JP4741333B2 - 電気錠のクラッチ機構 - Google Patents

Description

本発明は、電気錠のクラッチ機構に関する。

特許文献１には、「制御部に制御されて駆動する駆動モータ、この駆動モータの駆動力をダルマに伝達する歯車伝達手段、前記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前記ダルマの駆動力を駆動モータに対して切断可能なクラッチ手段を備えた電気錠のクラッチ機構に於いて、火災や地震が発生した非常時に、錠箱に付設した外部操作部材の操作により、錠箱内に設けた非常解錠手段の作動を介して前記デッドボルトを錠箱内へ後退させる事項」が記載されている。

しかして、前記非常解錠手段は、基本的には、錠箱に直接又は間接的に設けられた棒状の外部操作部材と、錠箱内に回動可能に設けられ、かつ、前記外部操作部材の内端部に一端部が枢着された解除レバーと、この解除レバーの他端部に上端部が係合すると共に、その他端部が解錠用受け歯車にラック部が噛み合うラック板と共働可能に係合連結された長板状の解錠板とから構成されている。

上記構成に於いては、非常時に、錠箱の側壁に添設された外部操作部材用の収納箱の表面板等を破壊し、外部操作部材を一定方向へ操作すると、Ｌ形状の解除レバーが傾倒方向へ回転し、その結果、解錠板、ラック板、解錠用受け歯車、ダルマを介してデッドボルトを錠箱内へ後退させることができる。

したがって、特許文献１に記載の発明は、火災や地震の非常時に外部操作部材を操作すると、強制的に電気錠を解錠状態にできるので、劇場、大きなイベント会場等の非常口用の扉に適合している。

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、特定の場所の非常事態を想定した電気錠であるから、非常時に解錠する場合には、収納箱の表面板等を破壊し、外部操作部材を一定方向へ操作する必要性がある。したがって、例えば停電等の異常時に合鍵を含む操作部材を利用して解錠状態にすることができない場合があるという問題点がある。

そこで、出願人は、特許文献１の問題点を考慮し、完全施錠時の正常時のみならず、異常時（例えば停電時）に於いて、仮に中途半端にデッドボルトが突出している場合でも、強制的に解錠状態にできる電気錠のクラッチ機構を提案した（以下、この新規提案のクラッチ機構を、「先願発明」という。）。

先願発明は、例えば駆動歯車と共働すると共に単独で回転可能な係合板、或いはまた駆動歯車と共働すると共に単独で摩擦回転可能な捕捉板により、特許文献１の問題点を解消した点で優れている。

しかしながら、先願発明の駆動歯車（クラッチ歯車）と、該駆動歯車の凹所に組み込んだ係合板（クラッチ板）との係合関係は、前記凹所内の被係合部（切欠部分）と係合板の弾性係合変位部（樹脂バネ部分）の係合突起との関係であることから、作動時に、駆動歯車が空転する恐れがある。この問題点に関して敷衍する。

例えば第１実施例のクラッチ機構は、「駆動歯車（クラッチ歯車）と、該駆動歯車の一側上面に形成した凹所内に組み込まれ、かつ、正常時には駆動アーム及び駆動歯車と一緒になって共働する非円形状の係合板とから成り、異常時に於いて、合鍵操作によって前記駆動アームを介して係合板に一定以上のトルクが加わった場合には、該係合板は、前記凹所の被係合部から外れるように内側に変位し得る弾性係合変位部を有する合成樹脂製の係合板（クラッチ板）とから構成」されている。

しかしながら、上記第１実施例は、係合板の弾性係合変位部の剛性的機能（硬さ）、弾性変位機能（軟らかさ）、弾性復帰機能（バネ力）等の各機能と駆動歯車の被係合部の形状（係止力、摩擦力）との微妙なバランスが要求される。

すなわち、両部材の係合関係が不十分（係合力が弱い）ならば、駆動歯車が空転する恐れがあり、一方、両部材の係合関係を強固（係合力が強い）ならば、合鍵等の操作部材を用いて解錠する際、相当な力を入れなければ係合板が簡単に単独回転しない（係合関係が弱い力で解消しない）という欠点がある。つまり、異常時、子供やお年寄りが簡単に解錠することができない。

そこで、先願発明の問題点を改良する新規なクラッチ機構（以下、この新規改良提案のクラッチ機構を、「本発明」という。）の出現が要望されている。
特開平８−３０３０７７公報

先願発明

特願２００４−３２６２９４

本発明の第１の目的は、異常時（例えば停電時）に於いて、合鍵を含む操作部材により、突出しているデッドボルトを、強制的に解錠状態にすることができること。第２の目的は、少なくとも強制解錠の操作に於いて、操作部材を操作すると、駆動アームの係合ポイントが簡単に切り替わること。第３の目的は、異常時、子供やお年寄りが簡単に解錠することができるように、クラッチ板の回転を滑らかにし、手動側の操作力の軽減化を図ることができること。第４の目的は、構成する部品点数を少なくすると共に、樹脂バネを利用しないことにより、製作の容易性を図ることができること。また、クラッチ板とクラッチ歯車を簡単に組み合わせることができることである。

本発明の電気錠のクラッチ機構は、クラッチ歯車は中心軸部にカム面を有すると共に、そのクラッチ軸を金属製若しくは磁性体にし、一方、中心部にクラッチ歯車に回転自在に嵌合する嵌合部を有するクラッチ板は、収納部内に半径方向に移動可能な摺動片を備えると共に、前記嵌合部から延びる駆動アーム用の案内部分を有し、該クラッチ板は、停電時、操作部材の操作力により回転するダルマを介して作動する駆動アームの係合部がクラッチ歯車に形成した被係合部から離れた瞬間に、前記クラッチ軸に対する吸着力によりカム面に圧接する前記摺動片を介して原点位置へと回転して、駆動アームの係合ポイントをクラッチ板の前記案内部分へと切り換えることを特徴とする。

また、本発明の電気錠のクラッチ機構は、クラッチ歯車は中心軸部にカム面を有し、一方、中心部にクラッチ歯車に回転自在に嵌合する嵌合部を有するクラッチ板は、収納部内に半径方向に移動可能な摺動片を含む付勢手段を備えると共に、前記嵌合部から延びる駆動アーム用の案内部分を有し、該クラッチ板は、停電時、操作部材の操作力により回転するダルマを介して作動する駆動アームの係合部がクラッチ歯車に形成した被係合部から離れた瞬間に、クラッチ軸に対する付勢手段のバネ力によりカム面に圧接する前記摺動片を介して原点位置へと回転して、駆動アームの係合ポイントをクラッチ板の前記案内部分へと切り換えることを特徴とする。

さらに、本発明の電気錠のクラッチ機構は、クラッチ歯車は中心軸部に第１磁性体を有し、一方、中心部にクラッチ歯車に回転自在に嵌合する嵌合部を有するクラッチ板は、収納部内に半径方向に移動可能な第２磁性体を備えると共に、前記嵌合部から延びる駆動アーム用の案内部分を有し、該クラッチ板は、停電時、操作部材の操作力により回転するダルマを介して作動する駆動アームの係合部がクラッチ歯車に形成した被係合部から離れた瞬間に、前記第１磁性体の極性に対して吸着し得る前記第２磁性体の吸着力により原点位置へと回転して、駆動アームの係

（１）請求項１、請求項６及び請求項８にそれぞれ記載の発明は、異常時（例えば停電時）に於いて、合鍵を含む操作部材の操作により、突出しているデッドボルトを、強制的に解錠状態にすることができる。したがって、特許文献１のように、解錠用の外部操作部材、或いは錠箱の外に外端部が突出する解錠用の操作部材等を設ける必要がない。
（２）請求項１、請求項６及び請求項８の各構成を採用するとこにより、クラッチ歯車の一側面に形成した凹所内の設計の自由度が増した。その結果、駆動アームの係合部が移動する凹所内を幅広くすることができる。
（３）また、駆動アームの係合ポイントの切換えに関して、異常時、外部から駆動アームを操作すると、クラッチ板は、吸着力または付勢手段のバネ力によりクラッチ歯車のカム面に圧接する摺動片を介してクラッチの原点位置まで回転する（請求項１、請求項６）。その結果、駆動アームの係合ポイントをクラッチ板のガイド面へと切換えることができるので、駆動アームを所要位置（例えば解錠方向）へとスムースに案内することができる。
（４）さらに、先願発明のように、クラッチ板（係合板）の係合突起が駆動歯車（クラッチ歯車）の凹所の内周壁に圧接しないので、クラッチ板が滑らかに回転し、その結果、手動側の操作力の軽減化を図ることができる。
（５）加えて、クラッチ機構を構成する部材を、「二物品」にすると共に、係合関係（クラッチ関係）に樹脂バネを用いていないので、製作が容易である。また、各部材の組合せや錠箱への組込みが非常に簡単である。

まず、図１乃至図１３に示す本発明の第１実施例の構成・作用を説明する。なお、本発明の特定要件に直接関係のない部材や部位については、極力、用語の符号を省略する。

（１）電気錠Ｘの主な構成部材
図１で示す本発明の電気錠Ｘは、制御部１、駆動モータ２、歯車伝達手段３、クラッチ機構Ｙ、クラッチ機構Ｙのクラッチ歯車１１及びクラッチ板２１、前記クラッチ歯車と係合する駆動アーム４、駆動アームに連動するダルマ５、ダルマに連動するクランクアーム６、クランクアームを介して進退動するデッドボルト７等を備えている。周知のように、駆動モータ２は制御部１に制御されて駆動し、駆動モータ２の駆動力は歯車伝達手段３、クラッチ機構Ｙ及び駆動アーム４を介してダルマ５に伝達する。

一方、前記クラッチ機構Ｙは、例えば合鍵の操作力により回転する前記ダルマ５の駆動力を駆動モータ２に対して切断可能である。具体的には、手動操作により駆動アーム４の係合部をクラッチ歯車の被係合部からクラッチ板の指先状案内部分へと「係合ポイント」を切り換えた場合には、そのまま合鍵の操作力によりダルマ５を回転させ、デッドボルト７を完全解錠位置又は完全施錠位置へと戻すことができる。

図１に於いて、８は錠箱のフロントで、デッドボルト７はフロント８を基準にして進退動する。本実施例のデッドボルト７は、駆動モータ２の駆動力により回転する歯車伝達手段３、該歯車伝達手段３の歯車の一つと噛合するクラッチ機構Ｙのクラッチ歯車１１、このクラッチ歯車の被係合部１７，１８のいずれかに係合する駆動アーム４、この駆動アームと共働するダルマ５、このダルマに連結されたクランクアーム６を介して進退動する。

（２）クラッチ機構Ｙ
まず、本願発明のクラッチ機構Ｙは、クラッチ歯車１１と、該クラッチ歯車１１の筒状中心軸部１３に外嵌合する筒状嵌合部２４を有するクラッチ板２１とから成り、デッドボルト７の後方と錠箱の後壁９との間の空間部分に設けられている。クラッチ歯車１１は錠箱に横設軸架されたクラッチ軸１０に回転自在に設けられている。

図１を基準にすると、クラッチ歯車１１の上方には、横方向の駆動モータ２の出力軸２ａに設けられた歯車２ｂが位置している。一方、クラッチ歯車１１の斜め下方には、ダルマ５が図示しない支持座を介して回転自在に位置している。そして、駆動アーム４の係合部３１を有する上端部は、クラッチ歯車１１の凹所１５内の被係合部に係脱可能に位置し、一方、駆動アーム４の下端部はダルマ５に枢着されている。クラッチ板２１は駆動アーム４の上端部とクラッチ歯車１１の一側面（凹所が形成された側）との間に位置するようにクラッチ歯車１１の中心軸部１３にその筒状嵌合部が外嵌合している。

次に、本願発明のクラッチ機構Ｙは、停電等の異常時に施錠状態或いは中途半端に突出しているデッドボルト７を合鍵等の操作部材の操作により強制的に解錠状態にできるように工夫されている。

ここで、図３ないし図５を参照にして、クラッチ機構Ｙを構成するクラッチ歯車１１とクラッチ板２１の具体的構成を説明する。

まず、クラッチ歯車１１は、前述したように貫通孔１４を貫通（遊挿）する金属製又はマグネットのクラッチ軸１０に回転自在に設けられている。

合成樹脂製のクラッチ歯車１１は、周側部の外周にギヤ部１２が形成されていると共に、その中心部に貫通孔１４を有する円形筒状の中心軸部１３が突出形成されている。中心軸部１３の一部はクラッチ歯車１１の周側部の一側面（図３では手前側）から所要量突出する。また、中心軸部１３と周側部の内周面との間には環状の凹所１５が形成されている。したがって、円形筒状の中心軸部１３は、環状凹所１５の内壁底面から突出している。

さらに、前記周側部の内周面の一部には、内周面に沿って半円弧状或いは帯状支持部１６が一つ形成されている。この帯状支持部１６は、凹所１５の底壁内面から連設状態に突出している。しかし、その摺接面は、ギヤ部１２の一側面（周面）より若干低い。

しかして、帯状支持部１６の左右両端部には、駆動アーム４の係合部（或いは被係合部）３１と係脱可能な被係合部（或いは係合部）１７，１８がそれぞれ形成されている。本実施例では、駆動アーム４の係合部３１はピン状の小突起であることから、クラッチ歯車１１側の被係合部１７，１８はそれぞれ曲面状（例えば小弧状）に形成されている。

図３及び図４（ａ）で示すように、一方の被係合部１７は所定間隔離間して他方の被係合部１８に対向している。したがって、クラッチ歯車１１の回転方向如何により、支持部１６の被係合部１７，１８は、駆動アーム４の係合突起３１に選択的に係合可能である。付言すると、クラッチ歯車１１の回転方向如何により、被係合部１７，１８は係合突起３１を押し上げ、又は係合突起３１を押し下げる。

ところで、クラッチ歯車１１は中心軸部１３の一部にカム面１９を有する。このカム面１９は中心軸部１３の一部を軸方向に適宜に切断することにより形成されている。本実施例のカム面１９は、例えば図４（ｂ）で示すように、クラッチ歯車１１の貫通孔１４と連通する縦長開口２０を含んでいる。

次に、クラッチ板２１について説明する。クラッチ板２１は、金属製のクラッチ軸１０に吸着し得る、又はクラッチ軸１０の極性に対応して吸着し得るピン状の摺動片及び駆動アーム４の係合部（本実施例では係合突起）３１を凹所１５の通り道へ案内する単数又は複数の指状案内部分２３を有し、クラッチ歯車１１に回転自在に外嵌合している。

クラッチ板２１は、図３で示すように、外観上、全体として「船の錨形状」のイメージを彷彿させるような形態に形成されている。すなわち、クラッチ板２１は、筒状嵌合部２４と、該筒状嵌合部２４の外周壁の中央部分から半径外方向に舌片状に延びる第１突部２５と、該第１突部２５とは反対側に半径外方向に両腕を上げた如く延びると共に、左右両端部に指状の案内部分２３を有する弧状板部分（第２突部）２６と、この弧状板部分２６に半径方向に設けられ、かつ、半径外方向及び半径内方向へ摺動可能な摺動片（磁性体）２２を収納する収納部２７と、弧状板部分２６の裏面に突出形成された細長突起部（第３突部）２８とから成る。

しかして、クラッチ板２１の収納部２７は、図６で示すように、クラッチ歯車１１の中心軸部１３に外嵌合する筒状嵌合部２４に半径外方向に連設形成され、該収納部２７ないし嵌合部２４の段面形状は、一般的な鉤孔（古くら使用されている一般的な鉤孔のこと）をしている。したがって、図５（ｂ）で示すように、クラッチ板２１の筒状嵌合部２４もクラッチ歯車１１の中心軸部１３と同様に開口２７ａを有している。

ところで、前記弧状板部分２６の左右端部は、本実施例では駆動アーム４の係合突起を案内し得る案内部分となっている。この案内部分２３は、本実施例では左右対称に形成され、かつ、左右の案内部分２３の内側のガイド面２３ａ，２３ａは、クラッチ歯車１１の凹所１５の内周壁に対して指先状に延びている。換言すると、左右のガイド面２３ａは凹所１５の内周壁まで至る。なお、実施の可能性の範囲内に於いて、ガイド面２３ａの先と内周壁との間に若干の間隙を設定しても良い。

図６はクラッチ機構Ｙの要部を示す。すなわち、図６（ａ）は、クラッチ板２１がクラッチ歯車１１に対して「原点位置」の状態、一方、図６（ｂ）は、クラッチ板２１がクラッチ歯車１１に対して若干回転して原点位置が「ずれた」状態をそれぞれ示す。

上記構成に於いて、クラッチ板２１は、停電時、操作部材（例えば合鍵）の操作力により駆動アーム４の係合部３１がクラッチ歯車１１の一つの被係合部１７（１８）から離れた瞬間に、クラッチ軸１０に対する吸着力により、クラッチ歯車１１の中心軸部１３のカム面１９に圧接するピン状の摺動片２２を介し、「クラッチの原点位置」へと回転して、駆動アーム４の係合ポイントをクラッチ板２１の案内部分２３へと切り換える。ここでのクラッチ板２１の回転は、図６（ａ）で示すように、摺動片２２の内端面２２ａがクラッチ歯車１１のカム面１９に面接触状態に成るように若干回転することを意味する。

（３）駆動アーム４
図２は駆動アーム４の正面、図７は駆動アーム４を構成する係合アーム本体４ａの左側面をそれぞれ示す。本実施例の駆動アーム４は、図２で示すように、上端部（一端部）にクラッチ歯車１１の凹所１５内に常時位置するピン状の係合突起３１を有する係合アーム本体４ａと、この係合アーム本体４ａの下端部側の薄肉部分に複数本の固着具３２を介して一体的に取付けられたやや逆Ｌ型形状の連結板４ｂとから成り、前記連結板４ｂの下端部は、可動枢支ピン３３を介してダルマ５の第３連結突起３９に連結されている。

（４）ダルマ５
図８で示すように、ダルマ５は、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図示しない錠箱の支持座（軸受け）に配設されている。ダルマ５は、錠箱の中央部、後壁９寄りの部位等に配設することが可能であるが、一つの用途（例えば電気錠）を考慮して錠箱下部の後壁９寄りの部位に配設されている。

このダルマ５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、クランクアーム６の他端部６ｂを、枢軸３５を介して軸支するための第１連結突起３６を有していることである。やや幅広の第１連結突起３６の先端部には、長孔３７が形成されており、該長孔３７及び前記枢軸３５を介してクランクアーム６の他端部６ｂがダルマ５に連結されている。

ダルマ５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、３８は第１連結突起３６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３８にはダルマ５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４１が連結される。付勢手段４１は、デッドボルト７とダルマ５の間の空間に配設された棒状連結杆４２と、この連結杆に巻装された付勢バネ４３とを含んでいる。

さらに、ダルマ５は、第１連結突起３６及び第２連結突起３８に対して反対方向にヒレ状に突設された第３連結突起３９を有し、この第３連結突起３９には、前述したようにアーム４の連結板４ｂの下端部が枢着される。

（５）クランクアーム６
図２で示すように、クランクアーム６の一端部６ａは、空洞状のデッドボルト７のデッド用第１可動ピン４５に連結されていると共に、クランクアーム６の中間部分に設けられたクランク用第２可動ピン４６は、例えば錠箱の案内部材５１の案内部５２に係合し、かつ、クランクアーム６の他端部６ｂは、ダルマ５の半径外方向突起する第１連結突起３６に枢着されている。クランクアーム６に加味される新規的事項については、図面及び説明を割愛する。またデッドボルト７に連動する鎌片５５の周知事項についての説明は割愛する。

（６）動力伝達機構
制御部の制御による動力伝達機構は、錠箱内に設けられた制御部１に制御される駆動モータ（例えばマイクロモータ）２、この駆動モータ２の駆動力により回転する歯車伝達手段３、この歯車伝達手段３の伝動力により正逆方向へ回転するクラッチ機構Ｙのクラッチ歯車１１、このクラッチ歯車１１が所定量回転すると、該クラッチ歯車１１の係止機能を有する被係合部１７，１８のいずれかに係合する係合部３１を介して所定方向へと移動する駆動アーム４、この駆動アーム４と共働するように錠箱の軸受けに回動自在に設けられたダルマ５、このダルマ５に連結されかつデッドボルト７を押し出す又は引き戻すクランクアーム６とから成る。なお、本実施例のクラッチ歯車１１は、例えば３６０度回転すると、解錠方向では一つの係止面１７は駆動アーム４を引っ張り、一方、施錠方向では他の係止面１８は駆動アーム４を押し込む。

（７）歯車伝達手段３
歯車伝達手段３の詳細は割愛するが、歯車伝達手段３は、電動力でデッドボルト７を進退動させる場合にその機能を発揮する。歯車伝達手段３は、駆動モータ２の出力軸２ａに設けられたギヤ部或いは第１伝動歯車２ｂ、この第１伝動歯車２ｂに噛合する第２伝動歯車、第２伝動歯車に噛合する第３伝動歯車、この第３伝動歯車に噛合する第４伝動歯車等の複数個の伝動歯車で構成されている。

（８）作動態様
本発明の作動態様について説明する。なお、駆動モータの駆動力で施・解錠する時の作動態様の説明は、重複的になるので割愛する。「停電時における手動操作」について説明する。

まず、図１０及び図１１は、駆動モータ２の駆動力（電動）により、施錠状態から解錠状態へ向かっているときに、例えば「停電」した場合における各説明図である。

図１０（ａ）は施錠状態である。この時、クラッチ歯車１１とクラッチ板２１は原点位置（図１参照）にあり、互いに吸着している。ここで「原点位置」とは、完全解錠時、停電時の手動操作等に於いて、図６（ａ）で示すように、クラッチ板２１の摺動体２２の内端面２２ａがクラッチ歯車１１のカム面１９に対して面接触状態に対向した位置を言う。
図１０（ｂ）は、電動で解錠し始めた所。つまり、クラッチ歯車１１は、解錠方向（図面上、時計方向）へ回転開始。この段階では、まだ、クラッチ歯車１１の一方の被係合部１８は駆動アーム４の係合部（係合突起）３１に当たっていない。

したがって、実際には、駆動アーム、ダルマ、クランク等の各部材が解錠方向へ作動しているわけではない。クラッチ歯車１１はクランク軸１０に吸着状態のクラッチ板２１を連れて一緒に時計方向に回転中であり、クラッチ板２１の一方の案内部分２３のガイド面２３ａも次第に駆動アーム４の係合突起３１に接近している。この時、本実施例では、クラッチ板２１の摺動片２２の内端面２２ａはクランク軸１０の外周を若干摺接する。

図１０（ｃ）は、電動で、実際に駆動アーム等の各部材が解錠を開始する説明図である（ダルマ、クランク等は省略）。クラッチ歯車１１がクラッチ板２１と共に時計方向に回転すると、クラッチ板２１の一つの案内部分２３のガイド面２３ａ（図では右上のガイド面）が「乗り出している」ことから、クラッチ板２１が先に駆動アーム４の係合突起３１に衝突する。この時、例えば電気錠Ｘの付勢手段４１のクリックバネ４２のバネ力が強いため、駆動アーム４は内側に傾倒しない。

したがって、クラッチ板２１は摺動片２２のクランク軸（金属又は磁性体）１０に対する吸着力に抗して若干突き上げられる。つまり、クラッチ板２１は反時計方向に多少動く。その結果、クラッチ板２１の収納部２７内の摺動片２２は半径外方向へ若干摺動すると共に、その内端面２２ａがクラッチ歯車１１のカム面１９に対して傾倒状態となる。

一方、電動でクラッチ歯車１１は矢印で示すように時計方向へ回転し続けることから、クラッチ歯車１１の被係合部１８に駆動アーム４の係合突起３１が引っ掛かる。この状態で駆動アーム４は図面上「下降」する。

図１０（ｄ）は、電動で解錠中に「停電」した時の説明図である。この時、当然のことながら、駆動アーム４も停止する。

そこで、図１１を参照にして手動操作（合鍵を利用）する場合を説明する。ここで、手動操作する場合には、二つの操作態様がある。その一つは、合鍵をそのまま解錠方向へ回して駆動アーム４を下げる場合である。これが図１１（ａ）の状態である。これにより、停電時であっても、クラッチ歯車１１の凹所１５を利用して駆動アーム４をそのまま下げることができる。

ところで、図１１（ａ）で示すように、一度手動で解錠方向（時計方向）へ回すと、駆動アーム４の係合部３１がクラッチ歯車１１の被係合部１８並びにクラッチ板２１の案内部分２３から離れ、その結果、クラッチ板２１はクラッチ軸１０に対する吸着力によりカム面１９に圧接する摺動片２２を介し、クラッチの「原点位置」へと回転して、駆動アーム４の係合ポイントをクラッチ板２１の案内部分２３へと切り換える。つまり、クラッチ板２１の案内部分２３がクラッチ歯車１１の被係合部１８よりも前の位置へと乗り出す。この時、駆動アーム４は、負荷がないため、「酔っ払いの如くフラフラの状態」である。

そこで、もう一つの操作態様である。この操作態様は、電動開始時の図１０（ａ）の初期状態に戻したい場合である。つまり、施錠状態にしたい場合である。

図１１（ｂ）は、手動操作により、ダルマ５を反時計方向に回し始めた所である。手動施錠時、駆動アーム４はフラフラの状態のため、摺動片２２の吸着力に負け、その係合突起３１は「乗り出している」クラッチ板２１の一つのガイド面２３ａに案内され、図面上、矢印で示すように多少左側に倒れる。

図１１（ｃ）は、ダルマ５がさらに施錠方向へ回っているときの説明図である。ダルマ５がさらに反時計方向へ回ると、クラッチ板２１は案内部分２３を介して上方に押し上げられることから、嵌合部２４を介して反時計方向へと回転する。この時、クラッチ板２１の摺動片２２はカム面１９から離れると共に、駆動アーム４の係合突起３１は、凹所１５の通り道へと入り込む。

したがって、停電時、手動により、駆動アーム、ダルマ等の各部材を「解錠位置」又は「施錠位置」のいずれかに動かすことができる。

次に、図１２及び図１３は、駆動モータ２の駆動力（電動）により、解錠状態から施錠状態へ向かっているときに、例えば「停電」した場合における各説明図である。なお、本発明の作動態様の一例については、図１０及び図１１を参照して詳細に説明したので、重複的な部分は省略する
図１２（ａ）は、解錠状態である。クラッチ歯車１１とクラッチ板２１は原点位置（図１０参照）にある。したがって、クラッチ板２１の摺動片２２の内端面２２ａは、図６（ａ）で示すように、クラッチ歯車１１のカム面１９に面接触状態である。

図１２（ｂ）は、電動で施錠し始めた所である。クラッチ歯車１１は、施錠方向（図面上、反時計方向）へ回転開始。この段階では、まだ、クラッチ歯車１１の他方の被係合部１７は駆動アーム４の係合部３１に当たっていない。クラッチ板２１の他方の案内部分２３が次第に駆動アーム４の係合突起３１に接近している。

図１２（ｃ）は、電動で、実際に駆動アーム等の各部材が解錠を開始する説明図である（ダルマ、クランク等は省略）。クラッチ板２１の一つの案内部分２３（図では右側のガイド面）が「乗り出している」ことから、クラッチ板２１が先に駆動アーム４の係合突起３１に衝突するが、前述したように、錠前の付勢手段４１が強いため、駆動アーム４は内側に傾倒しない。したがって、図面上、クラッチ板２１は摺動片２２のクラッチ軸１０に対する吸着力に抗して若干押し下げられる。この時、駆動アーム４はクラッチ板２１をクラッチ歯車１１に対して回転させるので、クラッチ板２１の摺動片２２は、図６（ｂ）で示すように半径外方向に摺動する。クラッチ板２１の原点位置は前述したように若干ずれる。

一方、電動でクラッチ歯車１１は回転し続けることから、クラッチ歯車１１の他方の被係合部１７は駆動アーム４の係合突起３１に係合することに成る。この状態で駆動アーム４は上降する。

図１２（ｄ）は、電動で施錠中に「停電」した時の説明図である。施錠中に「停電」した場合にも、手動で駆動アーム４を解錠方向（図面上、下降方向）に移動させることができる。なお、合鍵で操作する場合には、そのまま施錠方向にも操作可能である。

そこで、図１３を参照にして手動操作（合鍵を利用）で解錠する場合の態様を説明する。まず、図１３（ａ）で示すように、一度手動で施錠方向（反時計方向）へ多少回すと、駆動アーム４の係合突起３１がクラッチ歯車１１の被係合部１７から離れる。その結果、クラッチ板２１は摺動片２２のクラッチ軸１０に対する吸着力により元の位置（吸着位置、原点位置）に戻る。

図１３（ｂ）は、手動操作により、ダルマ５を時計方向に回し始めた所である。手動解錠すると、駆動アーム４はフラフラの状態のため、摺動片２２の吸着力に負け、その係合突起３１は「乗り出している」クラッチ板２１の一つの案内部分２３に案内され、図面上、左側に倒れる。

図１３（ｃ）は、ダルマ５がさらに解錠方向へ回っているときの説明図である。ダルマ５がさらに時計方向へ回ると、クラッチ板２１は案内部分２３を介して下方に押し下げられることから、嵌合部２４を介して時計方向へと回転する。この時、クラッチ板２１の摺動片２２はカム面１９から離れると共に、駆動アーム４の係合突起３１は、凹所１５の通り道へと入り込む。したがって、停電時、手動により、駆動アーム、ダルマ等の各部材を「解錠位置」へと動かすことができる。

クラッチ軸１０とクラッチ歯車１１は一体でも別体でも良い。また、クラッチ歯車１１の一側面に凹所１５を形成し、該凹所１５内にクラッチ板２１を嵌合しているが、必ずしもクラッチ板２１を凹所１５内に嵌め込まなくても良い。また、クラッチ歯車１１の凹所１５の支持部の数や形状は、任意に設計変更可能である。当然のことながら、例えば駆動アームの係合突起とクラッチ歯車１１の曲面状被係合部との係合関係の設計変更は、本願発明の本質的事項に影響を与えない（同一発明である）。

次に、図１４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の要部の設計変更例を示す。第１実施例のクラッチ板２１を原点位置へ戻す構成は、「錠箱側の金属製又は磁性体のクラッチ軸１０」に対する「クラッチ板２１の収納部２７に設けられかつ吸着力によりクラッチ歯車１１のカム面１９に圧接する摺動片２２」である。

これに対して、この設計変更例（第２実施例）のラッチ板２１を原点位置へ戻す構成は、磁性体の吸着力を利用するものではなく、クラッチ板２１の収納部２７に内装された付勢手段と、該付勢手段を構成する摺動片２２Ａの端部の圧接力とクラッチ歯車１１のカム面１９の制御との関係を利用している。

すなわち、図１４（ａ）及び（ｂ）に於いて、６０はクラッチ板２１の収納部２７に内装されたバネ部材、２２Ａはクラッチ歯車１１のカム面１９に内端部２２ａが常時面接触状態で圧接するように前記バネ部材６０付勢されたピン状の摺動片である。この摺動片２２Ａとバネ部材６０はクラッチ板２１を原点位置へ戻すための付勢手段を構成している。したがって、第２実施例のクラッチ軸１０Ａは、非金属製或いは非磁性体の支軸で良い。

上記構成に於いて、クラッチ板２１は、停電時、操作力により駆動アーム４の係合部３１がクラッチ歯車１１の一側面に形成した被係合部１７，１８の一方から離れた瞬間に、付勢手段のバネ部材６０のバネ力によりカム面１９に圧接する摺動片２２Ａを介して、クラッチの「原点位置」へと回転して駆動アームの係合ポイントをクラッチ板の前記案内部分へと切り換える。したがって、第１実施例と同様の効果を得ることができる。

また、図１５（ａ）及び（ｂ）も、本発明の要部の設計変更例（第３実施例）を示す。第２実施例では、クラッチ板２１を原点位置へ戻す構成は、「非磁性体」を利用したものであるのに対して、この第３実施例は第１磁性体を一方の部材（クラッチ歯車）に設け、この第１磁性体の極性に対して吸着し得る第２磁性体を他方の部材（クラッチ板）に設けたものである。

また、第１実施例と相違する点は、第１実施例では金属製又はマグネットのクラッチ軸１０に対する吸着力により、クラッチ歯車１１のカム面１９に圧接する摺動片２２を介してクラッチ板２１を原点位置へと戻す構成であるのに対し、第３実施例では、クラッチ歯車１１Ａの筒状中心軸部１３Ａのカット面或いは面取り部分（第１実施例のカム面に相当）１９Ａに第１磁性体７０を固定し、一方、この第１磁性体７０の極性に対して吸着し得る可動の第２磁性体（摺動片）２２をクラッチ板２１に半径方向に移動可能に設けている。

すなわち、第３実施例のクラッチ機構は、クラッチ歯車１１Ａは中心軸部１３Ａに薄板状の第１磁性体７０を有し、一方、中心部にクラッチ歯車１１Ａに回転自在に嵌合する嵌合部２４を有するクラッチ板２１は、収納部２７内に半径方向に移動可能なピン状の第２磁性体（摺動片）２２を備えると共に、前記嵌合部２４から延びる駆動アーム４用の案内部分２３を有し、該クラッチ板２１は、停電時、操作部材の操作力により駆動アーム４のピン状係合部３１がクラッチ歯車１１Ａに形成した複数個の被係合部１７，１８の一方から離れた瞬間に、前記第１磁性体７０の極性に対して吸着し得る前記第２磁性体（摺動片）２２の吸着力により原点位置へと回転して、駆動アーム４の係合ポイントをクラッチ板２１の前記案内部分２３へと切り換える。

このように、本発明のクラッチ機構は、クラッチ歯車（１１，１１Ａ）の凹所に第１磁性体７０を設けるのではなく、クラッチ歯車の中心軸部（クラッチ軸も含む）に第１磁性体７０を設け、一方、この第１磁性体７０に吸着し得る第２磁性体（摺動片）２２をクラッチ板２１にスライド可能に設けたので、クラッチ歯車の一側面に形成した凹所１５内の設計の自由度が増した。その結果、駆動アーム４の係合部３１が移動する凹所１５内を幅広くすることができる。

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（第１実施例）を示す各説明図。図１４は本発明の要部の設計変更例を示す概略説明図（第２実施例）、図１５は本発明の要部の設計変更例を示す概略説明図（第３実施例）である。
第１実施例の主な部材を示す概略説明図。 主要部の概略説明図（完全解除時、原点位置の一例）。 クラッチ機構を構成する部材の概略説明図（斜視からの説明図）。 図４の（ａ）（ｂ）は、クラッチ歯車の正面図と一部概略断面説明図。 図５の（ａ）（ｂ）は、クラッチ板の正面図と概略断面説明図。 図６の（ａ）（ｂ）は、要部の「原点位置」と「原点位置がずれた状態」の一例を示す各概略説明図。 駆動アームの左側面図。 ダルマの概略説明図。 クランクアームの概略説明図。 施錠状態から解錠（解錠中に停電）の概略断面説明図。 停電時、クラッチ板が操作力により駆動する駆動アームを介して停止状態のクラッチ歯車とは別個に単独回転する場合の概略説明図。 解錠状態から施錠（施錠中に停電）の概略断面説明図。 停電時、クラッチ板が操作力により駆動する駆動アームを介して停止状態のクラッチ歯車とは別個に単独回転する場合の概略説明図。 要部の設計変更例（第２実施例）を示す概略断面説明図。 要部の設計変更例（第３実施例）を示す概略断面説明図。

Ｙ…クランク機構、Ｘ…電気錠、１…制御部、２…駆動モータ、３…歯車伝達手段、４…駆動アーム、５…ダルマ、６…クランクアーム、７…デッドボルト、１０，１０Ａ…クラッチ軸、１１Ａ，１１Ａ…クラッチ歯車、１３，１３Ａ…中心軸部、１５…凹所、１６…支持部、１７，１８…クラッチ歯車の被係合部、１９…カム面、１９Ａ…カット面（面取り部分）、２０…開口、２１…クラッチ板、２２，２２Ａ…磁性体（摺動片）、２３…クラッチ板の案内部分、２４…筒状嵌合部、２７…収納部、２７ａ…開口、３１…駆動アームの係合部（係合突起）、４１…付勢手段、６０…バネ部材、７０…第１磁性体。

Claims (8)

1. クラッチ歯車は中心軸部にカム面を有すると共に、そのクラッチ軸を金属製若しくは磁性体にし、一方、中心部にクラッチ歯車に回転自在に嵌合する嵌合部を有するクラッチ板は、収納部内に半径方向に移動可能な摺動片を備えると共に、前記嵌合部から延びる駆動アーム用の案内部分を有し、該クラッチ板は、停電時、操作部材の操作力により回転するダルマを介して作動する駆動アームの係合部がクラッチ歯車に形成した被係合部から離れた瞬間に、前記クラッチ軸に対する吸着力によりカム面に圧接する前記摺動片を介して原点位置へと回転して、駆動アームの係合ポイントをクラッチ板の前記案内部分へと切り換えることを特徴とする電気錠のクラッチ機構。
2. 請求項１に於いて、クラッチ板の案内部分は、クラッチ歯車の凹所の内周壁に沿って指先状に延びていることを特徴とする電気錠のクラッチ機構。
3. 請求項２に於いて、クラッチ板の案内部分は、少なくとも一つであることを特徴とする電気錠のクラッチ機構。
4. 請求項１に於いて、クラッチ歯車の凹所内には、駆動アームの先端部に突設した係合突起が係脱する複数個の被係合部が形成されていることを特徴とする電気錠のクラッチ機構。
5. 請求項１に於いて、クラッチ板の嵌合部はクラッチ歯車の筒状中心軸部に外嵌合していることを特徴とする電気錠のクラッチ機構。
6. クラッチ歯車は中心軸部にカム面を有し、一方、中心部にクラッチ歯車に回転自在に嵌合する嵌合部を有するクラッチ板は、収納部内に半径方向に移動可能な摺動片を含む付勢手段を備えると共に、前記嵌合部から延びる駆動アーム用の案内部分を有し、該クラッチ板は、停電時、操作部材の操作力により回転するダルマを介して作動する駆動アームの係合部がクラッチ歯車に形成した被係合部から離れた瞬間に、クラッチ軸に対する付勢手段のバネ力によりカム面に圧接する前記摺動片を介して原点位置へと回転して、駆動アームの係合ポイントをクラッチ板の前記案内部分へと切り換えることを特徴とする電気錠のクラッチ機構。
7. 請求項６に於いて、クラッチ板の収納部は、クラッチ歯車の筒状中心軸部に外嵌合する嵌合部に半径外方向に連設形成され、収納部ないし嵌合部の段面形状は、一般的な鉤孔であることを特徴とする電気錠のクラッチ機構。
8. クラッチ歯車は中心軸部に第１磁性体を有し、一方、中心部にクラッチ歯車に回転自在に嵌合する嵌合部を有するクラッチ板は、収納部内に半径方向に移動可能な第２磁性体を備えると共に、前記嵌合部から延びる駆動アーム用の案内部分を有し、該クラッチ板は、停電時、操作部材の操作力により回転するダルマを介して作動する駆動アームの係合部がクラッチ歯車に形成した被係合部から離れた瞬間に、前記第１磁性体の極性に対して吸着し得る前記第２磁性体の吸着力により原点位置へと回転して、駆動アームの係合ポイントをクラッチ板の前記案内部分へと切り換えることを特徴とする電気錠のクラッチ機構。

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