JP5996232B2 - 動力伝達機構及び施解錠装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達機構及びこの機構を用いた施解錠装置に関する。

電気錠は、電動のモーターにより従動部材を回転し、回転された従動部材によってデッドボルトの進退を行っている。この種の電気錠には、モーターによる電動の施解錠と、例えばサムターンや合鍵による手動による施解錠操作との双方が行えるものがある。このような電動による施解錠と、手動による施解錠とが行われる電気錠では、施錠と解錠の後に、次の動作に備えて常に初期位置で停止していなければならない。

例えば特許文献１に開示される錠装置において、回転出力軸は、最終段ギアの回転に追随して反時計回りに９０°回転し、施錠位置に移動する。最終段ギアは９０°反時計回りに回転した後、再び反対方向、すなわち、時計回りに回転して中立位置に復帰する。この状態が施錠動作終了となる。

また、特許文献２に開示される電気錠は、モーターは、利用者による施解錠命令により予め決定された方向への回転に続く逆回転を１セットとして駆動される。例えば、１施錠命令に対し、時計方向に所定回転した後、反時計回りに回転駆動される。また、１解錠命令に対しては、まず、反時計方向に往路回転駆動された後、時計方向の復路駆動が続いて処理が終了する。これらの復帰動作を、施解錠装置に設けられている動力伝達機構に行わせることにより、初期状態として、次動作に備えていた。

特開２００８−１９０１９３号公報（段落番号００４５） 特開２０１１−２５６５８７号公報（段落番号００２３）

しかしながら、施解錠動作の都度、動力伝達機構を初期状態へ復帰動作させることは、モーターの発停回数が増えたり、稼働時間が長くなったり、正逆回転切換頻度が増えたりして、モーターの寿命を短くする要因となった。これに加え、動力伝達機構において、諸部材の回転位置を検出するための検出スイッチや検出センサ等が必要となるため、構造が複雑となって、製造コストも増大するとともに、作動部品が増えることからメンテナンス期間や耐用年数も短くなった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、検出センサを使用せず、製造コストを低減でき、発停回数、稼働時間、及び正逆回転切換頻度を軽減することができる動力伝達機構及び施解錠装置を提供することにある。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載の動力伝達機構１１は、中心軸５９と、
前記中心軸５９を中心に回転駆動される駆動部材（６１）と、
前記中心軸５９に回転自在に支持される従動部材（６３）と、
前記中心軸５９に対し偏心位置とされて前記従動部材（６３）に設けられる揺動軸（９３）を揺動中心として設けられ、係止面（８５）が前記駆動部材（６１）に係止することで前記駆動部材（６１）の正逆方向の回転を前記従動部材（６３）に伝達する伝達部材（６５，６７）と、
前記従動部材（６３）の前記揺動軸（９３）に揺動自在に支持されて、前記従動部材（６３）の所定の回転角度で揺動されて、前記伝達部材（６５，６７）と前記駆動部材（６１）との係止を解除し、前記伝達部材（６５，６７）の係止による前記駆動部材（６１）から前記従動部材（６３）への回転の伝達を解除する伝達解除部材（６９）と、
を具備することを特徴とする。

この動力伝達機構１１では、駆動部材（６１）が正回転されると、駆動部材（６１）の正回転が伝達部材（６５，６７）によって従動部材（６３）に伝えられる。従動部材（６３）が所定の正回転角度になると、伝達解除部材（６９）によって、伝達部材（６５，６７）による駆動部材（６１）と従動部材（６３）の回転伝達が解除される。従動部材（６３）との主従関係がキャンセルされた駆動部材（６１）は、そのまま正回転され、任意のタイミングでの停止が可能となる。駆動部材（６１）が逆回転されると、所定の正回転角度から戻されることにより、再び伝達部材（６５，６７）によって駆動部材（６１）の逆回転が従動部材（６３）に伝えられる。この逆回転においても、駆動部材（６１）が所定の逆回転角度になると、伝達解除部材（６９）によって、伝達部材（６５，６７）による駆動部材（６１）と従動部材（６３）の回転伝達が解除される。従動部材（６３）との主従関係がキャンセルされた駆動部材（６１）は、そのまま逆回転され、任意のタイミングでの停止が可能となる。

本発明の請求項２記載の動力伝達機構１１は、請求項１記載の動力伝達機構１１であって、
前記駆動部材（６１）が第１駆動源（１２７）によって駆動され、
前記駆動部材（６１）から前記従動部材（６３）への回転の伝達が解除された状態で、前記従動部材（６３）が第２駆動源（４３）によって駆動可能となることを特徴とする。

この動力伝達機構１１では、駆動部材（６１）から従動部材（６３）に回転を伝達する伝達部材（６５，６７）が、伝達解除部材（６９）によって解除され、従動部材（６３）が駆動部材（６１）と独立して回転可能となる。例えば第１駆動源（１２７）の駆動軸１２９にウォームギア１３１が固定され、このウォームギア１３１が駆動部材（６１）であるウォームホイール７５に噛み合っている場合、伝達部材（６５，６７）によって従動部材（６３）が駆動部材（６１）に接続されていると、従動部材（６３）の回転が不能となる。本構成では、伝達解除部材（６９）によってウォームホイール７５と従動部材（６３）との接続がキャンセルされることにより、第２駆動源（４３）による従動部材（６３）の回転が自在に可能となる。

本発明の請求項３記載の動力伝達機構１１は、請求項２記載の動力伝達機構１１であって、
前記第１駆動源が電動のモーター１２７であることを特徴とする。

この動力伝達機構１１では、第１駆動源であるモーター１２７が駆動されると、駆動部材（６１）が回転され、駆動部材（６１）の回転が伝達部材（６５，６７）によって従動部材（６３）に伝えられる。従動部材（６３）は、さらに最終作動部材（２５）を作動させることになる。これにより、最終作動部材（２５）がモーター１２７により作動可能となる。

本発明の請求項４記載の動力伝達機構１１は、請求項３記載の動力伝達機構１１であって、
前記第２駆動源（４３）が手動回転部材であることを特徴とする。

この動力伝達機構１１では、駆動部材（６１）と従動部材（６３）との接続がキャンセルされていないと、駆動部材（６１）の回転によって従動部材（６３）が回転され、第２駆動源（４３）も回転される。一方、伝達解除部材（６９）によって駆動部材（６１）と従動部材（６３）との接続がキャンセルされると、従動部材（６３）が独立して回転可能となる。これにより、従動部材（６３）が駆動する最終作動部材（２５）が、手動回転部材によって手動駆動可能となる。

本発明の請求項５記載の動力伝達機構１３３は、請求項４記載の動力伝達機構１１であって、
前記従動部材（６３）と前記手動回転部材との間には、前記従動部材（６３）と前記手動回転部材との間で伝達されるモーメントが所定以上となったときに前記従動部材（６３）と前記手動回転部材との間の回転伝達をキャンセルするトルクリミッター１３９が介装されていることを特徴とする。

この動力伝達機構１３３では、伝達部材（６５，６７）により駆動部材（６１）の回転が従動部材（６３）に伝えられているとき、従動部材（６３）の回転によって手動回転部材も回転される。この際、手動回転部材の回転が手指等により阻止されると、従動部材（６３）の回転駆動負荷が増大するが、回転駆動負荷が所定以上になると、トルクリミッター１３９が作動する。トルクリミッター１３９の作動により、従動部材（６３）と手動回転部材との接続がキャンセルされ、従動部材（６３）に大きな回転駆動負荷が加わらなくなる。

本発明の請求項６記載の施解錠装置１３は、請求項１，２，３，４，５のいずれか１つに記載の動力伝達機構１１を備える施解錠装置１３であって、
前記駆動部材がクラッチギア６１であり、
前記従動部材がクラッチホルダー６３であり、
前記伝達部材が第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７であり、
前記伝達解除部材がクラッチカム６９であ
前記クラッチホルダー６３にはデッド駆動部４７が連動連結され、該デッド駆動部４７を介して進退するデッドボルト２５をさらに備えることを特徴とする。

この施解錠装置１３では、動力伝達機構１１が設けられ、動力伝達機構１１が施解錠装置１３の部材であるクラッチギア６１、クラッチホルダー６３、第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７、クラッチカム６９、デッド駆動部４７、デッドボルト２５によって構成される。クラッチギア６１が回転されると、回転は第１クラッチアーム６５または第２クラッチアーム６７のいずれか一方によりクラッチホルダー６３に伝えられる。例えば第１クラッチアーム６５が正回転を伝えれば、第２クラッチアーム６７が逆回転を伝える。回転の伝えられたクラッチホルダー６３は、所定の回転角度になると、自身に揺動自在に支持されているクラッチカム６９が作動される。クラッチカム６９が作動されることにより、クラッチホルダー６３は、自身に設けられている第１クラッチアーム６５または第２クラッチアーム６７によるクラッチギア６１との接続がキャンセルされる。そして、クラッチホルダー６３に連動連結されるデッド駆動部４７を介して、デッドボルト２５の進退となる。

本発明に係る請求項１記載の動力伝達機構によれば、正逆回転の切換を行うことなく、すなわち初期状態に復帰動作させる必要がなくなり、動力源の正逆回転の頻度を低減でき、また、各機構部分の動作状況を監視する検出センサを不要とし、製造コストを低減でき、発停回数、稼働時間を軽減できる。

本発明に係る請求項２記載の動力伝達機構によれば、伝達解除部材によって駆動部材との伝達が解除された従動部材を、第２駆動源によって任意の方向に回転できる。

本発明に係る請求項３記載の動力伝達機構によれば、駆動部材から従動部材まで、及び従動部材によってさらに駆動される最終作動部材までを電動により駆動できる。この際、モーターの発停回数、稼働時間、及び正逆回転切換頻度が軽減されるので、モーターの寿命を長くできる。

本発明に係る請求項４記載の動力伝達機構によれば、従動部材によって駆動される最終作動部材を、モーターによる自動駆動と、手動回転部材による手動駆動との双方で駆動できる。

本発明に係る請求項５記載の動力伝達機構によれば、モーターの駆動により従動部材の回転が手動回転部材に伝達されているとき、手動回転部材が操作されても、一定以上の回転駆動負荷がモーターに加わることを防止できる。

本発明に係る請求項６記載の施解錠装置によれば、モーターにより回転駆動されるクラッチギアの回転を、第１クラッチアームまたは第２クラッチアームを介してクラッチホルダーに伝達し、その伝達をクラッチカムによって切り換えることで、クラッチギアを中立位置へ復帰させるためのモーターの正逆回転切換を不要にできる。

本発明に係る動力伝達機構を備えた施解錠装置の正面図である。 図１に示した施解錠装置の分解正面図である。 図１に示した施解錠装置に備えられる動力伝達機構の分解斜視図である。 図３を中心軸線の反対側から見た分解斜視図である。 動力伝達機構をクラッチホルダー側から見た正面図である。 動力伝達機構をクラッチギア側から見た正面図である。 図１に示した施解錠装置の施錠状態を表す動作説明図である。 （ａ）は第１クラッチアームが段状斜面に当たった動作説明図、（ｂ）はデッド駆動ギアが回転開始される動作説明図である。 （ａ）はデッドボルトが後退途中の動作説明図、（ｂ）はカム板部がストッパーに当たった動作説明図である。 （ａ）は後退終了時のクラッチカムによるキャンセル後の動作説明図、（ｂ）はクラッチギアの空転開始の動作説明図、（ｃ）はクラッチギアの空転中の動作説明図である。 図７に示した施解錠装置の解錠状態の正面図である。 （ａ）は図１１に示した施解錠装置の手動による施錠開始の動作説明図、（ｂ）は手動による施錠途中の動作説明図である。 手動による施錠の終了した施解錠装置の正面図である。 伝達部材とクラッチカムとの位置を入れ替えた他の実施形態に係る動力伝達機構の分解斜視図である。 図１４に示した動力伝達機構を中心軸線の反対側から見た分解斜視図である。 図１４の動力伝達機構を伝達部材側から見た斜視図である。 図１４の動力伝達機構からホルダギアを外した斜視図である。 図１７を紙面裏側から見た斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る動力伝達機構を備えた施解錠装置の正面図、図２は図１に示した施解錠装置の分解正面図である。
本実施形態に係る動力伝達機構１１は、例えば電気錠を構成する施解錠装置１３に好適に用いることができる。施解錠装置１３は、扉１５に内設される扁平六面体形状の錠ケース１７を有する。錠ケース１７の一側面にはフロント裏板１９が設けられ、フロント裏板１９は扉１５の木口面２１に固定される。木口面２１に固定されたフロント裏板１９の表面は、さらにフロント板２３によって覆われる。錠ケース１７には最終作動部材であるデッドボルト２５がスライド自在に設けられ、デッドボルト２５はフロント板２３を貫通して木口面２１から進退自在となる。

本実施形態において、錠ケース１７にはカマデッド２７がカマ軸２９を中心に回転自在に支持されている。カマデッド２７にはガイド用カマ穴３１が形成され、ガイド用カマ穴３１はデッドボルト２５に固定されるカマ連動軸３３に係合している。ガイド用カマ穴３１をカマ連動軸３３に係合したカマデッド２７は、デッドボルト２５の進退に従動して、円弧状の軌跡を描いて木口面２１から進退される。

錠ケース１７には図２に示すダルマ軸受穴３５が形成され、ダルマ軸受穴３５はダルマ３７を回転自在に支持する。ダルマ３７の外周には扇形のダルマギア３９が設けられ、ダルマギア３９は円弧外周側に歯が形成される。ダルマ３７にはダルマ状のダルマ穴４１が同軸上に形成され、ダルマ穴４１には図示しないシリンダー錠の出力部材であるテールピース４３が係合している。扉１５にはシリンダー錠の反対側に図示しないサムターンが設けられている。サムターンも図示しない出力部材がテールピース４３と同様にしてダルマ穴４１に係合している。つまり、ダルマギア３９は、シリンダー錠とサムターンとの双方から回転されるようになっている。錠ケース１７の底側にはダルマストッパー４５が回転自在に支持され、ダルマストッパー４５は施錠の終了したダルマギア３９に係合してダルマギア３９のそれ以上の施錠側への回転を規制する。

錠ケース１７にはデッドボルト２５を挟んでダルマギア３９の反対側にデッド駆動部としてのデッド駆動ギア４７が回転自在に支持され、デッド駆動ギア４７は扇状のモーター側セグメントギア４９とダルマ側セグメントギア５１とを有している。このうち、ダルマ側セグメントギア５１は、ダルマギア３９と噛み合っている。デッド駆動ギア４７には進退アーム５３が半径方向に付設され、進退アーム５３はデッド駆動ギア４７の正逆回転に伴って先端側がデッドボルト２５の進出座面５５または後退座面５７を押圧して、デッドボルト２５を進退させるように駆動する。例えば図１に示す施錠状態からテールピース４３が時計回りに回転されると、デッド駆動ギア４７が反時計回りに回転され、進退アーム５３が後退座面５７を押圧して、デッドボルト２５が後退され、解錠となる。解錠状態からテールピース４３が反時計回りに回転されると、再びデッドボルト２５が進出して、施錠となる。

施解錠装置１３は、このようなシリンダー錠やサムターンによる手動による施解錠操作に加えて、上記した動力伝達機構１１によって電動による施解錠を可能としている。動力伝達機構１１は、中心軸５９と、駆動部材と、従動部材と、伝達部材と、伝達解除部材と、を備える。駆動部材は、中心軸５９を中心に回転駆動される。従動部材は、中心軸５９に回転自在に支持される。伝達部材は、従動部材に支持されて駆動部材に係止することで駆動部材の正逆方向の回転を従動部材に伝達する。伝達解除部材は、従動部材に揺動自在に支持されて従動部材の所定の回転角度で揺動されて伝達部材による駆動部材から従動部材への回転の伝達を解除する。

本実施形態では、施解錠装置１３に設けられる動力伝達機構１１は、駆動部材がクラッチギア６１であり、従動部材がクラッチホルダー６３であり、伝達部材が第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７であり、伝達解除部材がクラッチカム６９である。

図３は図１に示した施解錠装置１３に備えられる動力伝達機構１１の分解斜視図、図４は図３を中心軸線７１の反対側から見た分解斜視図、図５は動力伝達機構１１をクラッチホルダー側から見た正面図、図６は動力伝達機構１１をクラッチギア側から見た正面図である。
動力伝達機構１１は、錠ケース１７に固定される中心軸５９（図２参照）に、図３に示すクラッチギア６１と、クラッチカム６９と、第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７と、クラッチホルダー６３と、ストッパー７３と、が順次配置されて構成される。

円板形状に形成されるクラッチギア６１は、外周がウォームホイール７５として形成され、ウォームホイール７５は中心軸５９を中心に回転される。クラッチギア６１の側面にはカム収容凹部７７が形成され、カム収容凹部７７はクラッチカム６９の一部分を収容する。カム収容凹部７７は大径な半円形凹部と小径な半円形凹部とで構成され、このカム収容凹部７７を包囲するクラッチ外周壁は、薄肉部７９と厚肉部８１とに分けられる。クラッチギア６１の内壁面にはこれに薄肉部７９と厚肉部８１との境界に段状斜面８３が形成され、段状斜面８３は第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７の係止用アーム面８５に係合する。

クラッチカム６９は、カム基板部８７が略半円形状に形成される。カム基板部８７の中央に長円状の切替穴８９が穿設され、切替穴８９は内方に中心軸５９を挿通している。カム基板部８７には揺動カム穴９１が穿設され、揺動カム穴９１は図４に示すクラッチホルダー６３の側面に突設される揺動軸９３に回転自在に支持される。つまり、クラッチカム６９は、クラッチホルダー６３とともに回転し、かつ、揺動軸９３を中心に、切替穴８９が中心軸５９の変位を許容する範囲で揺動する。

カム基板部８７には揺動カム穴９１を挟んで一対のカム突片９５が突設され、それぞれのカム突片９５は第１クラッチアーム６５または第２クラッチアーム６７のアーム外側面９７と係合する。また、カム基板部８７の図６に示す下方には係合用カム凸片９９が形成され、係合用カム凸片９９はクラッチホルダー６３と係合する。

カム基板部８７の切替穴８９の上方にはカム板部１０１が設けられる。クラッチホルダー６３とともに回転するクラッチカム６９は、クラッチホルダー６３が所定の回転角度となると、カム板部１０１がストッパー７３に当接する。ストッパー７３にカム板部１０１が当接したクラッチカム６９は、揺動軸９３を中心に揺動される。揺動されたクラッチカム６９は、カム突片９５が第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７のいずれか一方のアーム外側面９７を押圧する。

クラッチカム６９のカム板部１０１の下方にはクリックピース保持部１０３が形成され、クリックピース保持部１０３はクリックピース１０５を収容する。クリックピース１０５の両側面にはガイド用ピース溝１０７が形成され、ガイド用ピース溝１０７はクリックピース保持部１０３の内方に突設されたピース係合凸部１０９（図４参照）に係合することでクリックピース１０５をクラッチカム６９の半径方向にスライドさせる。クリックピース保持部１０３とクリックピース１０５との間にはクリックバネ１１１が設けられ、クリックバネ１１１はクリックピース１０５を図６の下方へ付勢する。クリックピース１０５の下面にはＭ形クリック溝１１３が形成され、Ｍ形クリック溝１１３はクラッチホルダー６３に設けられた山形クリック用突起１１５に当接する。即ち、クラッチカム６９は、Ｍ形クリック溝１１３の２つの山形凹部が山形クリック用突起１１５に選択的に係合することで、揺動カム穴９１の長手方向両端の何れか一方に付勢配置される。

本実施形態において、第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７は、クラッチカム６９とクラッチホルダー６３との間に配置され、基端側が揺動軸９３に回転自在に支持される。第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７は、揺動軸９３を挟んで係止用アーム面８５と反対側の基端側同士の間に、アームバネ１１９が配設される。このアームバネ１１９によって、第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７は、図５に示すように、係止用アーム面８５，８５同士が互いに離間し開脚する方向に付勢される。

クラッチホルダー６３は、中心に中心軸５９が貫通し、この中心軸５９に対して回転自在に支持される。クラッチホルダー６３には、上記の揺動軸９３、山形クリック用突起１１５が形成される。これに加え、クラッチホルダー６３には一対の当接用ホルダー突部１２１が突設され、当接用ホルダー突部１２１は図５に示すように、カム板部１０１に当接する。また、クラッチホルダー６３には一対の従動用ホルダー突部１２３が突設され、従動用ホルダー突部１２３は図６に示すように、クラッチカム６９の係合用カム凸片９９と円周方向で当接して係合する。クラッチホルダー６３にはクラッチカム６９と反対側の面にホルダギア１２５が同一中心で設けられ、ホルダギア１２５はデッド駆動ギア４７のモーター側セグメントギア４９に噛み合い、連動連結となる。

ストッパー７３は、錠ケース１７に固定され、正転するクラッチカム６９のカム板部１０１に一方の面が当たり、逆転するクラッチカム６９のカム板部１０１に他方の面が当たる。

動力伝達機構１１は、クラッチギア６１が第１駆動源である電動のモーター１２７によって回転駆動される。モーター１２７の駆動軸１２９にはウォームギア１３１が設けられ、ウォームギア１３１はクラッチギア６１のウォームホイール７５に噛み合っている。なお、動力伝達機構１１は、第２駆動源であるシリンダー錠またはサムターンにより手動によりよっても回転駆動される。手動による回転駆動は、シリンダー錠のテールピース４３を代表例として説明する。

次に、上記構成を有する施解錠装置１３の作用を説明する。
先ず、施解錠装置１３が施錠状態からモーター１２７によって解錠される動作、すなわち電動による解錠動作を説明する。
図７は図１に示した施解錠装置１３の施錠状態を表す動作説明図、図８（ａ）は第１クラッチアーム６５が段状斜面８３に当たった動作説明図、（ｂ）はデッド駆動ギア４７が回転開始される動作説明図、図９（ａ）はデッドボルト２５が後退途中の動作説明図、（ｂ）はカム板部１０１がストッパー７３に当たった動作説明図、図１０（ａ）は後退終了時のクラッチカム６９によるキャンセル後の動作説明図、（ｂ）はクラッチギア６１の空転開始の動作説明図、（ｃ）はクラッチギア６１の空転中の動作説明図である。
施解錠装置１３は、施錠状態において、図７に示すように、デッドボルト２５が突出し、図示しない枠側のストライクに進入して、扉１５を施錠している。解錠指示によりモーター１２７が駆動されると、ウォームギア１３１にウォームホイール７５が噛合したクラッチギア６１が図７の時計回りに回転される。クラッチギア６１の時計回りの回転により、図８（ａ）に示すように、段状斜面８３が第１クラッチアーム６５の係止用アーム面８５に当たり、第１クラッチアーム６５が揺動軸９３を押圧してクラッチホルダー６３を時計回りに回転させる。

このとき、係合用カム凸片９９と従動用ホルダー突部１２３も当接する。また、第１クラッチアーム６５のアーム外側面９７がクラッチカム６９のカム突片９５に当たり、さらに、カム突片９５がクラッチホルダー６３の従動用ホルダー突部１２３に当たって、クラッチカム６９、クラッチホルダー６３が中心軸５９を中心に回転される。

図８（ｂ）に示すように、クラッチホルダー６３のホルダギア１２５がデッド駆動ギア４７のモーター側セグメントギア４９に噛合していることで、デッド駆動ギア４７が反時計回りに回転される。デッド駆動ギア４７の進退アーム５３がデッドボルト２５の後退座面５７に当接する。同時に、デッド駆動ギア４７のダルマ側セグメントギア５１によってダルマギア３９が時計回りに回転される。

図９（ａ）に示すように、クラッチギア６１がさらに回転されると、デッド駆動ギア４７がさらに反時計回りに回転され、デッドボルト２５が後退される。図９（ｂ）に示すように、クラッチホルダー６３とともに回転されるクラッチカム６９は、クラッチホルダー６３が所定の回転角度になると、カム板部１０１がストッパー７３に当たる。ストッパー７３にカム板部１０１が当たったクラッチカム６９は、回転が停止される。このとき、デッドボルト２５も後退が完了する。

クラッチカム６９が停止した状態で、クラッチホルダー６３がさらに時計回りに回転されると、クラッチカム６９は、図１０（ａ）に示すように、中心軸５９を切替穴８９の反対端へ移動させるように、揺動軸９３を中心に揺動される。クラッチカム６９が揺動されると、クラッチカム６９のカム突片９５が第１クラッチアーム６５のアーム外側面９７を押圧する。カム突片９５によってアーム外側面９７が押圧された第１クラッチアーム６５は、揺動軸９３を中心に反時計回りに回転され、図１０（ａ）に示すように、係止用アーム面８５が段状斜面８３から係止解除される。

段状斜面８３が第１クラッチアーム６５から係止解除されたクラッチギア６１は、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示すように、空転され続ける。モーター１２７の回転が続いても、第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７には段状斜面８３が引っ掛からない方向のため、空転が続く、すなわちクラッチギア６１の回転が邪魔されない。また、これによって、手動操作時用の余分な回転部分が形成される。

次に、施解錠装置１３が解錠状態から手動によって施錠される動作を説明する。
図１１は図７に示した施解錠装置１３の解錠状態の正面図、図１２（ａ）は図１１に示した施解錠装置１３の手動による施錠開始の動作説明図、（ｂ）は手動による施錠途中の動作説明図、図１３は手動による施錠の終了した施解錠装置１３の正面図である。
施解錠装置１３は、解錠状態において、図１１に示すように、デッドボルト２５が錠ケース１７に後退されている。シリンダー錠が操作されて、テールピース４３が図１２（ａ）に示す反時計回りに回転されると、ダルマギア３９が回転され、デッド駆動ギア４７が時計回りに回転される。デッド駆動ギア４７が時計回りに回転されると、図１２（ｂ）に示すように、デッド駆動ギア４７の進退アーム５３がデッドボルト２５の進出座面５５に当たり、デッドボルト２５の進出が開始される。

このとき、ホルダギア１２５によってクラッチホルダー６３が図１２（ａ）に示す反時計回りに回転され、クラッチホルダー６３とともに第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７、クラッチカム６９も同方向に回転される。回転中に第２クラッチアーム６７は、段状斜面８３に当たるが、閉脚方向に移動されることとなり、引っ込むため、段状斜面８３に係止することはない。つまり、クラッチホルダー６３とクラッチギア６１とは、動力が伝達されない非接続状態となっている。モーター１２７とクラッチギア６１とが停止したままの状態で、クラッチホルダー６３が回転可能となる。

図１２（ｂ）に示すテールピース４３の回転終了直前に、デッドボルト２５の進出が終了し、同時に、カム板部１０１がストッパー７３に当たって、クラッチカム６９の回転が停止する。この状態で、さらにクラッチホルダー６３が反時計回りに回転されると、図１３に示すように、停止しているクラッチカム６９に対してクラッチホルダー６３が反時計回りに回転される。停止しているクラッチカム６９は、揺動軸９３が反時計回りに回転されることで、図１３に示す切替穴８９の反対端に中心軸５９が配置されるように、クラッチホルダー６３に対して相対的に揺動される。クラッチカム６９が揺動されることにより、第２クラッチアーム６７がカム突片９５に押圧されて引っ込む。第２クラッチアーム６７が引っ込むことで、次に、テールピース４３にて解錠操作が行われても、第２クラッチアーム６７がクラッチギア６１の段状斜面８３に引っ掛かることがなくなる。

上記にはモーター１２７により解錠がなされ、手動により施錠がなされる場合を説明したが、逆にモーター１２７により施錠がなされ、手動により解錠がなされる場合も、上記と略逆の動作で行うことができる。簡単に説明すれば、図示は省略するが、モーター１２７による施錠では、モーター１２７によりクラッチギア６１が反時計回りに回転され、段状斜面８３が第２クラッチアーム６７に当たる。さらにクラッチギア６１が回転されると、クラッチホルダー６３とデッド駆動ギア４７が回転され、デッドボルト２５が進出される。デッドボルト２５の進出が終了すると、クラッチカム６９のカム板部１０１がストッパー７３に当たる。クラッチギア６１がさらに反時計方向に回転されると、クラッチカム６９が揺動され、第２クラッチアーム６７が引っ込められ、段状斜面８３との係合が解除される。クラッチギア６１が回転を続けると第１クラッチアーム６５が段状斜面８３と当たるが、第１クラッチアーム６５が閉脚方向に引っ込むため、クラッチギア６１が空転され続ける。

また、手動による解錠では、テールピース４３が時計回りに回転されると、クラッチホルダー６３が時計回りに回転される。この際、第１クラッチアーム６５が閉脚方向に引っ込むため、クラッチギア６１が停止したまま、クラッチホルダー６３が回転可能となる。手動操作を続けると、クラッチカム６９が時計回りに回転し、クラッチカム６９のカム板部１０１がストッパー７３に当たる。カム板部１０１がストッパー７３に当たった状態でクラッチホルダー６３が時計回りに回転されると、クラッチカム６９が揺動され、第１クラッチアーム６５が引っ込む。これにより、次に、解錠操作が行われても、第１クラッチアーム６５が段状斜面８３に引っ掛かることがなくなる。

このようにして、動力伝達機構１１では、クラッチギア６１が正回転されると、クラッチギア６１の正回転が第１クラッチアーム６５によってクラッチホルダー６３に伝えられる。クラッチホルダー６３が所定の正回転角度になると、クラッチカム６９によって、第１クラッチアーム６５によるクラッチギア６１とクラッチホルダー６３の回転伝達が解除される。クラッチホルダー６３との主従関係がキャンセルされたクラッチギア６１は、そのまま正回転され、任意のタイミングでの停止が可能となる。クラッチギア６１が逆回転されると、所定の正回転角度から戻されることにより、第２クラッチアーム６７によってクラッチギア６１の逆回転がクラッチホルダー６３に伝えられる。この逆回転においても、クラッチギア６１が所定の逆回転角度になると、クラッチカム６９によって、第２クラッチアーム６７によるクラッチギア６１とクラッチホルダー６３の回転伝達が解除される。クラッチホルダー６３との主従関係がキャンセルされたクラッチギア６１は、そのまま回転され、任意のタイミングでの停止が可能となる。

動力伝達機構１１では、クラッチギア６１が第１駆動源であるモーター１２７によって駆動され、クラッチギア６１からクラッチホルダー６３への回転の伝達が解除された状態で、クラッチホルダー６３が第２駆動源である手動回転部材（シリンダー錠のテールピース４３）によって駆動可能となる。

クラッチギア６１からクラッチホルダー６３に回転を伝達する第１クラッチアーム６５または第２クラッチアーム６７は、クラッチカム６９によって解除され、クラッチホルダー６３がクラッチギア６１と独立して回転可能となる。例えばモーター１２７の駆動軸１２９にウォームギア１３１が固定され、このウォームギア１３１がウォームホイール７５に噛み合っている場合、第１クラッチアーム６５または第２クラッチアーム６７によってクラッチホルダー６３がクラッチギア６１に接続されていると、クラッチホルダー６３の回転が不能となる。本構成では、クラッチカム６９によってウォームホイール７５とクラッチホルダー６３との接続がキャンセルされることにより、テールピース４３によるクラッチホルダー６３の回転が自在に可能となる。これにより、クラッチカム６９によってクラッチギア６１との伝達が解除されたクラッチホルダー６３を、テールピース４３によって任意の方向に回転できる。

また、動力伝達機構１１は、第１駆動源が電動のモーター１２７である。モーター１２７が駆動されると、クラッチギア６１が回転され、クラッチギア６１の回転が第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７によってクラッチホルダー６３に伝えられる。クラッチホルダー６３は、さらに最終作動部材であるデッドボルト２５を作動させることになる。これにより、デッドボルト２５がモーター１２７により作動可能となる。この結果、クラッチギア６１からクラッチホルダー６３まで、及びクラッチホルダー６３によってさらに駆動されるデッドボルト２５までを電動により駆動できる。この際、モーター１２７の発停回数、稼働時間、及び正逆回転切換頻度が軽減されるので、モーター１２７の寿命を長くできる。

動力伝達機構１１は、第２駆動源が手動回転部材（シリンダー錠のテールピース４３）である。クラッチギア６１とクラッチホルダー６３との接続がキャンセルされていないと、クラッチギア６１の回転によってクラッチホルダー６３が回転される。一方、クラッチカム６９によってクラッチギア６１とクラッチホルダー６３との接続がキャンセルされると、クラッチホルダー６３が独立して回転可能となる。これにより、クラッチホルダー６３が駆動する最終作動部材が、手動回転部材によって手動駆動可能となる。その結果、クラッチホルダー６３によって駆動される最終作動部材を、モーター１２７による自動駆動と、手動回転部材による手動駆動との双方で駆動できる。

このように、動力伝達機構１１が設けられる施解錠装置１３では、クラッチギア６１が回転されると、回転は第１クラッチアーム６５または第２クラッチアーム６７のいずれか一方によりクラッチホルダー６３に伝えられる。例えば第１クラッチアーム６５が正回転を伝えれば、第２クラッチアーム６７が逆回転を伝える。回転の伝えられたクラッチホルダー６３は、所定の回転角度になると、自身に揺動自在に支持されているクラッチカム６９が作動される。クラッチカム６９が作動されることにより、クラッチホルダー６３は、自身に設けられている第１クラッチアーム６５または第２クラッチアーム６７によるクラッチギア６１との接続がキャンセルされる。

次に、本発明に係る動力伝達機構の他の実施形態を説明する。
図１４は伝達部材とクラッチカム１３５との位置を入れ替えた他の実施形態に係る動力伝達機構１３３の分解斜視図、図１５は図１４に示した動力伝達機構１３３を中心軸線７１の反対側から見た分解斜視図、図１６は図１４の動力伝達機構１３３を伝達部材側から見た斜視図、図１７は図１４の動力伝達機構１３３からホルダギア１３７を外した斜視図、図１８は図１７を紙面裏側から見た斜視図である。なお、図１〜図１３に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
この実施形態に係る動力伝達機構１３３は、上記の動力伝達機構１１と二つの点で異なる。一つは、第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７の配置である。他の一つは、トルクリミッター１３９が備えられることである。他の構成は、動力伝達機構１１と同一である。

本実施形態では、第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７が、クラッチギア６１とクラッチカム１３５との間に配設される。つまり、クラッチカム１３５とクラッチホルダー１４１とが直接重ね合わされる。第１クラッチアーム６５及び第２クラッチアーム６７、クラッチカム１３５、クラッチホルダー１４１の作用は、上記の動力伝達機構１１の場合と同様である。

動力伝達機構１３３では、クラッチホルダー１４１と手動回転部材との間に、トルクリミッター１３９が設けられている。より具体的には、トルクリミッター１３９は、クラッチホルダー１４１のホルダー本体部１４３とホルダギア１３７との間に設けられる。図１７に示すように、ホルダー本体部１４３には中心軸５９を包囲して円周方向に四分割されたクラッチピース１４５が設けられている。クラッチピース１４５には、図１８に示すガイドピース凹部１４７が形成される。一方、ホルダー本体部１４３には図１４に示す十字状のガイド突条１４９が中心軸５９の受け穴１５１の外側に設けられている。クラッチピース１４５は、ガイドピース凹部１４７がガイド突条１４９に係合され、ホルダー本体部１４３と一体に回転され、かつ、半径方向に沿って移動自在となる。

これらクラッチピース１４５は、図１８に示すように、ホルダギア１３７の内方に収容され、それぞれの外周面に突設されたピース突起１５３がホルダギア１３７の内周面に形成されるギア凹部１５５に係合される。それぞれのクラッチピース１４５の間にはクラッチバネ１５７が配設され、クラッチバネ１５７はピース突起１５３がギア凹部１５５に係合するようクラッチピース１４５を拡径方向に付勢している。

このように構成されるトルクリミッター１３９は、クラッチホルダー１４１と手動回転部材との間で伝達されるモーメントが所定以上となったときに、クラッチホルダー１４１と手動回転部材との間の回転伝達をキャンセルする。第１クラッチアーム６５または第２クラッチアーム６７によりクラッチギア６１の回転がクラッチホルダー１４１に伝えられているとき、クラッチホルダー１４１の回転によって手動回転部材も回転される。この際、手動回転部材の回転が手指等により阻止されると、クラッチホルダー１４１の回転駆動負荷が増大するが、回転駆動負荷が所定以上になると、トルクリミッター１３９が作動する。トルクリミッター１３９の作動により、クラッチホルダー１４１と手動回転部材との接続がキャンセルされ、クラッチホルダー１４１に大きな回転駆動負荷が加わらなくなる。この結果、モーター１２７の駆動によりクラッチホルダー１４１の回転が手動回転部材に伝達されているとき、手動回転部材が操作されても、一定以上の回転駆動負荷がモーター１２７に加わることを防止できる。

従って、上記した本実施形態に係る動力伝達機構１１、動力伝達機構１３３によれば、検出センサを使用せず、製造コストを低減でき、発停回数、稼働時間、及び正逆回転切換頻度を軽減できる。

また、本実施形態に係る施解錠装置１３によれば、モーター１２７により回転駆動されるクラッチギア６１の回転を、第１クラッチアーム６５または第２クラッチアーム６７を介してクラッチホルダー６３に伝達し、その伝達をクラッチカム６９によって切り換えることで、クラッチギア６１を中立位置へ復帰させるためのモーター１２７の正逆回転切換を不要にできる。

１１，１３３…動力伝達機構
１３…施解錠装置
４３…第２駆動源（テールピース）
５９…中心軸
６１…駆動部材（クラッチギア）
６３…従動部材（クラッチホルダー）
６５…伝達部材（第１クラッチアーム）
６７…伝達部材（第２クラッチアーム）
６９…伝達解除部材（クラッチカム）
１２７…第１駆動源（モーター）
１３９…トルクリミッター

Claims (6)

1. 中心軸と、
   前記中心軸を中心に回転駆動される駆動部材と、
   前記中心軸に回転自在に支持される従動部材と、
   前記中心軸に対し偏心位置とされて前記従動部材に設けられる揺動軸を揺動中心として設けられ、係止面が前記駆動部材に係止することで前記駆動部材の正逆方向の回転を前記従動部材に伝達する伝達部材と、
   前記従動部材の前記揺動軸に揺動自在に支持されて、前記従動部材の所定の回転角度で揺動されて、前記伝達部材と前記駆動部材との係止を解除し、前記伝達部材の係止による前記駆動部材から前記従動部材への回転の伝達を解除する伝達解除部材と、
   を具備することを特徴とする動力伝達機構。
2. 請求項１記載の動力伝達機構であって、
   前記駆動部材が第１駆動源によって駆動され、
   前記駆動部材から前記従動部材への回転の伝達が解除された状態で、前記従動部材が第２駆動源によって駆動可能となることを特徴とする動力伝達機構。
3. 請求項２記載の動力伝達機構であって、
   前記第１駆動源が電動のモーターであることを特徴とする動力伝達機構。
4. 請求項３記載の動力伝達機構であって、
   前記第２駆動源が手動回転部材であることを特徴とする動力伝達機構。
5. 請求項４記載の動力伝達機構であって、
   前記従動部材と前記手動回転部材との間には、前記従動部材と前記手動回転部材との間で伝達されるモーメントが所定以上となったときに前記従動部材と前記手動回転部材との間の回転伝達をキャンセルするトルクリミッターが介装されていることを特徴とする動力伝達機構。
6. 請求項１，２，３，４，５のいずれか１つに記載の動力伝達機構を備える施解錠装置であって、
   前記駆動部材がクラッチギアであり、
   前記従動部材がクラッチホルダーであり、
   前記伝達部材が第１クラッチアーム及び第２クラッチアームであり、
   前記伝達解除部材がクラッチカムであり、
   前記クラッチホルダーにはデッド駆動部が連動連結され、該デッド駆動部を介して進退するデッドボルトをさらに備えることを特徴とする施解錠装置。

Images