JP4856123B2 - シリンダ錠及び鍵 - Google Patents

Description

本発明は、特定形状の鍵穴を有するシリンダ錠及び鍵に関し、詳細にはピッキングや鍵穴へのいたずらによる故障などを抑制するシリンダ錠及び鍵に関するものである。

近年、特殊な工具を用いることで鍵穴内のタンブラを操作して不正解錠を行うピッキングと称される犯罪や鍵穴に異物を挿入するいたずらが多発している。

シリンダ錠としては、一般的には、長短の複数のピンタンブラの付いたシリンダを用いるもの（ピンシリンダ錠）、ピンタンブラを板状にしたもの（ディスクシリンダ錠）、すり鉢状の凹部であるディンプルを表裏面の所定の位置に設けた鍵を用いるもの（ピンシリンダ錠の一種であるディンプル錠）等がある。これらの錠の解錠の仕組みは、鍵を内筒（シリンダ）の鍵穴に挿入することにより、各タンブラがシリンダのタンブラ穴に沿って所定の位置まで動き、シリンダが外筒（外周部）に対して回動するようになっている点で共通している。

ピンシリンダ錠は、周知のように、内筒（シリンダ）と外筒（外殻部）を貫通する複数のピン穴（タンブラ穴）の夫々にシリンダの中心軸方向に付勢されたタンブラピンとドライバーピンの組を収納しており、鍵穴に鍵が挿入されて鍵の溝が対応するタンブラピンの内端と係合したとき、タンブラピンとドライバーピンの接合部がシアラインとして整列するように構成したものである。

ディスクシリンダ錠はピンタンブラを板状にしたものであり、薄い板を多数並べられることから、ピンシリンダ錠よりも鍵違い数を多くすることができる。ディスクシリンダ錠のディスクタンブラは全て内筒（シリンダ）内に入っており、スプリングによって外筒（外殻部）側に突き出している。鍵穴に鍵が挿入されると鍵の溝の深さに応じてディスクタンブラが所定の位置までスライドしてシアラインとして整列するように構成したものである。

一般的なピンシリンダ錠を図４に示す。図４のピンシリンダ錠は、鍵穴５２を有するシリンダ５１と外筒５０とを主に備えており、この鍵穴５２からシリンダ５１及び外筒５０に連通する複数のタンブラ穴５３と、このタンブラ穴５３に底から順に配設されるスプリング５４、ドライバーピン５５及びタンブラピン５６とを有している。このスプリング５４によってドライバーピン５５とタンブラピン５６とが鍵穴５２側に付勢されている。鍵５７を挿入することにより、タンブラピン５６が鍵５７の溝と係合してシアライン５８が整列し、それによって、ドライバーピン５５を外殻に残して、シリンダ５１がタンブラピン５６と共に回動可能な状態となる。

かかるピンシリンダ錠では、上述のピッキングやいたずらの予防策として、ピンをシリンダに対して、上から又は上下方向だけではなく、さらに多数の方向から突出させる方法や、ピンの段差数を増やす方法を採用する等の種々の工夫がされており、その他に、鍵穴の幅方向の一部を被覆可能な一対の板状のシャッタを設けることによって解錠操作を困難にする機構（特開２００３−１５５８５２号公報）、定位位置から左右側への両方向に回転するタンブラの構造とすることによって、鍵違い数を増やしたシリンダ機構（特開２００７−９５２１号公報）などが提案されている。

一方、上記シリンダ錠の鍵として、常温においては変形していて鍵穴に入らず、加熱により使用可能になる形状記憶部材で作った鍵（実開平０２−５６２７１号公報）が提案されている。

これらの対策ではピッキング等の困難性は向上しているが、錠の鍵穴は入口から奥端方向への軸線が直線を構成しているため（換言すれば、鍵穴に挿入される鍵の基部から挿入端にかけての軸方向が直線であるため）、直線的な工具を鍵穴の奥まで差し込んで、タンブラを操作・変形して解錠可能であるという抜本的な不都合を有している。従って、ピッキングや鍵穴へのいたずらに対する防止性能をさらに改善した錠及び鍵の開発が望まれている。
特開２００３−１５５８５２号公報 特開２００７−９５２１号公報 実開平０２−５６２７１号公報

本発明は上述の不都合に鑑みてなされたものであり、従来技術による錠及び合鍵と比較して更にピッキング等の防止性の高い錠及び合鍵の提供を目的とするものである。

上記課題を解決するためになされた発明は、
鍵穴を有するシリンダと、
このシリンダを回動可能に支持する外筒と、
鍵穴からシリンダ及び外筒に連通するタンブラ穴に摺動可能に挿通され、シリンダの回動の規制及び許容を切り替えるタンブラとを備えるシリンダ錠であって、
上記鍵穴は入口から奥端方向への軸線が円弧を構成し、且つ鍵穴の入口から奥端方向への軸線がシリンダの中心軸と交差しており、
上記シリンダの入口から奥部へ向かう方向の所定断面において、複数位置に複数のタンブラが設けられていることを特徴とするシリンダ錠である。

このようなシリンダ錠によれば、直線的な工具を鍵穴の奥まで差し込んでも、タンブラを操作・変形することは非常に困難であり、ピッキングや鍵穴へのいたずらによる故障が防止され、防犯性が著しく改善される。具体的には、ピッキングのためには工具を鍵穴の奥部に存在するタンブラを所定の位置まで移動させることが必要であるところ、当該シリンダ錠では直線的な工具を鍵穴の奥にまで挿入することができない。

上記タンブラはピンタンブラ又はディスクタンブラであってよい。いずれのタンブラも一般的にはタンブラ穴にスプリングを介して設置されている。本発明のシリンダ錠においていずれのタンブラを用いた場合であっても、鍵穴の入口から奥端方向への軸線が円弧を構成していることによって、ピッキングや鍵穴へのいたずらに対する防犯性の改善効果が得られる。

上記鍵穴の入口から奥端方向への軸線は、シリンダの中心軸と交差している。鍵穴の入口から奥端方向への軸線とシリンダの中心軸の空間的関係をこのように設定することによって、ピッキングやいたずらの際に、直線的な工具を鍵穴の奥端部に挿入することが非常に困難になるので、ピッキングや鍵穴へのいたずらに対する防犯性が更に改善される。また、当該手段によれば、軸線を円弧とすることによるシリンダ径の増大を抑制することができる。

当該シリンダ錠は、上記タンブラを複数有している。具体的には、当該シリンダ錠は、上記シリンダの入口から奥部へ向かう方向の所定断面において、複数位置に複数のタンブラが設けられている。

そのようにシリンダの入口から奥部へ向かう方向の所定断面において、複数位置に複数のタンブラを設けることによって、複雑なタンブラのパターンに対応した形状を有する鍵によってのみシリンダの回動が許容されるため、ピッキングやいたずらに対する防犯性がさらに高まる。

上記鍵穴は複数にすることもできる。鍵穴を複数設けた場合には、複数の鍵穴に対応した形状を有する鍵によってのみシリンダの回動が許容されるため、ピッキングやいたずらに対する防犯性がさらに高まる。すなわち、鍵穴を複数にすることによってタンブラのパターンが複雑になり、またシリンダの回動を許容する鍵の形状が複雑となり防犯性が向上する。

上記シリンダ錠のシリンダ回動許容時のタンブラと鍵穴の壁面によって形成される輪郭と整合する輪郭を有する鍵によって、シリンダ錠の回動が可能になる。上記シリンダ錠を解錠するために、シリンダ錠に整合した特異な形状の鍵を用いることが必要となる結果、ピッキングやいたずらが防止され防犯性が著しく改善される。

上記鍵の頭部の中心はシリンダの中心軸の略延長線上に位置することが好ましい。ここで鍵は上記シリンダ錠に整合した特異な形状を有している必要はあるが、鍵の頭部の中心をそのような位置にすることによって、その解錠操作が頭部を自転させる一般的な鍵の解錠操作と同じ感覚で可能となり、鍵の操作性が向上する。

錠の「外筒」とはシリンダの外殻部を意味し、シリンダが回動可能なようにシリンダの入口から奥部への方向における断面が円である内壁面を有する限り、その形状は特に限定されない。

鍵穴の入口から奥端方向へ向かう「軸線」とは、鍵穴の入口から奥端へ向かう方向における鍵穴断面の中心線が構成する軸線を意味する。

シリンダの回動の「規制」及び「許容」とは、それぞれ、外筒に対してシリンダの回動が不可能とされている状態と、回動が可能とされている状態を意味する。シリンダ錠においては、鍵が鍵穴に挿入・係合され、タンブラのシアラインが所定の位置に整列することによって外筒に対するシリンダの回動が許容される。

鍵穴の入口から奥端方向への軸線がシリンダの中心軸と「交差」しているとは、当該軸線の円弧（後述する図１におけるＸ）が、入口からシリンダ外側の一方側に延び、そして途中でその反対側に湾曲し、先端側でシリンダの中心軸（後述する図１におけるＹ）と交わっている状態を意味する。

鍵の「頭部」とは、鍵が鍵穴に挿入・係合された状態において鍵穴から突出している部分であって、施錠・解錠操作時に操作者が把持する箇所を意味する。

以上説明したように、本発明のシリンダ錠により、直線的な工具等を鍵穴の奥まで差し込んでも、タンブラを操作・変形することは非常に困難であり、ピッキングやいたずらによる故障が防止され、防犯性が著しく改善される。

以下、適宜図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳説する。図１は、本発明の一実施形態に係る鍵錠機構（シリンダ錠及び鍵）を示す模式的断面図、図２は、図１の鍵錠機構とは異なる形態に係る鍵錠機構を示す模式的断面図、図３は、図１及び図２の鍵錠機構とは異なる形態に係る鍵錠機構を示す模式的断面図である。

図１の鍵錠機構は、外筒１、シリンダ２、鍵穴３、タンブラ穴４、スプリング５、ドライバピン６、タンブラピン７及び鍵８を主に備えている。

外筒１は、シリンダ２が回動可能なようにシリンダ２の入口から奥部への方向における断面が円である内壁面を有する。

シリンダ２は外筒１の内壁面に近接して円周方向に回動可能に配設されている。シリンダ２の断面形状は、円以外の形状であった場合には外筒１に対する回動が不可能になるため円である必要がある。シリンダ２の断面の半径は、錠の用途次第で適宜選択され、通常０．７センチメートル以上５センチメートル以下とすることができる。

シリンダ２は、鍵を挿入するための鍵穴３、及び、鍵穴３からシリンダ２及び外筒１に連通するように構成されたタンブラ穴４を有している。

鍵穴３は入口から奥端方向への軸線が円弧を構成している。鍵穴３をそのような円弧形状とすることによって、直線的な工具を鍵穴の奥まで差し込んでも、タンブラを操作・変形することは非常に困難となり、ピッキングや鍵穴へのいたずらによる故障が効果的に防止される。

鍵穴３の入口から奥端方向への軸線が構成する円弧は、鍵が挿入可能であるように一定曲率を有する円の一部を形成している必要がある。鍵穴３の入口から奥端方向への軸線が構成する円弧が有する曲率半径については特に制限はないが、鍵の挿入容易性及びピッキング防止性向上の観点から、好ましくは２センチメートル以上１０センチメートル以下、特に好ましくは３センチメートル以上５センチメートル以下とすることができる。曲率半径が２センチメートルを下回ると、鍵の挿入が困難となる。また、曲率半径が１０センチを上回るとピッキング防止性の高い錠を製造することが困難となる。

また、図示しているように、鍵穴３の入口から奥端方向への軸線Ｘ（円弧を形成）がシリンダの中心軸Ｙと「交差」していることが好ましい。このようなＸとＹの関係によって、ピッキングやいたずらの際に直線的な工具を鍵穴の奥端部に挿入することが非常に困難になり、ピッキングや鍵穴へのいたずらに対する防犯性が更に改善される。

鍵穴３の入口から奥端へ向かう軸線の最大長さは、その軸線が構成する円の外周の半分以下であれば特に限定されない。軸線が長さがその軸線が構成する円の外周の半分を超えている場合は鍵の鍵穴への挿入・係合が困難になる。

鍵穴３の断面形状は、鍵が挿通可能である限りは特に限定されない。例えば、鍵穴の断面形状は、鍵の断面形状に整合させて矩形、円形等にすることができる。また、その断面形状の少なくとも一部を丸形彫刻刀のように曲線に形成してもよい。このような鍵穴の断面形状の変形をタンブラパターンの複雑化と組み合わせることによって、ピッキングに対する防止性をさらに改善することができる。

タンブラ穴４は筒状の穴であり、鍵穴３からシリンダ２及び外筒１に連通するように構成されている。また、複数のタンブラ穴４が設けられており（図中４本を例示）、鍵穴３の一方側（円弧の内側）に一列に配列されている。このタンブラ穴４には、底側から順にスプリング５、ドライバピン６及びタンブラピン７が配設されている。

ドライバピン６及びタンブラピン７からなるタンブラは単数であっても複数であってもよいが、図示（４本を例示）するように、ピッキング防止の観点から複数であることが好ましい。タンブラの数は３つ以上であることが更に好ましく、５つ以上であることが特に好ましい。タンブラの数に加えて、タンブラの長さ及び間隔パターンを複雑化することによって、ピッキング防止性のさらなる向上が期待される。シリンダ錠のタンブラの長さは通常３ミリメートル以上３センチメートル以下とすることができる。タンブラ穴４の形状は、タンブラが鍵の未挿入時あるいは挿入係合時において格納されうる形状である限り、特に限定されない。

ドライバピン６及びタンブラピン７からなるタンブラの各々は、シリンダ回動許容時において鍵８の各溝部と係合可能な形状を有している必要がある。また、鍵穴３の入口から奥端方向への軸線が円弧を構成しているため、各タンブラの鍵係合部の形状は鍵の鍵穴への挿入容易性及び抜取容易性に鑑みて決定することが好ましい。例えば、各タンブラの鍵係合部の形状は鍵の各溝部の形状と係合可能であると共に、鍵の鍵穴への挿入及び抜取時において、小さい抵抗で動作可能であることが好ましい。

ドライバピン６及びタンブラピン７からなるタンブラは、スプリング５により鍵穴３に向かって付勢されているが、常時はタンブラの先端部が鍵穴３に突出している。鍵８を鍵穴３の軸線が構成する円弧の入口から奥端方向に向かって挿入することによって、鍵８の輪郭と、タンブラ（タンブラピン７）と鍵穴３の壁面によって形成される輪郭とが整合する。この際、ドライバピン６とタンブラピン７の境界が所定の位置であるシアライン９に整列することによって、外筒１に対してシリンダ２がドライバピン６と共に回動可能になる。本実施形態ではピンタンブラを用いた例を示しているが、タンブラを板状にしたディスクタンブラを用いた場合も同様の原理によって、外筒に対してシリンダの回動が許容・規制される。

鍵８は、シリンダ回動許容時のタンブラと鍵穴の壁面によって形成される輪郭と整合する輪郭を有する鍵である限り、その形状、材質は特に限定されない。鍵穴３の入口から奥端方向への軸線が円弧を構成していることから、各タンブラと係合する鍵８の各溝部の形状は、鍵８の鍵穴３への挿入容易性及び抜取容易性に鑑みて決定することが好ましい。例えば、鍵８の各溝部の形状は、各タンブラの鍵係合部の形状と係合可能であると共に、鍵８の鍵穴３への挿入及び抜取時において小さい抵抗で動作可能であることが好ましい。

図示するように、鍵の頭部の中心がシリンダの中心軸の略延長線上に位置することは好ましい。鍵の頭部の位置をそのように設定することによって、その解錠操作が一般的な鍵の解錠操作と同じ感覚で可能となり鍵の操作性が向上する。

シリンダ錠の各部材及び鍵の材料は各種金属や樹脂を用いることが可能であるが特に限定されない。防犯性の強化、強度の観点からは硬質金属などが好ましい。例えば、シリンダ錠の各部材及び鍵の材料として、ステンレス鋼、焼入鋼、チタン合金、セラミックス等の硬質耐熱性材料を用いることができる。シリンダ錠及び鍵の各部材の成形方法は、特に限定されず、射出成形、押出成形、プレス成形、切削等の公知の方法を用いることができる。

シリンダ錠及び鍵は、使用者の好みによって、また防犯上の観点から、塗料などによって任意の色に着色してもよい。

本実施形態の鍵錠機構によれば、直線的な工具を鍵穴の奥まで差し込んでも、タンブラを操作・変形することは非常に困難であるから、ピッキングやいたずらによる故障が防止され、防犯性が著しく改善される。また、このような鍵錠機構の解錠のために（シリンダ回動を許容状態とするために）特異な形状を有する鍵が必要となり、それによって防犯性が顕著に向上する。

図２の鍵錠機構は、シリンダ２の入口から奥部へ向かう方向の所定断面において、ドライバピン６及びタンブラピン７からなるタンブラが、紙面の上下２列にそれぞれ４本ずつ設けられている。それ以外の構成は図１の鍵錠機構と同じであるから、その鍵錠機構の各部材については同じ番号を付して説明を省略する。

図２に示すようにタンブラをシリンダ断面における複数位置に設けた場合には、それらタンブラの複雑なパターンに対応した形状を有する鍵によって解錠することが必要になるため、ピッキング防止性がさらに高まる。

図３の鍵錠機構は、鍵穴３が２つ設けられており、鍵穴３のそれぞれに対応して紙面の上から１列のタンブラ（ドライバピン６及びタンブラピン７）４本と、紙面の下から１列のタンブラ４本が配設されている。鍵８は２つの鍵穴３に対応して二股となっており、２列のタンブラと係合可能な鍵穴を有する。それ以外の構成は図１の鍵錠機構と同じであるから、その鍵錠機構の各部材については同じ番号を付して説明を省略する。

図３に示すようにシリンダ錠に鍵穴を複数設けた場合には、複数の鍵穴に対応した形状を有する鍵によってシリンダの回動が許容されるため、ピッキングやいたずらに対する防犯性がさらに高まる。すなわち、鍵穴を複数にすることによってタンブラのパターンが複雑になり、またシリンダの回動を許容する鍵の形状が複雑となり防犯性が向上する。

なお、上述の各実施形態ではピンタンブラを用いた鍵錠機構の具体例を説明したが、本発明のシリンダ錠及び鍵の各部材の数及び形状はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、ディスクタンブラを用いた場合においても、ピンタンブラを用いた鍵錠機構と同様に、鍵穴の軸線が円弧を構成していることにより、ピッキングやいたずらによる故障が防止され、防犯性が著しく改善されるという効果を奏する。

本発明の錠及び鍵は、例えば、公知の他のシリンダ錠及び鍵、鍵保管庫、キー情報読み取り装置等の他の防犯強化方法と組み合わせることができる。このような組み合わせによって更に防犯性が改善される。

本発明の錠及び鍵は、車、オートバイ、家具、家の扉、貯金箱等の防犯が要求が要求されるあらゆる用途で使用されうる。それらのいずれの用途においても、本発明の錠及び鍵によって、ピッキングやいたずらによる故障が防止され、防犯性が著しく改善される。

本発明の一実施形態に係る鍵錠機構（シリンダ錠及び鍵）を示す模式的断面である。 図１の鍵錠機構とは異なる形態に係る鍵錠機構を示す模式的断面図である。 図１及び図２の鍵錠機構とは異なる形態に係る鍵錠機構を示す模式的断面である。 従来技術に係る鍵錠機構を示す模式的断面図である。

符号の説明

１ 外筒
２ シリンダ
３ 鍵穴
４ タンブラ穴
５ スプリング
６ ドライバピン
７ タンブラピン
８ 鍵
９ シアライン
Ｘ 鍵穴の入口から奥端方向への軸線
Ｙ シリンダの中心軸

Claims (5)

1. 鍵穴を有するシリンダと、
   このシリンダを回動可能に支持する外筒と、
   鍵穴からシリンダ及び外筒に連通するタンブラ穴に摺動可能に挿通され、シリンダの回動の規制及び許容を切り替えるタンブラとを備えるシリンダ錠であって、
   上記鍵穴は入口から奥端方向への軸線が円弧を構成し、且つ鍵穴の入口から奥端方向への軸線がシリンダの中心軸と交差しており、
   上記シリンダの入口から奥部へ向かう方向の所定断面において、複数位置に複数のタンブラが設けられていることを特徴とするシリンダ錠。
2. 上記タンブラが、ピンタンブラ又はディスクタンブラである請求項１に記載のシリンダ錠。
3. 複数の上記鍵穴を有している請求項１又は請求項２に記載のシリンダ錠。
4. 請求項１、請求項２又は請求項３に記載のシリンダ錠を解錠するための鍵であって、シリンダ回動許容時のタンブラと鍵穴の壁面によって形成される輪郭と整合する輪郭を有する鍵。
5. 上記鍵の頭部の中心がシリンダの中心軸の略延長線上に位置する請求項４に記載の鍵。
   

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