JPH09280267A - トルク伝達制御装置およびこの装置を用いた戸のロック制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トルク伝達を安定して確実に行いかつ強度を高
くして耐久性を向上する。 【解決手段】駆動側の筒状の第２カップリング軸部２８
ａと従動側の第１カップリング軸部２２ｂとの間に、ク
ラッチ部材２９が配設されている。このクラッチ部材２
９は、第２カップリング軸部２８ａの筒状内に嵌合固定
されるアウタクラッチ２９ａと、弾性材からなり断面正
方形の筒状のインナクラッチ２９ｂとから構成されてい
る。インナクラッチ２９ｂの４角に形成された係合部２
９ｂ₁をアウタクラッチ２９ａに形成された軸方向の溝
２９ａ₂に軸方向に嵌合することにより、両クラッチ２
９ａ,２９ｂは組み付けられる。伝達トルクが小さいと
きは、第２カップリング軸部２８ａの回動によりインナ
クラッチ２９ｂが弾性変形しなく、第１カップリング軸
部２２ｂが一緒に回動する。伝達トルクが大きいとき
は、インナクラッチ２９ｂが弾性変形し、第２カップリ
ング軸部２８ａのみが回動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動側軸と従動側
軸との間の伝達トルクが所定値以下のときはこれら両軸
を一緒に回転させるとともに伝達トルクが所定値を超え
たときはこれら両軸の間に相対回転を許容するようにト
ルク伝達を制御するトルク伝達制御装置の技術分野、お
よび病院、学校、オフィスビル、住宅建築物あるいはそ
の他一般の建築物等の建物における戸のロック制御装置
の技術分野に属し、特に戸のロック制御を電動および手
動のいずれによっても行うことができるようになってい
る戸のロック制御装置の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】病院、学校、オフィスビル、住宅建築物
あるいはその他一般の建築物等の建物においては、人の
出入りや室内の換気等のために出入口や窓等の開口部が
設けられている。また、これらの開口部を開閉するため
に戸が設けられている。

【０００３】ところで、このような戸のロックおよびロ
ック解除操作は、一般に手動で行われている場合が多
い。このように戸のロックが手動で行われるようになっ
ていると、例えば病院においては、病人が窓や入口を開
けたり閉めたりしたい場合に、病人はいちいちベッドか
ら起きて自ら窓の窓戸や入口の戸のロックあるいはロッ
ク解除を行うか、あるいは他人にこれらの戸のロックあ
るいはロック解除を依頼するかしなければならないとい
う問題がある。このため、戸のロック操作が煩わしいば
かりでなく、自分の希望するように戸のロックを行うこ
とができない場合があった。

【０００４】そこで、戸のロック操作を電動モータによ
り行うようにして遠隔操作により離れた場所からでも戸
をロックまたはロック解除することができるようにする
戸のロック制御装置が従来から提案されている。このロ
ック制御装置によれば、戸のロック操作を手動で行わな
くて済むようになるとともに、離れた場所からも行うこ
とができるようになる。

【０００５】しかしながら、このような戸のロック制御
装置においては、電動モータが故障するとロック操作が
行えなくなったり、その場ですぐロック操作したい場合
に、いちいち電動モータを駆動制御しなければならな
く、ロック操作が煩わしくなってりするという問題があ
る。

【０００６】そこで、電動および手動のいずれによって
も、ロック操作を行うことができるようにしてこれらの
問題を解決した窓戸のロック制御装置が特公平４ー２６
３９０号公報において提案されている。

【０００７】この公報の戸のロック制御装置は、電動モ
ータのトルクが伝達される駆動軸の一端側を筒状に形成
し、ロック部材でありかつ手動で回動操作されるクレセ
ントの回転軸の端部をこの筒状部に挿入するとともに、
Ｕ字状の弾性クリップでこれらの駆動軸と回転軸とを連
結して構成されたトルク伝達制御装置を備えている。

【０００８】そして、電動でロック操作を行う場合に
は、電動モータのトルクが駆動軸およびＵ字状の弾性ク
リップを介してクレセント軸に伝達され、クレセント軸
が回動することにより、クレセントをロック位置または
ロック解除位置に設定して、ロックまたはロック解除が
行われるようになっている。また、手動でロック操作を
行う場合には、手動でクレセントを単に回動させること
により、ロック位置またはロック解除位置に設定して、
ロックまたはロック解除が行われるようになっている。
この手動によるロック操作時には、駆動軸側の回転抵抗
が大きいため、弾性クリップが弾性変形することによ
り、駆動軸は回転しなく、クレセント軸のみが回動する
ようになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この公
報の窓戸のロック制御装置におけるトルク伝達制御装置
では、電動モータのトルクを伝達するためにＵ字状の弾
性クリップを用いているが、この弾性クリップは形状が
比較的簡単に変形しやすく不安定であるため、トルク伝
達を安定して確実に行うことができない。このため、ロ
ック操作を長期的に常に滑らかにかつ安定して行うこと
が困難であるという問題がある。また、ロック操作は繰
り返し行われるが、この弾性クリップは強度がそれほど
高くなく、繰り返されるロック操作に長期的にかつ十分
に対応することができないという問題がある。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、トルク伝達を安定して確
実に行うことができるとともに、強度が高く耐久性のあ
るトルク伝達制御装置を提供することである。また、本
発明の他の目的は、ロック操作を長期的に常に滑らかに
かつ安定して行うことができる戸のロック制御装置を提
供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明のトルク伝達制御装置は、駆動側
軸と、従動側軸と、前記駆動側軸および前記従動側軸間
に配設され、これらの両軸間の伝達トルクが所定値以下
のときはこれら両軸を一緒に回転させるとともに前記伝
達トルクが所定値を超えたときはこれら両軸の間に相対
回転を許容するクラッチ手段とを備え、前記クラッチ手
段は、前記駆動側軸および前記従動側軸のいずれか一方
の軸に設けられるとともに、前記駆動側軸および前記従
動側軸のいずれか他方の軸が係脱可能なクラッチ部材を
少なくとも有しており、前記クラッチ部材は前記駆動側
軸および前記従動側軸のいずれか一方の軸に取り付けら
れた筒状のアウタクラッチとこのアウタクラッチに組み
付けられ、前記駆動側軸および前記従動側軸のいずれか
他方の軸が係脱可能で弾性材からなる筒状のインナクラ
ッチとからなり、前記駆動側軸および前記従動側軸のい
ずれか他方の軸の一部が前記インナクラッチ内に配設さ
れていることを特徴としている。

【００１２】また、請求項２の発明のトルク伝達制御装
置は、前記インナクラッチが多角形に形成されていると
ともに、多角形の角の少なくとも１つに、円形折返し部
と直線状重ね合わせ部とからなる係合部が形成されてお
り、前記駆動側軸および前記従動側軸のいずれか他方の
軸の一部が前記インナクラッチの形状と同形状または他
の形状の多角形に形成されており、また前記アウタクラ
ッチが円筒状に形成されているとともに、この円筒状の
内面に、前記係合部が周方向および径方向に係合可能で
ありかつ軸方向に摺動可能な軸方向の溝が形成されてお
り、更に前記駆動側軸および前記従動側軸のいずれか一
方の軸に前記アウタクラッチが嵌入固定される筒状部が
形成されていることを特徴としている。

【００１３】更に請求項３の発明のトルク伝達制御装置
は、トルク発生源からのトルクがウォーム歯車機構を介
して前記駆動側軸に伝達されるようになっているととも
に、少なくとも前記ウォーム歯車機構のウォームホイー
ルが前記駆動側軸に設けられていることを特徴としてい
る。

【００１４】更に請求項４の発明の戸のロック制御装置
は、請求項１ないし３のいずれか１記載のトルク伝達制
御装置を用いた戸のロック制御装置であって、戸の一側
に回動可能に設けられ、手動により回動操作されるロッ
ク部材と、相手側の戸あるいは枠等の前記戸の相手側に
固設された、前記ロック部材が係脱可能な係止部材と、
前記従動側軸であるとともに前記ロック部材が固定され
たロック回動軸と、トルクを発生する電動モータと、前
記ロック回動軸と同軸上に配設され、前記駆動側軸であ
り前記トルクが伝達される駆動軸とからなることを特徴
としている。

【００１５】

【作用】このような構成をした請求項１ないし３のトル
ク伝達制御装置においては、インナクラッチが弾性材か
ら筒状に形成されるとともに、駆動側軸および従動側軸
のいずれか他方の軸の一部がこの筒状のインナクラッチ
内にこのインナクラッチと係脱可能に配設される。した
がって、駆動側軸および従動側軸間の伝達トルクが所定
値以下のときは、駆動側軸および従動側軸のいずれか他
方の軸の一部がこの筒状のインナクラッチに係合して
も、インナクラッチは弾性変形しなく、駆動側軸のトル
クが従動側軸に確実に伝達されて、これら両軸が一緒に
回転するようになる。また、駆動側軸および従動側軸間
の伝達トルクが所定値を超えたときは、駆動側軸および
従動側軸のいずれか他方の軸の一部がインナクラッチに
係合するとインナクラッチが弾性変形するので、これら
両軸の間に相対回転が生じるようになる。このため、駆
動側軸のみが回転するようになり、従動側軸は回転しな
い。

【００１６】また、インナクラッチは筒状に形成されて
いるので、強度が大きくなり、耐久性が向上するものと
なる。

【００１７】一方請求項４の戸のロック制御装置におい
ては、電動および手動のいずれによっても戸のロックお
よびロック解除を行うことができるようになる。その場
合、戸のロック制御装置は本発明のトルク伝達制御装置
を用いているので、ロック操作を長期的に常に滑らかに
かつ安定して行うことができるようになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１ないし図４は、本発明によるト
ルク伝達制御装置および戸のロック制御装置の実施の形
態の一例が適用されている窓およびその窓戸の電動開閉
制御装置をについて示す図である。

【００１９】図１に示すように本例における窓は、矩形
環状の外枠１とこの外枠１内に開閉移動可能に設けら
れ、それぞれ窓ガラス２ａ,３ａを備えた引違い戸式の
左右の窓戸２,３を備えた窓４である。外枠１の上端の
室内側には帯板状のラック部材５が外枠１の左右両側部
にわたって設けられており、図２に示すようにこのラッ
ク部材５の窓戸２,３側にはラック歯５ａを有するラッ
クレール５ｂが設けられている。

【００２０】また、図１に示すように右側の窓戸３の窓
ガラス３ａの上端部には、帯板状の太陽電池６が設けら
れている。この太陽電池６は受光面が窓４の外方に向く
ようにして配列されている。太陽電池としては、例えば
光電子工業研究所製のSSB-4-210S（最適出力電圧：3.6
V）を用いることができるが、これに限定されるもので
はなく、使用される電動モータ（後述）の消費電流に応
じて種々の太陽電池を用いることができる。

【００２１】更に、図２および図３に示すように右側の
窓戸３の左端側の中空の縦枠３ｂ内には、開閉用電動モ
ータ７、この開閉用電動モータ７の出力軸７ａに連結さ
れたユニバーサルジョイント８、およびこのユニバーサ
ルジョイント８の従動軸８ａに連結された減速機９がそ
れぞれ同軸上に鉛直方向に配設されている。更に、縦枠
３ｂの上端から突出した減速機９の出力が伝達される回
転軸９ａには、ラックレール５ｂのラック歯５ａと噛み
合う歯１０ａを有するピニオンギヤ１０がトルク過負荷
防止機構１１を介して設けられている。開閉用電動モー
タ７および減速機９は、後述するように電動による窓戸
３の開閉時に手動でも逆方向に窓戸３の開閉を行うこと
ができるような出力トルクにするため、きわめて小型に
形成されていて縦枠３ｂ内に収容可能となっている。

【００２２】開閉用電動モータ７としては、例えば電源
電圧３.６Ｖ、回転数４５００ｒｐｍ、消費電流５００
ｍＡ（無負荷時）、発生トルク２５ｇ・ｃｍ（作動時）
の電動モータを用いることができるが、これに限定され
るものではなく、必要なトルクに対応できる種々の電動
モータを用いることができる。

【００２３】図４に詳細に示すように、ピニオンギヤ１
０は相対回動可能に嵌合され、かつ回転軸９ａに一体に
設けられた受け板１２に支持されている。また回転軸９
ａには、更に従動側摩擦体１３が回転軸９ａに対して相
対回動可能に嵌合されているとともに、その下端部１３
ａはピニオンギヤ１０に形成されている凹部１０ｂに嵌
合されている。

【００２４】更に従動側摩擦体１３の上には、環状円板
状の駆動側摩擦体１４が固定された押圧部材１５が配設
されている。駆動側摩擦体１４の従動側摩擦体１３の端
面１３ｂに対向する面１４ａはこの端面１３ｂに摩擦的
に面接触する摩擦面として形成されている。この押圧部
材１５は、円形フランジ状の頭部１５ａとその中央部か
ら下方に延設された筒状の軸部１５ｂとからなってい
る。更に図５に詳細に示すように、頭部１５ａと軸部１
５ｂとを軸方向に貫通する軸方向孔１５ｃが穿設されて
いるとともに、軸部１５ｂの端には軸方向に突出する一
対の突出部１５ｄ,１５ｄが設けられている。

【００２５】一方、図５に明瞭に示すように回転軸９ａ
の端には、押圧部材１５の突出部１５ｄ,１５ｄが嵌合
される、突出部１５ｄ,１５ｄと同数の凹嵌部９ｂ,９ｂ
が形成されている。その場合、突出部１５ｄ,１５ｄが
凹嵌部９ｂ,９ｂに嵌合された状態では、押圧部材１５
の軸部１５ｂと回転軸９ａとは、互いに軸方向に相対摺
動可能となっているとともに相対回動不能となってい
る。

【００２６】そして、図４に示すように駆動側摩擦体１
４が一体に固定された押圧部材１５は、その軸部１５ｂ
が従動側摩擦体１３の小径孔に嵌合されているととも
に、軸部１５ｂの先端の突出部１５ｄを回転軸９ａの凹
嵌部９ｂに嵌合させ、かつ駆動側摩擦体１４と従動側摩
擦体１３とを面接触させた状態で、ボルト１６を押圧部
材１５の軸方向孔１５ｃに挿通するとともに回転軸９ａ
の雌ねじに螺合することにより、回転軸９ａに取り付け
られている。これにより、ピニオンギヤ１０と従動側摩
擦体１３とが所定の挟圧力で挟圧されるようになる。こ
の挟圧力により、従動側摩擦体１３の部分１３ｅがピニ
オンギヤ１０の凹部１０ｃに強く圧接されるので、ピニ
オンギヤ１０と従動側摩擦体１３とが実質的に一体に挙
動すなわち回転するようになる。また、駆動側摩擦体１
４の摩擦面１４ａと従動側摩擦体１３の端面１３ｆとの
間の摩擦力すなわち許容限界トルクが、前述の挟圧力、
従動側摩擦体１３の摩擦係数および駆動側摩擦体１４の
摩擦係数によって決定される。

【００２７】駆動側摩擦体１４の回転トルクによる力が
この摩擦力以下のときは、駆動側摩擦体１４と従動側摩
擦体１３とは互いに滑ることなく駆動側摩擦体１４の回
転トルクが従動側摩擦体１３に伝達され、駆動側摩擦体
１４と従動側摩擦体１３およびピニオンギヤ１０とは一
体に回転するようになっている。また駆動側摩擦体１４
の回転トルクによる力がこの摩擦力を超えたときは、駆
動側摩擦体１４と従動側摩擦体１３との間に滑りが生じ
て、この摩擦力を超える大きさの駆動側摩擦体１４の回
転トルクは従動側摩擦体１３に伝達されなく、駆動側摩
擦体１４が回転しても従動側摩擦体１３およびピニオン
ギヤ１０はこの摩擦力を超える大きさの回転トルクでは
回転しないようになっている。

【００２８】そしてこの摩擦力は、後述するように窓戸
３の閉時に窓戸３と外枠１との間に手や指等が挟まれた
とき、これらの手や指等が負傷しなくしかも窓戸の開閉
移動が可能な程度の大きさに設定されている。

【００２９】図３に示すように、開閉用電動モータ７は
マイクロコンピュータを有するコントロール部１７に電
気的に接続され、更にコントロール部１７は電動ロック
装置１８を介してバックアップ電源１９に電気的に接続
されている。このバックアップ電源１９は図示しないが
前述の太陽電池６に電気的に接続されており、太陽電池
６によって発電された電気がバックアップ電源１９に蓄
電されるようになっている。バックアップ電源１９とし
ては、充電時間３〜４時間（晴天時）のニッカド電池の
バッテリを用いることができるが、これに限定されるも
のではなく、電動モータの消費電流に対応できる種々の
バッテリーを用いることができる。これらコントロール
部１７、電動ロック装置１８およびバックアップ電源１
９は、ともに右側窓戸３の縦枠３ｂ内に収容固定されて
いる。そして、バックアップ電源１９に蓄電された電力
により開閉用電動モータ７および電動ロック装置１８の
図示しない電動モータがそれぞれコントロール部１７で
制御されながら駆動されるようになっている。

【００３０】図６に示すように、電動ロック装置１８
は、右側の窓戸３の縦枠３ｂ外に配設された第１取付枠
２０と、縦枠３ｂ内に配設され、縦枠３ｂの側壁３ｂ₁
を挟んで第１取付枠２０に取り付けられる第２取付枠２
１とを有している。第１取付枠２０には、クレセント軸
２２が回動可能に支持されており、その一端が外方へ突
出しているとともに、他端が側壁３ｂ₁に形成された貫
通孔３ｂ₂を貫通して第２取付枠２１の凹嵌部２１ａ内
に延設されている。このクレセント軸２２の一端には従
来周知のクレセント２３が取り付けられていて、このク
レセント２３はクレセント軸２２と一体に回動可能とさ
れている。このクレセント２３にはロック部２３ａが設
けられており、このロック部２３ａは、左側の窓戸２の
縦枠２ｂの固定されたＵ字状のロック爪２４に係脱可能
とされている。すなわち、ロック部２３ａは、図７
（ａ）および（ｃ）に示すロック爪２４に係合するロッ
ク位置と、回動位置がこのロック位置と１８０゜ずれ
た、図８（ｂ）に示すロック爪２４から脱出するロック
解除位置との間で回動されるようになっている。

【００３１】図８に示すように、クレセント軸２２は偏
心カム２２ａを有しているとともに、この偏心カム２２
ａに隣接して、４角が切り取られた断面正方形の第１カ
ップリング軸部２２ｂを有している。また、図６に示す
ように偏心カム２２ａの外周近傍位置で相対向する位置
に一対の第１回動位置検知素子２５と第２回動位置検知
素子２６とが第１取付枠２０の固定された基板２７に取
り付けられている。更に基板２７には、図示しないがハ
イブリッド集積回路等からなるパターン回路群が形成さ
れている。そして、第１および第２回動位置検知素子２
５,２６はともにパターン回路群のなかの対覆うするパ
ターン回路を介してコントロール部１７に電気的に接続
されている。

【００３２】偏心カム２２ａはクレセント軸２２の回動
位置を検知する第１および第２回動位置検知素子２５,
２６を選択的に作動制御するようになっている。すなわ
ち、図６および図７（ａ）に示すロック部２３ａがロッ
ク位置となる、クレセント軸２２の回動位置では、偏心
カム２２ａにより第１回動検知素子２５が作動されて第
１回動検知素子２５の出力信号がコントロール部１７に
出力され、図７（ｂ）に示すロック部２３ａがロック解
除位置となる、クレセント軸２２の回動位置では、偏心
カム２２ａにより第２回動検知素子２６が作動されて第
２回動検知素子２６の出力信号がコントロール部１７に
出力される。

【００３３】図６に示すように、第２取付枠２１にはカ
ップリング軸２８が、クレセント軸２２と同軸上に回動
可能に支持されているとともに、図９（ａ）および
（ｂ）に示すようにこのカップリング軸２８は、有底筒
状に形成された第２カップリング軸部２８ａと歯車取付
軸部２８ｂとから構成されている。図６に示すように、
第２カップリング軸部２８ａは第２取付枠２１の凹嵌部
２１ａ内に配置されており、この第２カップリング軸部
２８ａ内に、クレセント軸２２の第１カップリング軸部
２２ｂが位置されている。

【００３４】第１および第２カップリング軸部２２ｂ,
２８ａ間には、クラッチ手段のクラッチ部材２９が設け
られており、図１０および図１１に詳細に示すように、
このクラッチ部材２９はアウタクラッチ２９ａとインナ
クラッチ２９ｂとから構成されている。図１２（ａ）お
よび（ｂ）に示すように、アウタクラッチ２９ａは円筒
形に形成されており、第２カップリング軸部２８ａ内に
嵌合固定され、この第２カップリング軸部２８ａと一体
に回動するようにされている。このアウタクラッチ２９
ａの内周面２９ａ₁には、断面が円形状部と直線状部と
からなる４個の溝２９ａ₂が、周方向に等間隔にかつ軸
方向に延設されている。

【００３５】また図１３（ａ）および（ｂ）に示すよう
に、インナクラッチ２９ｂは弾性板から正方形状の筒状
に形成されており、その４角にはそれぞれ円形折返し部
と直線状重ね合わせ部とからなる係合部２９ｂ₁が形成
されている。そして図１１に示すように、インナクラッ
チ２９ｂの各係合部２９ｂ₁がアウタクラッチ２９ａの
各溝２９ａ₂内に軸方向に嵌入固定されて、インナクラ
ッチ２９ｂがアウタクラッチ２９ａの内周面２９ａ₁に
組み付けられている。その場合、各係合部２９ｂ₁は各
溝２９ａ₂に対して周方向にかつ径方向に係合し、軸方
向には摺動するようになる。また、第１カップリング軸
部２２ｂがインナクラッチ２９ｂの正方形断面内にイン
ナクラッチ２９ｂの各辺から所定の間隙を置いて位置す
るようになる。

【００３６】そして、図１４に示すようにカップリング
軸２８が例えば反時計方向に回動すると、インナクラッ
チ２９ｂの各辺がクレセント軸２２の第１カップリング
軸部２２ｂの角部に当接するが、その後カップリング軸
２８が更に反時計方向に回動したとき、クレセント軸２
２の回動に対する抵抗が小さい場合はカップリング軸２
８とクレセント軸２２との間の伝達トルクが所定値以下
であるので、インナクラッチ２９ｂの各辺は弾性変形し
ない。このため、インナクラッチ２９ｂの各辺と第１カ
ップリング軸２２ｂとの係合が確実に行われるので、ク
レセント軸２２がクラッチ部材２９を介してカップリン
グ軸２８と一緒に反時計方向に回動するようになってい
る。

【００３７】また、クレセント軸２２の回動に対する抵
抗が大きい場合はカップリング軸２８とクレセント軸２
２との間の伝達トルクが所定値を超えるので、図１５に
示すようにインナクラッチ２９ｂの各辺が弾性的に撓み
変形する。このため、インナクラッチ２９ｂの各辺と第
１カップリング軸２２ｂとが係合しないので、カップリ
ング軸２８がクレセント軸２２に対して反時計方向に相
対回動し、クレセント軸２２は回動しないようになって
いる。その場合、カップリング軸２８がクレセント軸２
２に対して４５゜を超えて相対回動すると、インナクラ
ッチ２９ｂの弾性力がカップリング軸２８の回動方向に
加えられるようになるので、カップリング軸２８の相対
回動がより確実に行われるようになっている。このイン
ナクラッチ２９ｂの弾性力の作用は９０゜回転毎に繰り
返し行われる。またカップリング軸２８が逆の時計方向
に回動する場合も同様である。なお、クレセント軸２２
が回動した場合も、カップリング軸２８の回動に対する
抵抗が小さい場合あるいは大きい場合とも、同様であ
る。

【００３８】このようにクラッチ部材２９は、クレセン
ト軸２２およびカップリング軸２８の一方の軸が回動し
たとき、他方の軸の回動抵抗が所定値以下の場合はこの
他方の軸も一緒に回動させるが、他方の軸の回動抵抗が
所定値を超える場合は一方の軸のみを回動させて他方の
軸は回動させないようになっている。第１および第２カ
ップリング軸２２ｂ,２８ａおよびクラッチ部材２９に
より、本発明のトルク伝達制御装置が構成されている。

【００３９】図６に示すように、カップリング軸２８の
第２カップリング軸部２８ｂにはウォームホイール３０
がピン４６により固定されているとともに、ウォームホ
イール３０にはウォーム３１が噛み合わされている。こ
のウォーム３１は第２取付枠２１に回動可能に支持され
ている回動軸３２に設けられている。また、回動軸３２
には従動側歯車３３が設けられているとともに、この従
動側歯車３３には駆動側歯車３４が噛み合わされてい
る。駆動側歯車３４は、第２取付枠２１に固定されてい
るロック用電動モータ３５の出力軸３６に固定されてい
る。したがって、ロック用電動モータ３５として、前述
の開閉用電動モータ７と同じものが使用されている。更
に、図示しないがこのロック用電動モータ３５はバック
アップ電源１９に電気的に接続されているとともに、コ
ントロール部１７に電気的に接続されていて、バックア
ップ電源１９に蓄電された電気でかつコントロール部１
により駆動制御されるようになっている。

【００４０】なお、前述の開閉用電動モータ７、減速機
９、支持部材１７、コントロール部１７、電動ロック装
置１８の第２取付枠２１に設けられるロック用電動モー
タ３５等の各構成部材およびバックアップ電源１９は、
ともに既存の窓戸の縦枠内にも収容できる大きさに設定
されている。

【００４１】更に図１に示すように、この例の戸の電動
開閉制御装置には、右側の窓戸３の開閉および電動ロッ
ク装置１８のロックおよびロック解除をリモートコント
ロールするためのリモコン発信器３７が準備されている
とともに、縦枠３ｂにこのリモコン発信器３７からの操
作指令信号を受信するリモコン受信器３８が設けられて
いる。このリモコン受信器３８は図示しないがコントロ
ール部１７に電気的に接続されている。そして、リモコ
ン発信器３７の開閉操作釦（不図示）を押すことにより
発せられる開閉操作指令信号により、コントロール部１
７が開閉用電動モータ７の駆動を制御するようになって
いるとともに、リモコン発信器３７のロック操作釦（不
図示）を押すことにより発せられるロック操作指令信号
により、コントロール部１７がロック用電動モータ３５
の駆動を制御するようになっている。

【００４２】更に図２に示すように、右側の窓戸３の縦
枠３ｂ内には左右の窓戸２,３が完全に閉められたこと
を検知する窓戸閉検知素子３９が設けられているととも
に、左側の窓戸２の縦枠２ｂ内には、窓戸閉検知素子３
９を作動する作動部材４０が設けられている。この窓戸
閉検知素子３９は図示しないが基板２７のパターン回路
群の中の対応するパターン回路を介してコントロール部
１７に電気的に接続されている。また作動部材４０は、
左右の窓戸２,３が完全に閉められたとき窓戸閉検知素
子３９に対向するように配設されているとともに、対向
したときに窓戸閉検知素子３９をオンするようになって
いる。このとき、窓戸閉検知素子３９の出力信号がコン
トロール部１７に出力されるようになる。

【００４３】この窓戸閉検知素子３９、前述の第１およ
び第２回動位置検知素子２５,２６としては、それぞれ
マイクロスイッチ、近接スイッチ等の公知の適宜のスイ
ッチを用いることができる。

【００４４】更に図２および図１６に示すように、外枠
１の上部３ｃには第１投光素子４１と第１受光素子４２
とが設けられているとともに、縦枠３ｂ内には第２受光
素子４３と第２投光素子４４とが設けられている。その
場合、右側の窓戸３が完全に閉じられたとき、第１投光
素子４１と第２受光素子４３とが対向し、かつ第１受光
素子４２と第２投光素子４４とが対向するようになって
いる。第１投光素子４１と第１受光素子４２とはともに
窓４から離隔した位置に設けられた確認部４５に例えば
電話回線等により電気的に接続されている。この確認部
４５は、例えば１０００セット等のビル全体の窓戸群の
確認装置と個々に接続されるとともに、確認すべき窓戸
番号、ロック状態または窓戸閉鎖状態の確認条件に基づ
いて、各検知素子２５,２６,３９からパターン回路およ
びコントロール部１７を通して送られてくる検知信号を
整理してそれぞれの確認状態、例えば窓戸の開閉状態あ
るいはロックの施錠、解錠状態を表示するホストコンピ
ュータとして構成されている。確認部４５と窓戸群の個
々の確認装置との信号伝達は双方向性の信号のやりとり
で行われるようにしている。また第１投光素子４１と第
１受光素子４２とは図示しないがともにコントロール部
１７に電気的に接続されている。

【００４５】このように構成された本例の戸の電動ロッ
ク制御装置において、電動による窓戸２,３のロックお
よびロック解除について説明する。通常時には太陽の明
かりで太陽電池６が発電し、その電気がバックアップ電
源１９に蓄電される。そして、左右の窓戸２,３が窓４
を閉めかつロックされている状態で窓４を開けたいとき
は、まずリモコン発信器３７の電動ロック装置１８のロ
ック操作釦のなかのロック解除釦を押すことにより、バ
ックアップ電源１９の蓄電された電力でロック用電動モ
ータ３５がロック解除方向に回転駆動される。このロッ
ク用電動モータ３５の回転駆動力は、歯車３４,３３、
回動軸３２、ウォーム３１、およびウォームホイール３
０を介してカップリング軸２８に伝達され、カップリン
グ軸２８がロック解除方向に回動しようとする。

【００４６】ところで、クレセント軸２２およびクレセ
ント２３は解除方向には何等拘束されていないので、こ
のカップリング軸２８の回動力に対してクレセント軸２
２の回動抵抗が小さく、所定値以下となっている。この
ため、クラッチ部材２９がカップリング軸２８の回動力
をクレセント軸２２に伝達してクレセント軸２２をカッ
プリング軸２８と一緒にロック解除方向に回動する。ク
レセント２３が図７（ｂ）に示すロック解除位置にくる
と、クレセント軸２２のカム２２ａが第２回動位置検知
素子２６を作動する。すると、第２回動位置検知素子２
６が出力信号をコントロール部１７に出力するので、コ
ントロール部１７はロック用電動モータ３５の駆動を停
止する。こうして、クレセント２３はロック解除位置に
保持され、窓戸２,３のロックが解除される。

【００４７】その後、リモコン発信器３７の窓開き操作
釦を押すことにより、バックアップ電源１９の電力で開
閉用電動モータ７が開き方向に回転駆動される。この開
閉用電動モータ７の回転駆動力がユニバーサルジョイン
ト８を介して減速機９に伝達されるとともに、この減速
機９により開閉用電動モータ７の回転駆動力が所定の速
度に減速されて駆動側摩擦体１４に伝達される。更に駆
動側摩擦体１４に伝達された回転駆動力は、駆動側摩擦
体１４と摩擦係合している従動側摩擦体１３を介してピ
ニオンギヤ１０に伝達されるので、ピニオンギヤ１０が
同速度で回転する。

【００４８】すると、ピニオンギヤ１０の歯１０ａとラ
ックレール５ｂの歯５ａとが互いに噛み合っているの
で、このピニオンギヤ１０の回転により、ピニオンギヤ
１０がラックレール５ｂに沿って開き方向に移動するよ
うになる。これにより、右側の窓戸３が開き方向に移動
し、窓４が開けられる。そして、窓４の所望の開閉量に
なったとき、リモコン発信器３７の窓開き操作釦を離す
と、開閉用電動モータ７の駆動が停止し、窓戸３はその
ときの移動位置に停止する。こうして、電動により窓戸
３を開方向に移動させることにより、窓４は所望の開閉
量に確実に開けられるようになる。

【００４９】また窓４を閉めるときは、リモコン発信器
３７の窓閉じ操作釦を押すことにより、開閉用電動モー
タ７を逆の閉じ方向に回転駆動する。この開閉用電動モ
ータ７の回転駆動力が前述の窓開き時の場合と同様にし
てピニオンギヤ１０に伝達され、ピニオンギヤ１０が閉
じ方向に回転する。これにより、前述と同様にしてピニ
オンギヤ１０がラックレール５ｂに沿って閉じ方向に移
動するので、窓戸３が閉じ方向に移動する。窓戸３の端
が外枠１に当たって窓４が完全に閉まったとき、リモコ
ン発信器３７の窓閉じ操作釦を離すと、開閉用電動モー
タ７の駆動が停止する。なおこの場合、窓戸閉検知素子
３９が作動するので、この窓戸閉検知素子３９の出力信
号によりコントロール部１７が開閉用電動モータ７の駆
動が自動的に停止するようにしてもよい。

【００５０】次に、リモコン発信器３７のロック操作釦
のなかのロック釦を押すことにより、ロック用電動モー
タ３５がロック方向に回転駆動される。このロック用電
動モータ３５の回転駆動力は、前述と同様にカップリン
グ軸２８に伝達され、カップリング軸２８がロック方向
に回動しようとする。

【００５１】ところで、クレセント軸２２およびクレセ
ント２３はロック方向には何等拘束されていないので、
このカップリング軸２８の回動力に対してクレセント軸
２２の回動抵抗が小さく、所定値以下となっている。こ
のため、クラッチ部材２９がカップリング軸２８の回動
力をクレセント軸２２に伝達してクレセント軸２２をカ
ップリング軸２８と一緒にロック方向に回動する。クレ
セント２３が図７（ａ）に示すロック位置にくると、ク
レセント軸２２のカム２２ａが第１回動位置検知素子２
５を作動する。すると、第１回動位置検知素子２５が出
力信号をコントロール部１７に出力するので、コントロ
ール部１７はロック用電動モータ３５の駆動を停止す
る。こうして、クレセント２３はロック位置に保持さ
れ、窓戸２,３が確実にロックされる。

【００５２】次に、窓戸２,３のロックおよびロック解
除を手動で行う場合について説明する。

【００５３】例えば図７（ａ）および（ｃ）に示すロッ
ク状態から手動によりロック解除する場合は、従来の窓
戸２,３のロック解除操作と同様にクレセント２３を手
動によりロック解除方向に回動する。すると、クレセン
ト軸２２がロック解除方向に回動する。ところで、ウォ
ームホイール３０がウォーム３１に噛み合っているため
に、回転がウォームホイール３０からウォーム３１に伝
達される場合はカップリング軸２８の回動が困難になっ
ている。したがって、このクレセント軸２２の回動力に
対してカップリング軸２８の回動抵抗が大きく、伝達ト
ルクが所定値を超えるものとなっている。このため、図
１５に示すようにクラッチ部材２９のインナクラッチ２
９ｂの各辺が弾性的に撓み、クラッチ部材２９はクレセ
ント軸２２の回動力をカップリング軸２８に伝達しな
い。すなわち、カップリング軸２８は回動しなく、クレ
セント軸２２のみがロック解除方向に回動する。その場
合、クレセント軸２２がカップリング軸２８に対して４
５゜を超えて相対回動すると、インナクラッチ２９ｂの
弾性力がクレセント軸２２の回動方向に加えられるの
で、クレセント軸２２を回動する手動操作力が軽減され
る。そして、クレセント軸２２がカップリング軸２８に
対する相対回動が９０゜近くになると、クレセント軸２
２はほとんどインナクラッチ２９ｂの弾性力のみで自己
回転するようになる。こうして、手動によりクレセント
２３が図７（ｂ）に示すロック解除位置に設定され、窓
戸２,３のロックが解除される。

【００５４】また、図７（ｂ）に示すロック解除状態か
ら手動によりロックする場合は、同様にクレセント２３
を手動によりロック方向に回動すると、クレセント軸２
２がロック解除方向に回動する。前述のようにウォーム
ホイール３０とウォーム３１との噛み合いによりカップ
リング軸２８の回動が困難になっているため、カップリ
ング軸２８の回動抵抗が所定値を超えている。このた
め、クラッチ部材２９はカップリング軸２８を回動させ
なく、クレセント軸２２のみがロック方向に回動する。
こうして、手動によりクレセント２３が図７（ａ）およ
び（ｃ）に示すロック位置に設定され、窓戸２,３がロ
ックされる。

【００５５】このように本例のトルク伝達制御装置によ
れば、クラッチ部材２９のインナクラッチ２９ｂを断面
正方形の筒状に形成するとともに、その４角にはそれぞ
れ円形折返し部と直線状重ね合わせ部とからなる係合部
２９ｂ₁を形成しているので、インナクラッチ２９ｂを
きわめて高い強度にすることができる。したがって、イ
ンナクラッチ２９ｂの耐久性が向上し、手動によるロッ
ク操作が繰り返し行われても、長期的に安定したロック
作動を行うことができるようになる。

【００５６】しかも、筒状のインナクラッチ２９ｂの断
面正方形の内面とクレセント軸２２の第１カップリング
部２２ｂの断面正方形の外面とが面接触により係合する
ようにしているので、クラッチの接続または切断が確実
に行われ、安定したクラッチ作用を行うことができる。

【００５７】更に、アウタクラッチ２９ａに形成され
た、断面が円形状部と直線状部とからなる４個の溝２９
ａ₂に、インナクラッチ２９ｂの係合部２９ｂ₁を軸方向
に単に嵌入するだけで、インナクラッチ２９ｂをアウタ
クラッチ２９ａに組み付けることができるようになり、
組付がきわめて簡単になる。すなわち、組付作業性が良
好なものとなる。

【００５８】また、本例の窓戸の電動ロック制御装置に
よれば、電動による窓戸２,３のロックおよびロック解
除を行うことができるばかりでなく、手動によっても窓
戸２,３のロックおよびロック解除を行うことができる
ようになる。

【００５９】更に、窓戸の電動ロック制御装置は本例の
トルク伝達制御装置を用いているので、ロック操作を長
期的に常に滑らかにかつ安定して行うことができるよう
になる。

【００６０】一方、確認部４５において各窓４毎に開閉
状態およびロック状態を確認する場合においては、確認
部４５から予め設定された窓戸確認項目別の確認信号が
出力される。この確認信号により、第１発光素子４１か
ら光信号が発せられるとともに、この光信号が第２受光
素子４３により受光され、コントロール部１７に出力さ
れる。コントロール部１７によりパターン回路群からこ
の確認信号に基づくパターン回路が選択されるととも
に、各検知素子２５,２６,３９のうち、選択したパター
ン回路に対応する検知素子が作動される。作動された検
知素子により、その検知素子が検知することになってい
る、例えば窓戸３の開閉状態、窓戸２,３のロック状態
等の検知事項が検知され、その検知信号がパターン回路
を介してコントロール部１７に出力される。次いで、コ
ントロール部１７からこの検知信号に基づく検知内容を
表す出力信号が第２発光素子４４に出力される。この出
力信号により、第２発光素子４４から光信号が発せられ
るとともに、この光信号が第１受光素子４２により受光
されて電気信号に変えられて、確認部４５に送られる。
確認部４５によりこの電気信号に基づいた検知内容が表
示され、窓戸３の開閉状態、窓戸２,３のロック状態が
確認される。

【００６１】また確認部４５により窓戸３の開閉状態、
窓戸２,３のロック状態が確認された結果に基づいて、
窓戸３の開閉、あるいはクレセント２３のロック・ロッ
ク解除を行う場合には、確認部４から窓戸別にこれらの
制御信号が出力される。この制御信号が前述と同様にし
てコントロール部１７に送られる。コントロール部１７
は前述の電動による窓戸３の開閉制御あるいは電動によ
るロック制御を行うため、それぞれ開閉用電動モータ７
あるいはロック用電動モータ３５を駆動制御し、窓戸３
の開閉あるいはロックが所望のように制御される。そし
て、確認部４からの確認信号により、制御結果すなわち
窓戸３の開閉状態あるいはロック状態が再び確認され
る。こうして、遠隔地で全窓戸等の状態の確認および全
窓戸等の作動制御を集中的に行うことができるようにな
る。

【００６２】なお、前述の実施の形態の例ではいずれも
引き違い窓戸２,３の窓４に本発明を適用するものとし
ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、窓
以外の例えば出入口等の建物の他の開口部にも適用する
ことができるとともに、引き違い戸以外に片引き戸、開
き戸あるいはアコーディオンドア等の戸にも適用するこ
とができる。

【００６３】また、電動による窓戸３の開閉およびロッ
クを行うための固定スイッチを外枠あるいは室内の壁等
に設け、リモコンスイッチの他に固定スイッチによって
も窓戸３の開閉を行うことができるようにすることもで
きる。

【００６４】更に、コントロール部１７のマイクロコン
ピュータに、第１および第２回動位置検知素子２５,２
６および窓戸閉検知素子３９からの検知信号に基づい
て、窓戸３の開操作時に、最初にクレセント軸２２がロ
ック状態にあるか否かすなわちクレセント２３のロック
部２３ａがロック爪２４に係合しているか否かを判断
し、クレセント軸２２がロック状態にあるときは、まず
ロック用電動モータ３５を駆動してクレセント軸２２の
ロック状態を完全に解除し、その後で開閉用電動モータ
７を駆動して窓戸３を開けるようにするとともに、窓戸
３の開操作時に、最初に開閉用電動モータ７を駆動して
窓戸３を完全に閉めた後、ロック用電動モータ３５を駆
動してクレセント軸２２を完全にロック状態にする制御
のためプログラムを内蔵させるようにすることもでき
る。このようにすれば、窓戸３の開閉制御およびロック
制御を一連の制御として行うことができるようになる。

【００６５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１ないし３の発明のトルク伝達制御装置によれば、トル
ク伝達を行うインナクラッチを筒状に形成しているの
で、強度を増大させることができ、トルク伝達制御装置
の耐久性を向上することができる。

【００６６】また筒状のインナクラッチの内面によりト
ルク伝達を行うようにしているので、クラッチの接続ま
たは切断が確実に行われ、安定したトルク伝達制御を行
うことができる。

【００６７】特に請求項２の発明によれば、インナクラ
ッチの係合部をアウタクラッチの軸方向溝に軸方向に単
に嵌入するだけで、インナクラッチをアウタクラッチに
組み付けるようにしているので、組付がきわめて簡単に
なり、組付作業性を向上させることができる。しかも、
インナクラッチの係合部を円形折返し部と直線状重ね合
わせ部とから構成しているので、インナクラッチの係合
部の強度を更に一層増大させることができる。

【００６８】一方請求項４の戸のロック制御装置によれ
ば、電動および手動のいずれによっても戸のロックおよ
びロック解除を行うことができるようになる。その場
合、戸のロック制御装置は本発明のトルク伝達制御装置
を用いているので、ロック操作を長期的に常に滑らかに
かつ安定して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるトルク伝達制御装置および戸の
ロック制御装置が適用されている窓の斜視図である。

【図２】 図１におけるII-II線に沿う断面図である。

【図３】 図１に示す窓に適用されている戸の電動開閉
制御装置および戸のロック制御装置の基本構成を模式的
に示す図である。

【図４】 図３に示す戸の電動開閉制御装置に用いられ
ているトルク伝達制御装置の拡大断面図である。

【図５】 電動モータ出力側の回転軸と駆動側摩擦体と
の間の係合関係を説明する部分斜視図である。

【図６】 本発明のトルク伝達制御装置および戸のロッ
ク制御装置の実施の態様の一例を示す部分断面図であ
る。

【図７】 図６に示す戸のロック制御装置のロック作用
を説明し、（ａ）はロック状態を示す図、（ｂ）はロッ
ク解除状態を示す図、（ｃ）は（ａ）におけるVIIIB-VI
IIB線に沿う断面図である。実施の態様の一例を示す部
分断面図である。

【図８】 クレセント軸を示す図である。

【図９】 カップリング軸を示す図である。

【図１０】クレセント軸とカップリング軸との連結状態
を示す部分断面図である。

【図１１】図１０におけるXI-XI線に沿う断面図であ
る。

【図１２】アウタクラッチを示し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は正面図である。

【図１３】インナクラッチを示し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は正面図である。

【図１４】伝達トルクが所定値以下のときのクラッチ部
材の作用を説明する図である。

【図１５】伝達トルクが所定値以下のときのクラッチ部
材の作用を説明する図である。

【図１６】遠隔地からの戸の状態を確認するための手段
の一部を示す図である。

【符号の説明】

１…外枠、２…左側の窓戸、３…右側の窓戸、３ｂ…右
側の窓戸の縦枠、６…太陽電池、１７…コントロール
部、１８…電動ロック装置、１９…バックアップ電源、
２２…クレセント軸、２２ｂ…第１カップリング軸部、
２３…クレセント（ロック部材）、２４…係止爪（係止
部材）、２８…カップリング軸、２８ａ…第２カップリ
ング軸部、２９…クラッチ部材、２９ａ…アウタクラッ
チ、２９ａ₂…溝、２９ｂ…インナクラッチ、２９ｂ₁…
係合部、３０…ウォームホイール、３１…ウォーム、３
５…ロック用電動モータ、３７…リモコン発信器、３８
…リモコン受信器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年４月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動側軸と、従動側軸と、前記駆動側軸
   および前記従動側軸間に配設され、これらの両軸間の伝
   達トルクが所定値以下のときはこれら両軸を一緒に回転
   させるとともに前記伝達トルクが所定値を超えたときは
   これら両軸の間に相対回転を許容するクラッチ手段とを
   備え、前記クラッチ手段は、前記駆動側軸および前記従
   動側軸のいずれか一方の軸に設けられるとともに、前記
   駆動側軸および前記従動側軸のいずれか他方の軸が係脱
   可能なクラッチ部材を少なくとも有しており、前記クラ
   ッチ部材は前記駆動側軸および前記従動側軸のいずれか
   一方の軸に取り付けられた筒状のアウタクラッチとこの
   アウタクラッチに組み付けられ、前記駆動側軸および前
   記従動側軸のいずれか他方の軸が係脱可能で弾性材から
   なる筒状のインナクラッチとからなり、前記駆動側軸お
   よび前記従動側軸のいずれか他方の軸の一部が前記イン
   ナクラッチ内に配設されていることを特徴とするトルク
   伝達制御装置。
2. 【請求項２】 前記インナクラッチは多角形に形成され
   ているとともに、多角形の角の少なくとも１つに、円形
   折返し部と直線状重ね合わせ部とからなる係合部が形成
   されており、前記駆動側軸および前記従動側軸のいずれ
   か他方の軸の一部が前記インナクラッチの形状と同形状
   または他の形状の多角形に形成されており、また前記ア
   ウタクラッチが円筒状に形成されているとともに、この
   円筒状の内面に、前記係合部が周方向および径方向に係
   合可能でありかつ軸方向に摺動可能な軸方向の溝が形成
   されており、更に前記駆動側軸および前記従動側軸のい
   ずれか一方の軸に前記アウタクラッチが嵌入固定される
   筒状部が形成されていることを特徴とする請求項１記載
   のトルク伝達制御装置。
3. 【請求項３】 トルク発生源からのトルクがウォーム歯
   車機構を介して前記駆動側軸に伝達されるようになって
   いるとともに、少なくとも前記ウォーム歯車機構のウォ
   ームホイールが前記駆動側軸に設けられていることを特
   徴とする請求項１または２記載のトルク伝達制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１記載のト
   ルク伝達制御装置を用いた戸のロック制御装置であっ
   て、戸の一側に回動可能に設けられ、手動により回動操
   作されるロック部材と、相手側の戸あるいは枠等の前記
   戸の相手側に固設された、前記ロック部材が係脱可能な
   係止部材と、前記従動側軸であるとともに前記ロック部
   材が固定されたロック回動軸と、トルクを発生する電動
   モータと、前記ロック回動軸と同軸上に配設され、前記
   駆動側軸であり前記トルクが伝達される駆動軸とからな
   ることを特徴とする戸のロック制御装置。