、電気錠に於いて、合鍵操作でダルマを介してデッドボルトを進退動させた時に、手動による操作力（ダルマの駆動力）を電気錠の駆動モータに伝えない構成（手動操作によるダルマ駆動力の切断機構）が開示されている。

前者は電磁クラッチ式の動力切断構成であり、例えば減速機を構成する歯車列中にクラッチ板を設け、駆動モータの作動時に電磁クラッチに通電させて駆動モータの駆動力をダルマに設けた最終従動歯車へと伝える反面、合鍵操作によりデッドボルトを進退動させる時は、ダルマの駆動力を、クラッチ板を介して断つことを特徴とする。

一方、後者は、駆動モータの出力軸と周方向にギヤ部を有するダルマとの間に施錠用歯車列と解錠用歯車列とを対向状態に配設し、合鍵操作によりデッドボルトを進退動させる時、これらの歯車列との噛合状態を回避するために係脱自在な歯車（例えば遊星歯車）を有するスイングアームを設けたことを特徴とする。

従来の特許文献１及び２には、クラッチ機構が複雑であるという問題点がある。また、錠箱内の空間を有効的に活用することができないという問題点がある。
特許平４−３６８５８０号公報（特許第１１５９６１３号） 特許平６−１０８７１６号公報

本発明の第１の目的は、電気錠のクラッチ機構を、そのクラッチギヤを略３６０度回転させることを前提にした上で、シンプル化すること。第２の目的は、電動の時は、クラッチギヤを所定の位置に停止させること。第３の目的は、錠箱内の空間を有効的に活用すること。第４の目的は、手動の時は、クラッチ機構が有効的に作動すること。その他、付随的目的として、クラッチ機構の揺れ止めを防止することである。

本発明の電気錠は、制御部に制御されて駆動する駆動源、この駆動源の駆動力をダルマに伝達する歯車伝達手段、ダルマの駆動力により進退動するデッドボルト、手動の操作力により回転するダルマの駆動力を駆動源に対して切断可能なクラッチ機構を備えた電気錠に於いて、前記クラッチ機構のクラッチギヤは、一側面にクラッチギヤと共働するストップアームを介して、一端部がダルマに軸支された駆動アームの他端部側を案内する逃がし溝を有し、また、施・解錠時、駆動源の駆動力により正逆方向へそれぞれ略３６０度回転すると共に、所定の位置でストッパー手段によって停止され、さらに、該クラッチギヤは、手動時、停止状態となっている反面、駆動アームは前記逃がし溝の範囲内で移動可能であることを特徴とする。

（１）クラッチ機構は、クラッチギヤと、クラッチギヤと共働するストップアームを含む駆動アームとで構成されているので、非常にシンプルである。したがって、製作の容易性、組み合わせの容易性、安価性等の利点を得ることができる。
（２）電動の時は、クラッチギヤを略３６０度回転させることを前提にした上で、該クラッチギヤを所定の位置に停止させる。一方、手動の時は、クラッチ機構が有効的に作動させることができる。
（３）クラッチ機構のクラッチギヤは、ダルマの後方に配設されているので、錠箱内の空間を有効的に活用することができる。

以下、図１乃至図１３に示す本発明を実施するための最良の形態により説明する。まず、本発明では独立項に関係する環境部材を簡単に説明し、次に、独立項の構成要件を詳細に説明する。付随的要件の説明は、極力その説明を割愛する（当業者にとって自明事項と同然と考えられる事項も含む）。

（１）錠箱１
図１を参照に環境部材を説明する。１は錠箱で、この錠箱１は扉の自由端部に取り付けられる。錠箱１は、普通一般にケース身と、ケース蓋と、フロントとを有する。本実施例の錠箱１も、普通一般に使用されている商品形態の大きさの（普通の大きさの意味合い）錠箱であり、ケース身１ａと、ケース蓋１ｂと、フロント１ｃとを有する。錠箱１の細部的事項は省略する。

（２）デッドボルト２
２は錠箱１の案内部又は錠箱内に固定的に設けられた案内部材の案内部にスライド自在に案内されるデッドボルトである。デッドボルト２は、フロント１ｃを基準にして水平方向にスライド自在に進退動（突出，後退）する。図１は、電動又は手動時に於いて、その外端部側２ａがフロント１ｃ側に後退した解錠時の状態である。一方、図２は、デッドボルト２の外端部側２ａがフロント１ｃから突出した施錠時の状態である。なお、本実施例では、デッドボルト２は、カマデッド３を有し、該カマデッド３は、デッドボルト２の進退動に伴ってその鉤状先端部側３ａがデッドボルト２の外端部側２ａから突出し、又は外端部側２ａ内へと後退する。

ところで、本実施例のデッドボルト２は、普通一般に使用されているデッドボルトの全長と比較すると相当短い（例えば３分の２程度の長さ）。また、デッドボルト２は、その内端部側２ｂに可動ピンを横設するための貫通孔を有しているものの、従来のようにダルマの半径外方向に延びた作動アームが係脱する前後の傾斜突起（ハ又は逆ハの字型の係合突起や係合切欠溝）等を有していない。

（３）錠箱の案内部又は案内部材の案内部
錠箱１の案内部又は錠箱１内に固定的に設けられた案内部材の具体的構成については、図面を省略する。錠箱１の案内部材の案内部は、デッドボルト２をスライド自在に案内する。案内部は、ケース身１ａとケース蓋１ｂにそれぞれ対向形成した一対のガイド溝、ガイド孔などである。本発明の実施レベルでは、各部品の組み合わせの効率化や位置決め容易化を考慮し、錠箱１とは別個の部材を用いる。それは案内部材である。案内部材は、金属製又は合成樹脂製の単数の（例えば枠状）支持部材、又は２枚のガイド板である。案内部材は、本発明の実施レベルでは、後述するクラッチギヤが、デッドボルト２の後方と錠箱１の後壁１ｄとの間に設定された空間部分４に設けることから、その長さ寸法は適宜に設定される。

ところで、本実施例のデッドボルト２は、図１，図２等で示すように、番号を付さないカマデッド用可動ピン、デッド用可動ピン、クランクアーム用可動ピン等を有するが、デッドボルト２を錠箱から押し出す機構は、本発明の限定要件ではないので、その説明を割愛する。なお、デッドボルト２の内端部側２ｂの後端面５は、施錠時に於いて。クランクアーム６の可動ピン７に支持され得るように湾曲状に形成されている（図２参照）。

（４）ダルマ
ダルマ８は、図示しないシリンダ錠又はサムターンの回転操作により所定量回転するように錠箱１の軸受け１２に配設されている。ダルマ８は、錠箱１の中央部、後壁１ｄ寄りの部位等に配設することが可能であるが、本実施例では、一つの用途（例えば電気錠）を考慮して錠箱下部の後壁１ｄ寄りの部位に配設されている。

図３はダルマ８の一例を示している。図３のダルマ８は、施錠時の位置のダルマ８（図２の位置）を、そのまま取出して示している。

このダルマ８の特徴は、従来のようにデッドの逆ハの字型突起や切欠溝に対する半径外方向の作動アームを有さない反面、Ｌ型状のクランクアーム６の他端部を、枢軸を介して軸支するための第１連結突起９を有していることである。この第１連結突起９の先端部には、軸孔が形成されており、該軸孔及び枢軸を介してクランクアーム６の他端部がダルマ８に連結されている。

また、ダルマ８には、その余の連結突起も半径外方向に適宜に形成されている。すなわち、１０は第１連結突起９に対して指を開いたように連設する第２連結突起で、この第２連結突起１０にはダルマ８のポジション位置（施錠位置と解錠位置）に対応して所定方向に切り換え付勢する付勢手段１３が連結される（図１，図２参照）。
さらに、ダルマ８には、第１連結突起９及び第２連結突起１０に対して反対方向にヒレ状に突設された第３連結突起１１を有する。この第３連結突起１１は段差状に形成されていると共に、該第３連結突起１１には後述するクラッチ機構の駆動アームの一端部が枢着される。

（５）ポジション位置用付勢手段
ポジション位置用付勢手段１３は、デッドボルト２とダルマ８の間に配設されている。図４で示すように、この付勢手段１３は、棒状の連結杆１４と、この連結杆１４に巻装された付勢バネ１５とを含んでいる。そして、前記連結杆１４の一端部は連結ピン１６を介してダルマ８の第２連結突起１０に連結されており、その他端部は錠箱１内に固定された柱状の案内手段１７に貫通状態に支持されている。

（６）本発明の主要部
本発明の電気錠Ｘの主要部は、クラッチ機構である。したがって、図１で示すように、電気錠Ｘは、制御部２１に制御されて駆動する駆動源２２、この駆動源２２の駆動力をダルマ８に伝達する歯車伝達手段２３、前記ダルマ８の駆動力により進退動するデッドボルト２、手動の操作力により回転する前記ダルマ８の駆動力を駆動源２２に対して切断可能なクラッチ機構２５を備えている。駆動源２２としては、電動モータが用いられている。また、歯車伝達手段２３は、一つの軸を共通軸２４とし、かつ、減速機能を有する。

（７）クラッチ機構
クラッチ機構２５は、図２で示すように、クラッチギヤ２６と、このクラッチギヤの一側上面に一体的に組み込まれ、かつ、該クラッチギヤ２６と共働するストップアーム２７と、該ストップアーム２７に他端部が組み込まれ、かつ、該ストップアームを介してクラッチギヤ２６と共働する駆動アーム２８とで構成され、前記クラッチギヤ２６は歯車伝達手段２３に噛合し、一方、前記駆動アーム２８の一端部は、前述したようにダルマ８の第３連結突起１１に軸支されている。

しかして、前記クラッチギヤ２６は、前記歯車伝達手段２３とダルマ８との間に介在すると共に、一側面に該クラッチギヤ２６と共働するストップアーム２７を介して、一端部がダルマ８に軸支された駆動アーム２８の他端部２８ｂ側を案内する逃がし溝３３を有する。また、施・解錠時に駆動源２２の駆動力により正逆方向へそれぞれ略３６０度回転すると共に所定の位置でストッパー手段２９によって停止される。さらに、該クラッチギヤ２６は、手動時には歯車伝達手段２３との噛合関係により停止状態となっている反面、駆動アーム２８は前記逃がし溝３３の範囲内で移動可能である。前記ストッパー手段２９は、望ましくは、クラッチギヤ２６のそばに配設され、単数又は複数個の機能を有する。

そこで、図５乃至図７は、クラッチギヤ２６とストップアーム２７との関係を示す。まず、クラッチギヤ２６の構成を説明する。３１は軸３０用の中心孔、３２は偏芯位置に形成された表面提灯形状の係止部（楕円形状の溝、多角形の溝など）、３３は弧状の逃がし溝である。係止部３２や逃がし溝３３の形状は任意に形成することができる。

次に、ストップアーム２７の構成を説明する。ストップアーム２７は、やや幅広板状のアーム部３５を有し、該アーム部３５の基端部２７ａには、クラッチギヤ２６の一側上面に向かって延び、かつ、クラッチギヤ２６の係止部３２に係入する係合爪片３６が設けられている。基端部２７ａの係合爪片３６はストップアーム２７の「軸芯」に相当し、係止部３２に一旦係入すると容易に外れないと共に、該係止部３２内で摺接可能である。一方、アーム部３５の他端部２７ｂの両面にはそれぞれ突起部が設けられている。

図５を基準にすると、アーム部３５の下面側の突起部３７は、逃がし溝３３に係合し、一方、アーム部３５の上面側の筒状突起部３８には、駆動アーム２８の他端部２８ｂの小突起が係入する。したがって、駆動アーム２８はストップアーム２７の他端部２８ｂを介して前記逃がし溝３３に係合している。さらに、本実施例では、ストップアーム２７の基端部寄りの部位に、ストップアーム２７に変位力を付与するために適当な切欠部分３９を形成している。

ところで、ストップアーム２７は合成樹脂材で形成され、図７で示すようにその弾性変位力を利用してクラッチギヤ２６の一側面に一体的に組み込まれる。そして、前述したようにストップアーム２７の筒状他端部（自由端部）２７ｂに駆動アーム２８の他端部２８ｂが共働可能に係合する。なお、ストップアーム２７は、その材質自体により弾性変位力及び弾性復帰力を有する。

（８）ストッパー手段
図８で示すように、ストッパー手段２９は、手前の端面から見ると、逆Ｌ形状に形成され、錠箱１の後壁１ｄの下端部側の空間内に固定的に配設されている。したがって、本実施例では、ストッパー手段２９はクラッチギヤ２６のそばに配設されている。

ここで、図８を基準にしてストッパー手段２９の構成を説明すると、４１は錠箱１のケース身１ａの内壁底面に支持されるベース部分、４２は該ベース部分に直交方向に連結する垂直部分である。

しかして、前記垂直部分４２の内側の上端部側は、クラッチギヤ２６の形状に沿って弧状に形成され、該弧状の上端部と下端部は、施・解錠時、略３６０度回転するクラッチギヤ２６のストッパー部としの機能を発揮する。

そこで、前記上端部４３及び下端部４４は、微妙な設計ではあるが、電動時には回転するクラッチギヤ２６と共働回転するストップアーム２７の他端部（自由端部）２７ｂが上端部４３と下端部４４の間の弧状内へと入り込まないような摩擦抵抗の形状となっている反面、手動時には、駆動アーム２８の他端部２８ｂ側の接線方向の力が該ストッパー部４３，４４の受け面に対して限度以上に加わると、駆動アーム２８の他端部２８ｂ側は、該他端部（自由端部）の停止位置から、さらに、受け面の摩擦抵抗に打ち勝って、上端部４３又は下端部４４を摺接することができる。

したがって、駆動アーム２８の他端部２８ｂ側は、図９で示すように、図示しないキー操作により、ダルマ８が施錠方向から解錠方向へと回転した場合には、上端部４３側から下端部４４側へと移動し、一方、解錠方向から施錠方向へと回転した場合には、下端部４４側から上端部４３側へと移動し、結局、クラッチギヤ２６の逃がし溝３３の範囲内で上下動する。

また、本実施例のストッパー手段２９は、クラッチギヤ２６に対するストッパー機能の他に、駆動アーム２８がケース蓋１ｂの内外方向（紙面の向うまたは手前側）に揺れるのを防止する機能を有する。そのために、垂直部分４２の内側の下端部側には、ダルマ８の連結突起１１に干渉しないように弧状に形成された揺れ止め突起部分４５が形成されている。この揺れ止め突起部分４５の手前の端面とケース蓋１ｂの内壁面の間に補強のリム部を有する駆動アーム２９が上下動可能に配設される。

（９）作用
手動時の駆動アーム２８の作用は、前項で説明したとおりである。また、ストップアーム２７に関して簡単に説明すると、図９で示すように、駆動アーム２９と連動可能なストップアーム２７は、手動時には、基端部２７ａの軸芯が固定状態のまま、その他端部２７ｂが駆動アーム２８と共働してクラッチギヤ２６の逃がし溝３３に案内される。この点は、後述の電動の場合とは相違する。

ここでは、図１０乃至図１３を参照にして、施・解錠時、クラッチギヤ２６が駆動源２２の駆動力により正逆方向へそれぞれ略３６０度回転すると共に、所定の位置でストッパー手段２９のストッパー部（下端部４４，上端部４３）に当たって停止する旨の説明をする。

図１０で示すように、解錠時、ストップアーム２７或いは駆動アーム２８の他端部側２７ｂ，２８ｂは、下方に位置している。既に手動時の説明で触れたように、解錠時、駆動アーム２８の他端部側２８ｂは、ストッパー手段２９の下端部４４に当接するので、クラッチギヤ２６はその位置で停止する。公知のように、デッドボルト２が錠箱１内に完全に後退した時、図示しない検出手段から停止信号を取得した制御部２１は、電動モータ２２を停止するように制御する。

そこで、図１１は、制御部２１が電動モータ２２を、解錠から施錠へと制御する場合の説明図である。図１１で示すように、制御部１１の駆動制御により、歯車伝達手段２３を介してクラッチギヤ２６が矢印で示す施錠方向（時計方向）へ回転した場合には、クラッチギヤ２６の逃がし溝３３は時計方向へと移行していく。その移動状態は、角度（６０度，１２０度等）の各図で示す通りである。そこで、クラッチギヤ２６が「２１０度」回転したところで、逃がし溝３３の一方の係止面３３ａがストップアーム２７の他端部２７ｂを係止する。そして、クラッチギヤ２６がそのまま時計方向へと回転すると、駆動アーム２８の他端部２８ｂは前記係止面３３ａを介して上方に引き上げられる格好となる（例えば１２０度，２１０度を参照）。

一方、このように駆動源２２の駆動力によりクラッチギヤ２６が回転する時は、ストップアーム２７の基端部（一端部）２７ａの軸芯が偏芯して移動する。そして、クラッチギヤ２６が略３６０度回転すると、駆動アーム２８の他端部側２８ｂは、上方に位置し、図１２の右側で示すように、ストッパー手段２９の上端部４３に当接するので、クラッチギヤ２６はその位置で停止する。

一方、図１３は、制御部２１が電動モータ２２を、施錠から解錠へと制御する場合の説明図である。この場合、図１１とは逆の作動態様となり、クラッチギヤ２６は、反時計方向へと略３６０度回転する。その回転途中である「１２０度」のところでは、今度は逆に逃がし溝３３の他方の係止面３３ｂがストップアーム２７の他端部２７ｂを係止する（例えば１２０度，１５０度を参照）。

そして、反時計方向へ略３６０度回転すると、前述したように、駆動アーム２８の他端部側２８ｂは、ストッパー手段２９の下端部４４に当接し、クラッチギヤ２６はその位置で停止する。

本発明の本質的事項は、クラッチ機構２５のクラッチギヤ２６は、クラッチギヤ２６の一側面（図１の紙面上、手前側の面又は向こう側の面）にクラッチギヤ２６と共働するストップアーム２７を含む駆動アーム２８の他端部側２８ｂを案内する逃がし溝３３が設けられていること、クラッチギヤ２６は、施・解錠時、駆動源２２の駆動力により正逆方向へそれぞれ略３６０度回転すること、略３６０度回転したクラッチギヤ２６は、錠箱１内に固定的に配設されたストッパー手段２９の抵抗があるストッパー部４３，４４で所定位置に停止すること、一方、手動時、クラッチギヤ２６は、歯車伝達手段２３との噛合関係により停止状態となっている反面、駆動アーム２８は、その他端部２８ｂ側を介して前記逃がし溝３３の範囲内で移動可能であることである。その他の事項は、新規な部分を除き、付随的事項である。

本発明は、主に錠前や建具の業界で利用される。

図１乃至図１３は本発明の最良の実施例を示す各説明図。
本発明の一実施例を示す概略説明図（解錠時）。 主要部の概略説明図（施錠時）。 要部の正面図（ダルマ）。 付随的事項（付勢手段）の概略説明図。 主たる部材を分解した概略斜視図。 主たる部材を分解した概略説明図。 主たる部材を組み合わせる場合の概略説明図。 主たる部材の正面からの説明図。 手動時、ストップアームと駆動アームの動きを示す概略説明図。 電動時、解錠状態の概略説明図。 電動時、解錠から施錠への作用の説明図。 電動時、施錠状態の概略説明図。 電動時、解錠から施錠への作用の説明図。

１…錠箱、２…デッドボルト、３…後壁、４…空間部分６…クランクアーム、８…ダルマ、９，１０，１１…連結突起、１２…軸受け、１３…付勢手段、２１…制御部、２２…駆動源、２３…歯車伝達手段、２５…クラッチ機構、２６…クラッチギヤ、３１…中心孔、３２…係止部、３３…逃がし溝、３３ａ，３３ｂ…係止面、２７…ストップアーム、３５…アーム部、３６…係合爪片、２７ａ…基端部、２７ｂ…他端部、３７…下面側の突起、３８…上面側の筒状突起、２８…駆動アーム、２８ａ…一端部、２８ｂ…他端部、２９…ストッパー手段、４３、４４…ストッパー部。

Claims (7)

1. 制御部に制御されて駆動する駆動源、この駆動源の駆動力をダルマに伝達する歯車伝達手段、ダルマの駆動力により進退動するデッドボルト、手動の操作力により回転するダルマの駆動力を駆動源に対して切断可能なクラッチ機構を備えた電気錠に於いて、前記クラッチ機構のクラッチギヤは、一側面にクラッチギヤと共働するストップアームを介して、一端部がダルマに軸支された駆動アームの他端部側を案内する逃がし溝を有し、また、施・解錠時、駆動源の駆動力により正逆方向へそれぞれ略３６０度回転すると共に、所定の位置でストッパー手段によって停止され、さらに、該クラッチギヤは、手動時、停止状態となっている反面、駆動アームは前記逃がし溝の範囲内で移動可能であることを特徴とする電気錠。
   
2. 請求項１に於いて、駆動アームの他端部は、ストップアームの他端部を介して逃がし溝に係合していることを特徴とする電気錠。
   
3. 請求項１に於いて、クラッチギヤの一側面には、駆動アームと連動可能なストップアームを設け、該ストップアームは、手動時には、基端部の軸芯が固定状態のまま他端部が駆動アームと共働してクラッチギヤの逃がし溝に案内され、一方、駆動源の駆動力によりクラッチギヤが回転する時は、前記一端部の軸芯が偏芯して移動することを特徴とする電気錠。
   
4. 請求項１に於いて、ストッパー手段は、クラッチギヤを所定位置で停止させるために該クラッチギヤのそばに配設され、垂直部分に駆動アームの他端部側を受け止めるストッパー部を有することを特徴とする電気錠。
   
5. 請求項１に於いて、クラッチギヤは、デッドボルトの後方と錠箱の後壁との間に設定された空間部分に設けられていることを特徴とする電気錠。
   
6. 請求項１に於いて、ストップアームは、その弾性変位力を利用してクラッチギヤの一側面に一体的に組み込まれて、該ストップアームの自由端部に駆動アームの他端部が共働可能に係合していることを特徴とする電気錠。
   
7. 請求項１に於いて、ストッパー手段の垂直部分には、駆動アームの揺れを防止するための揺れ止め突起部分が形成されていることを特徴とする電気錠。

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