WO2018056249A1 - 駆動力伝達機構およびそれを用いた電気錠 - Google Patents

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糸見　正二
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Definitions

  • the present invention relates to a driving force transmission mechanism in which an output member can be rotationally driven from either a first input member or a second input member by an input switching clutch, and an electric lock using the driving force transmission mechanism.
  • a first input member that is rotationally driven by an electric input from a motor
  • a second input member that is rotationally driven by a manual input from a key or thumb turn
  • an output member that advances and retracts a dead bolt
  • an input switching clutch that transmits a driving force applied to the first input member or the second input member to the output member, and can be locked / unlocked by either electric input or manual input
  • the above problem is not limited to an electric lock, but is common to devices incorporating a driving force transmission mechanism that allows the output member to be driven to rotate from either the first input member or the second input member by the action of the input switching clutch. To do.
  • the present invention can rotate the output member from either the first input member or the second input member, and prevents the first input member from rotating together with a simple structure when driven from the second input member. It is an object to provide a driving force transmission mechanism that can be used and an electric lock using the driving force transmission mechanism.
  • the driving force transmission mechanism of the present invention has a first input member, a second input member, an output member, and a rotational driving force applied to the first input member or the second input member.
  • An input switching clutch that is transmitted to the output member, and the rotational torque required to rotate the output member from the second input member via the input switching clutch is greater than the rotational torque required from the second input member via the input switching clutch. It is assumed that the rotational torque necessary to rotate the first input member is set larger.
  • the output member can be driven to rotate from either the first input member or the second input member, and the reverse input having a complicated structure such as a worm mechanism, a high deceleration rate reduction mechanism, a reverse input cutoff clutch, etc. Even if the blocking mechanism is not incorporated, the first input member can be prevented from rotating together when driven from the second input member.
  • a configuration in which a speed reducer without a self-locking function is provided on the input side of the first input member may be employed. Since the speed reducer only needs to be able to increase the rotational torque required to rotate the first input member by the torque cross, the structure can be simplified as compared with a high speed reduction rate having a self-locking function.
  • a means for applying a braking force to the first input member may be provided.
  • a plurality of cam surfaces are provided in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the inner ring, and a wedge-shaped space gradually narrowing in the circumferential direction is formed between the inner circumferential cylindrical surface of the outer ring and each cam surface of the inner ring, In each of the wedge-shaped spaces, a lock engaging element and a spring for pushing the lock engaging element into the narrow part of the wedge-shaped space are incorporated, and the unlocking pieces having column portions inserted on both sides in the circumferential direction of the wedge-shaped space are the second.
  • Torque transmission means connected to the input member so as to be able to transmit rotation is provided between the second input member and the inner ring to transmit the rotation of the second input member to the inner ring with a slight angular delay, and the first input member Rotational driving force was applied to
  • a rotational driving force is transmitted to the inner ring and the output member, and when the rotational driving force is applied to the second input member,
  • the braking force is applied to the outer ring of the input switching clutch.
  • the means for applying the braking force one in which an elastic member is incorporated in an elastically deformed state between the member receiving the braking force and the fixing member can be employed.
  • the electric lock according to the present invention includes a driving force transmission mechanism configured as described above, a motor that rotationally drives the first input member, and a key or thumb turn that receives the manual input and rotationally drives the second input member. And a dead bolt that advances and retreats by rotation of the output member.
  • the driving force transmission mechanism of the present invention can rotate the output member from either the first input member or the second input member, and can be driven without incorporating a complicated reverse input blocking mechanism. Since the first input member can be prevented from co-rotating when driven from two input members, the degree of freedom in design is greater than in the prior art, and the overall structure can be simplified.
  • the electric lock of the present invention incorporates the driving force transmission mechanism having the above-described configuration, it is possible to lightly perform locking and unlocking operations by manual input with a simpler structure than the conventional one.
  • the driving force transmission mechanism includes an electric input gear 1 as a first input member, a manual input shaft 2 as a second input member, an output shaft 3 as an output member, An input switching clutch 4 that transmits to the output shaft 3 the rotational driving force of either the electric input to the electric input gear 1 or the manual input to the manual input shaft 2; and the speed reducer 5 provided on the input side of the electric input gear 1 And.
  • the electric input gear 1, the inner end portions of the manual input shaft 2 and the output shaft 3, and the input switching clutch 4 are housings (fixing members) in which an opening on one side of the rectangular box portion 6a is closed with a lid portion 6b. 6 is housed.
  • the speed reducer 5 does not have a self-locking function, and constitutes a motor with a speed reducer together with the motor 7 serving as a drive source of the electric input gear 1.
  • the speed reducer 5 is fixed to the outer surface of the housing 6 and has a small diameter portion on the output side thereof. 5 a is keyed to the inner periphery of the electric input gear 1 in the housing 6.
  • the manual input shaft 2 is rotatably supported by the housing 6 with a large-diameter portion on the outer end side partially protruding from the housing 6, and is continuous with the large-diameter portion and has a two-sided width on the outer periphery. And the small diameter cylindrical portion 2b protruding from the inner end surface of the engaging portion 2a.
  • the output shaft 3 is rotatably supported by the housing 6 with the outer end projecting from the housing 6, and an inner ring 8 constituting a part of the input switching clutch 4 is formed at the inner end thereof as will be described later. It is integrally formed.
  • the front end side part of the engaging part 2a of the manual input shaft 2 is inserted into the engaging hole 8a provided in the center of the inner ring 8, and the small diameter cylindrical part 2b extends from the bottom of the engaging hole 8a of the inner ring 8 to the output shaft 3.
  • the manual input shaft 2, the output shaft 3, and the inner ring 8 are rotated around the same axis by being fitted into the circular hole 3a.
  • the engagement hole 8a of the inner ring 8 has a cross section substantially the same shape as the engagement portion 2a of the manual input shaft 2, and a slight clearance in the rotational direction is present when the engagement portion 2a of the manual input shaft 2 is inserted.
  • torque transmitting means is configured to transmit the rotation of the manual input shaft 2 to the inner ring 8 with a slight angular delay.
  • the input switching clutch 4 includes an intermediate gear 9 that meshes with the electric input gear 1, an outer ring 10 that is fitted and fixed to the inner periphery of the intermediate gear 9, and the inner ring 8 that is disposed on the radially inner side of the outer ring 10, A roller (lock engagement element) 11 and a coil spring 12 incorporated between the inner peripheral surface of the outer ring 10 and the outer peripheral surface of the inner ring 8, and a column portion 13a inserted at a position facing the coil spring 12 across the roller 11. And an unlocking piece 13 having. Further, side plates 14 that pass through the manual input shaft 2 or the output shaft 3 and close both ends in the axial direction of the space between the outer ring 10 and the inner ring 8 are screwed to both end faces of the intermediate gear 9.
  • a plurality of cam surfaces 8 b are provided on the outer periphery of the inner ring 8, and wedge-shaped spaces 15 that are gradually narrowed on both sides in the circumferential direction are formed between the cam surfaces 8 b and the inner peripheral cylindrical surface of the outer ring 10. .
  • a pair of rollers 11 is disposed in each wedge-shaped space 15 with a coil spring 12 sandwiching the rollers 11 into the narrow portion of the wedge-shaped space 15, and unlocked on both sides in the circumferential direction of each wedge-shaped space 15.
  • the column portion 13a of the piece 13 is inserted.
  • the unlocking piece 13 is fitted and fixed to the outer periphery of the engaging portion 2 a of the manual input shaft 2.
  • the input switching clutch 4 when a rotational driving force is applied from the motor 7 to the outer ring 10 via the speed reducer 5 and the electric input gear 1, the input switching clutch 4 is pushed into the narrow portion of the wedge-shaped space 15 by the elastic force of the coil spring 12. Since the outer ring 10 and the inner ring 8 are locked via the roller 11 on the front side in the rotation direction, the rotation (rotational driving force) of the outer ring 10 is transmitted to the inner ring 8 and the output shaft 3. At this time, since the roller 11 on the front side in the rotation direction presses the column portion 13a of the unlocking piece 13, the manual input shaft 2 to which the unlocking piece 13 is fixed also rotates together.
  • the outer ring 10 does not rotate when a rotational driving force is applied to the manual input shaft 2 due to the following mechanism. That is, when the pillar portion 13a of the unlocking piece 13 integrated with the manual input shaft 2 presses the roller 11 on the rear side in the rotation direction, the roller 11 and the inner and outer rings 8, 10 engaged therewith are integrated.
  • the rotational torque required to rotate the motor to the electric input gear 1 is Y, and only the roller 11 on the rear side in the rotational direction is wedge-shaped against the frictional force with the inner and outer rings 8 and 10 and the elastic force of the coil spring 12.
  • This driving force transmission mechanism has the above-described configuration, and can rotate the output shaft 3 from either the electric input gear 1 or the manual input shaft 2, and rotate the output shaft 3 by applying a rotational driving force to the manual input shaft 2.
  • the electric input gear 1 does not rotate together and can be operated lightly.
  • the means for preventing the electric input gear 1 from co-rotating during manual operation is provided with a speed reducer 5 having no self-locking function on the input side of the electric input gear 1 and from the manual input shaft 2 via the input switching clutch 4.
  • the rotational torque (Y) required for rotating the electric input gear 1 from the manual input shaft 2 via the input switching clutch 4 is more than the rotational torque (Z) required for rotating the output shaft 3. Since it is large (so that Y> Z), the degree of freedom of design is large compared to the case where a complicated reverse input blocking mechanism is provided on the input side of the electric input gear 1, and the overall structure is simplified. Is possible.
  • the means for establishing the above-described rotational torque magnitude relationship (Y> Z) is not limited to that provided with the speed reducer 5 on the input side of the electric input gear 1 as in the first embodiment.
  • the second embodiment shown in FIG. 4 eliminates the reduction gear 5 of the first embodiment, fixes the motor 7 to the outer surface of the housing 6, and rotates the main shaft 7 a through the housing 6 in the housing 6.
  • the electric input gear 1 is key-fixed to the outer periphery of the main shaft 7a.
  • a braking force is applied to the electric input gear 1 by incorporating the wave washer 16 as an elastic member between the one end surface of the electric input gear 1 and the inner surface of the housing 6 facing the electric input gear 1 in an elastically deformed state.
  • the relationship of Y> Z is established.
  • the side plate 14 fixed to one end surface of the intermediate gear 9 of the input switching clutch 4 and the housing 6 facing the side plate 14 are provided.
  • an O-ring 17 as an elastic member between the inner gear and the inner ring in an elastically deformed state, a braking force is applied to the intermediate gear 9 and the outer ring 10 integrated with the intermediate gear 9 via the side plate 14 so that the relationship of Y> Z is satisfied. Is established.
  • the elastic member incorporated in order to give a braking force to the outer ring 10 of the electric input gear 1 or the input switching clutch 4 is not limited to a wave washer or an O-ring, but a coil spring or the like. Can also be adopted.
  • FIGS. 6 and 7 show an electric lock in which the driving force transmission mechanism of the first embodiment is partially modified and incorporated.
  • the driving force transmission mechanism parts of the members having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted.
  • This electric lock is a motor with a speed reducer in which a speed reducer 5 and a motor 7 are integrated in a lock case 18 instead of the housing 6 of the first embodiment, and an electric drive that is rotationally driven by an electric input from the motor 7.
  • An input gear (first input member) 19 a manual input shaft (second input member) 22 that is rotationally driven by manual input from the key 20 or thumb turn 21, and an output shaft (concentrated with the manual input shaft 22) Output member) 23, an input switching clutch 24 for transmitting any one of the driving force of the electric input to the electric input gear 19 and the manual input to the manual input shaft 22 to the output shaft 23, and advancement / retraction by rotation of the output shaft 23
  • a dead bolt 25 is provided so that locking and unlocking can be performed by either electric input or manual input.
  • the basic configuration and operation of the input switching clutch 24 are the same as those of the input switching clutch 4 of the first embodiment.
  • the lock case 18 is inserted and fixed between a pair of plate members B1 and B2 forming the inner and outer surfaces of the entrance door, and the opening on one side of the rectangular box portion 18a is closed with a lid portion 18b.
  • a bracket 26 that supports the speed reducer 5 and a guide member 27 that guides the dead bolt 25 in the forward and backward direction are provided on the inner surface of the portion 18a.
  • the thumb turn shaft 28 formed integrally with the thumb turn 21 passes through the box portion 18a of the lock case 18 and the plate member B1 on the door inner surface side.
  • the thumb turn shaft 28 is rotatably connected to a key shaft 29 into which the tip of the key 20 is inserted, and the key shaft 29 is rotatably supported by the lid portion 18 b of the lock case 18.
  • a thumb turn seat 30 for rotatably supporting the thumb turn shaft 28 is attached to the surface of the plate member B1 on the door inner surface side, and a key seat 31 is attached to the surface of the plate member B2 on the door outer surface side.
  • the tip of the key 20 passes through the key seat 31 and the plate member B2 and is inserted into the key shaft 29.
  • the key shaft 29 has two sectional fan-shaped recesses in which the key hole 29a into which the tip of the key 20 is inserted is opposed to each other in the radial direction, and the key 20 inserted into the key hole 29a is locked and opened.
  • the key shaft 29 is rotated in a predetermined direction according to the state of the lock, the key shaft 29 is also rotated in the same direction as the key 20.
  • a first partial gear 32 having teeth formed on the outer periphery of the fan-shaped portion is fitted and fixed to the central portion in the longitudinal direction of the key shaft 29.
  • the electric input gear 19 is a bevel gear that meshes with a bevel gear 33 provided on the output side of the speed reducer 5, and is fitted and fixed to an electric input shaft 34 that is passed through the center thereof. Both ends of the electric input shaft 34 are rotatably supported by the lock case 18, and a pinion 35 is fitted and fixed to the outer periphery on the axial direction center side of the electric input gear 19. The pinion 35 meshes with the intermediate gear 9 of the input switching clutch 24.
  • the manual input shaft 22 and the output shaft 23 are connected by the same structure as the manual input shaft 2 and the output shaft 3 of the first embodiment, with their outer ends supported by the lock case 18.
  • the manual input gear 36 fitted and fixed to the outer periphery of the manual input shaft 22 meshes with the first partial gear 32 on the outer periphery of the key shaft 29.
  • an output gear 37 is fitted and fixed to the outer periphery of the output shaft 23, and this output gear 37 meshes with a second partial gear 38 that is rotatably supported with the dead bolt 25.
  • a rectangular plate-like engagement piece 39 is integrally formed on the side opposite to the fan-shaped portion where teeth are formed across the rotation center, and a part of the engagement piece 39 is a dead bolt 25. Is inserted into the recess 25a.
  • the dead bolt 25 has the concave portion 25a formed at the rear end portion in the advancing and retreating direction, and the inner surface of the box portion 18a of the lock case 18 and the guide member 27 are rotated by the rotation of the engaging piece 39 inserted into the concave portion 25a.
  • the tip part is made to appear in and out of the lock case 18 by being guided by the guide.
  • This electric lock is configured as described above, and when the motor 7 is driven, the rotational driving force is applied to the electric input gear 19 via the speed reducer 5, and via the electric input shaft 34, the pinion 35 and the intermediate gear 9. It is transmitted to the outer ring 10 of the input switching clutch 24 and transmitted to the output shaft 23 and the output gear 37 by the action of the input switching clutch 24 similar to that of the first embodiment. Then, when the second partial gear 38 that meshes with the output gear 37 rotates integrally with the engagement piece 39, the tip of the dead bolt 25 protrudes and retracts from the lock case 18, and locking / unlocking is performed.
  • the manual input shaft 22 also rotates together with the input switching clutch 24 in the same manner as in the first embodiment, so that the rotation is transferred to the first partial gear 32 and the key shaft 29 via the manual input gear 36.
  • the thumb turn shaft 28 connected to the key shaft 29 also rotates. Therefore, even when locked / unlocked by electric input, the locked / unlocked state can be seen by visually observing the thumbturn 21 from the inside of the entrance door.
  • the rotational driving force of the key 20 is supplied to the manual input shaft 22 via the key shaft 29, the first partial gear 32 and the manual input gear 36. And is transmitted to the output shaft 23 by the action of the input switching clutch 24 similar to that of the first embodiment.
  • the dead bolt 25 is advanced and retracted by the rotation of the output shaft 23, and locking / unlocking is performed in the same manner as when the motor 7 is driven. Further, even if the thumb turn 21 is rotated in a predetermined direction, locking / unlocking is performed by the same operation as when the key 20 is rotated.
  • the rotational torque required to rotate the output shaft 23 from the manual input shaft 22 via the input switching clutch 24 is the same as in the first embodiment. Since the rotational torque required to rotate the electric input gear 19 from the manual input shaft 22 via the input switching clutch 24 is increased, the electric input side member such as the electric input gear 19 rotates together. And can be operated lightly.
  • the degree of freedom in design is greater than when a reverse input blocking mechanism having a complicated structure is provided. Can be simplified.
  • the driving force transmission mechanism of the present invention is not limited to the electric lock described above, and can be widely applied to instruments and devices that can be operated by either electric input or manual input.

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Abstract

電動入力歯車（第１入力部材）（１）または手動入力軸（第２入力部材）（２）に加えられる回転駆動力を出力軸（出力部材）（３）に伝達する入力切替クラッチ（４）を設けるとともに、電動入力歯車（１）の入力側にセルフロック機能のない簡単な構造の減速機（５）を設けて、手動入力軸（２）から入力切替クラッチ（４）を介して出力軸（３）を回転させるのに必要な回転トルクよりも、手動入力軸（２）から入力切替クラッチ（４）を介して電動入力歯車（１）を回転させるのに必要な回転トルクの方を大きくすることにより、手動入力軸（２）から駆動するときの電動入力歯車（１）の共回りを防止できるようにしたのである。

Description

駆動力伝達機構およびそれを用いた電気錠
　本発明は、入力切替クラッチにより第１入力部材と第２入力部材のいずれからでも出力部材を回転駆動できるようにした駆動力伝達機構と、その駆動力伝達機構を用いた電気錠に関する。
　近年、多くの製品分野で従来手動で操作していた器具や装置の電動化が進んでいるが、その機能によっては停電時や電池切れの際に手動で操作できることが求められる場合がある。例えば、玄関ドアではキーレスで施錠・開錠が行えるようにした電気錠が普及しつつあるが、電気錠は停電時等の緊急時に備えて従来の鍵を使った施錠・開錠もできる構造となっている必要がある。
　上記のような電気錠として、モータからの電動入力によって回転駆動される第１入力部材と、鍵またはサムターンからの手動入力によって回転駆動される第２入力部材と、デッドボルトを進退させる出力部材と、第１入力部材または第２入力部材に加えられる駆動力を出力部材に伝達する入力切替クラッチとを備え、電動入力と手動入力のいずれによっても施錠・開錠が行えるようにしたものがある（例えば、下記特許文献１参照。）。
特開２０１６－１０８９２８号公報
　ところで、上記特許文献１で提案されている電気錠では、モータと第１入力部材との間に、モータの回転駆動力を第１入力部材に伝達し、第１入力部材に加えられる逆入力トルクに対してはロックして第１入力部材を停止させる逆入力遮断機構を組み込んでいる。この構成によれば、第２入力部材を回転駆動したときに、入力切替クラッチから逆入力を加えられる第１入力部材は停止したままで共回りしないので、鍵やサムターンによる施錠・開錠の操作を軽く行うことができる。
　しかしながら、その逆入力遮断機構として、セルフロック機能を有するウォーム機構や高減速率の減速機構、あるいは入力トルクを出力側に伝達し、出力側に加えられる逆入力トルクに対してはロックしてトルク伝達を遮断する逆入力遮断クラッチを採用することになるため、全体の構造が複雑になるという問題がある。
　上記の問題は、電気錠に限らず、入力切替クラッチの作用により第１入力部材と第２入力部材のいずれからでも出力部材を回転駆動できるようにした駆動力伝達機構を組み込んでいる装置に共通するものである。
　そこで、本発明は、第１入力部材と第２入力部材のいずれからでも出力部材を回転駆動でき、かつ第２入力部材から駆動するときの第１入力部材の共回りを簡単な構造で防止することができる駆動力伝達機構と、その駆動力伝達機構を用いた電気錠を提供することを課題とする。
　上記の課題を解決するため、本発明の駆動力伝達機構は、第１入力部材と、第２入力部材と、出力部材と、前記第１入力部材または第２入力部材に加えられる回転駆動力を出力部材に伝達する入力切替クラッチとを備え、前記第２入力部材から入力切替クラッチを介して出力部材を回転させるのに必要な回転トルクよりも、前記第２入力部材から入力切替クラッチを介して第１入力部材を回転させるのに必要な回転トルクの方が大きく設定されているものとした。
　上記の構成によれば、第１入力部材と第２入力部材のいずれからでも出力部材を回転駆動できるし、ウォーム機構、高減速率の減速機構、逆入力遮断クラッチ等、構造の複雑な逆入力遮断機構を組み込まなくても、第２入力部材から駆動するときに第１入力部材が共回りしないようにすることができる。
　具体的には、例えば、前記第１入力部材の入力側に、セルフロック機能のない減速機が設けられている構成を採用するとよい。その減速機は、トルクロスによって第１入力部材を回転させるのに必要な回転トルクを大きくできればよいので、セルフロック機能を有する高減速率のものに比べて構造の簡素化を図ることができる。
　あるいは、前記第１入力部材に制動力を与える手段を設けるようにしてもよい。また、前記入力切替クラッチが、前記第１入力部材と回転伝達可能に連結されている外輪の径方向内側に、前記第２入力部材と同一軸心のまわりに前記出力部材と一体に回転する内輪が配され、前記内輪の外周面にカム面が周方向に複数設けられ、前記外輪の内周円筒面と内輪の各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間が形成され、これらの各楔形空間にロック係合子とそのロック係合子を楔形空間の狭小部へ押し込むばねが組み込まれ、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部を有するロック解除片が前記第２入力部材に回転伝達可能に連結され、前記第２入力部材と内輪との間に、第２入力部材の回転を僅かな角度遅れをもって内輪に伝達するトルク伝達手段が設けられ、前記第１入力部材に回転駆動力が加えられたときは、前記外輪がロック係合子を介して内輪とロックすることにより、前記内輪および出力部材に回転駆動力が伝達され、前記第２入力部材に回転駆動力が加えられたときは、前記第２入力部材の回転により前記外輪と内輪のロック状態が解除された後、前記内輪および出力部材に回転駆動力が伝達されるようにしたものである場合は、この入力切替クラッチの外輪に制動力を与える手段を設けるようにしてもよい。
　ここで、前記制動力を与える手段としては、その制動力を受ける部材と固定部材との間に弾性部材が弾性変形した状態で組み込まれているものを採用することができる。
　そして、本発明の電気錠は、上記のような構成の駆動力伝達機構と、前記第１入力部材を回転駆動するモータと、手動入力を受けて前記第２入力部材を回転駆動する鍵またはサムターンと、前記出力部材の回転によって進退するデッドボルトとを備えているものである。
　本発明の駆動力伝達機構は、上述したように、第１入力部材と第２入力部材のいずれからでも出力部材を回転駆動でき、かつ構造の複雑な逆入力遮断機構を組み込まなくても、第２入力部材から駆動するときの第１入力部材の共回りを防止することができるので、従来に比べて設計の自由度が大きく、全体構造の簡略化が可能である。
　また、本発明の電気錠は、上記構成の駆動力伝達機構を組み込んだものであるから、従来よりも簡単な構造で、手動入力による施錠・開錠動作を軽く行うことができる。
第１実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図 図１のII－II線に沿った断面図 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１の入力切替クラッチの手動入力時の動作の説明図 第２実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図 第３実施形態の駆動力伝達機構の縦断正面図 第１実施形態の駆動力伝達機構の変形例を組み込んだ電気錠の縦断正面図 図６のVII－VII線に沿った断面図
　以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は第１の実施形態を示す。この駆動力伝達機構は、図１および図２に示すように、第１入力部材としての電動入力歯車１と、第２入力部材としての手動入力軸２と、出力部材としての出力軸３と、電動入力歯車１への電動入力と手動入力軸２への手動入力のいずれかの回転駆動力を出力軸３に伝達する入力切替クラッチ４と、電動入力歯車１の入力側に設けられる減速機５とを備えている。その電動入力歯車１、手動入力軸２と出力軸３のそれぞれの内端側部分、および入力切替クラッチ４は、矩形箱部６ａの一側の開口を蓋部６ｂで塞いだハウジング（固定部材）６に収納されている。また、減速機５は、セルフロック機能がなく、電動入力歯車１の駆動源となるモータ７とともに減速機付きモータを構成するもので、ハウジング６の外側面に固定され、その出力側の小径部５ａがハウジング６内で電動入力歯車１の内周にキー固定されている。
　前記手動入力軸２は、外端側の大径部がハウジング６から一部突出する状態でハウジング６に回転自在に支持されており、その大径部に連続し、外周に二面幅が形成された係合部２ａと、その係合部２ａの内端面から突出する小径円筒部２ｂとを有している。一方、前記出力軸３は、外端側がハウジング６から突出する状態でハウジング６に回転自在に支持されており、その内端に後述するように入力切替クラッチ４の一部を構成する内輪８が一体に形成されている。
　そして、手動入力軸２の係合部２ａの先端側部分が内輪８中央に設けられた係合穴８ａに挿入され、小径円筒部２ｂが内輪８の係合穴８ａの底から出力軸３の円形穴３ａに嵌め込まれて、手動入力軸２と出力軸３および内輪８とが同一軸心のまわりに回転するようになっている。ここで、内輪８の係合穴８ａは、断面が手動入力軸２の係合部２ａとほぼ同じ形状で、手動入力軸２の係合部２ａを挿入したときに僅かな回転方向の隙間が生じるように形成されており、これにより、手動入力軸２の回転を僅かな角度遅れをもって内輪８に伝達するトルク伝達手段が構成されている。
　前記入力切替クラッチ４は、電動入力歯車１と噛み合う中間歯車９と、中間歯車９の内周に嵌合固定された外輪１０と、外輪１０の径方向内側に配される前記の内輪８と、外輪１０の内周面と内輪８の外周面との間に組み込まれるローラ（ロック係合子）１１およびコイルばね１２と、ローラ１１を挟んでコイルばね１２と対向する位置に挿入される柱部１３ａを有するロック解除片１３とを備えている。また、中間歯車９の両端面には、手動入力軸２または出力軸３を通し、外輪１０と内輪８との間の空間の軸方向両端を塞ぐ側板１４がねじ止めされている。
　前記内輪８の外周には複数のカム面８ｂが設けられ、これらの各カム面８ｂと外輪１０の内周円筒面との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間１５が形成されている。そして、これらの各楔形空間１５に、一対のローラ１１が各ローラ１１を楔形空間１５の狭小部に押し込むコイルばね１２を挟んだ状態で配され、各楔形空間１５の周方向両側にはロック解除片１３の柱部１３ａが挿入されている。そのロック解除片１３は、手動入力軸２の係合部２ａの外周に嵌合固定されている。
　この入力切替クラッチ４では、モータ７から減速機５および電動入力歯車１を介して外輪１０に回転駆動力が加えられると、コイルばね１２の弾性力によって楔形空間１５の狭小部に押し込まれている回転方向前側のローラ１１を介して外輪１０と内輪８とがロックするので、外輪１０の回転（回転駆動力）が内輪８および出力軸３に伝達される。このときには、回転方向前側のローラ１１がロック解除片１３の柱部１３ａを押すので、ロック解除片１３が固定された手動入力軸２も共回りする。
　一方、手動入力軸２に回転駆動力が加えられたときには、まず、図３（ａ）に示すように、後述するメカニズムによって外輪１０が停止した状態で、手動入力軸２と一体回転するロック解除片１３の柱部１３ａが回転方向後側のローラ１１をコイルばね１２の弾性力に抗して楔形空間１５の広大部へ押しやるので、そのローラ１１と外輪１０および内輪８との係合が解除されて、外輪１０と内輪８のロック状態が解除される。そして、図３（ｂ）に示すように、手動入力軸２がさらに回転して、その係合部２ａが内輪８の係合穴８ａの内面を押すようになると、手動入力軸２の回転（回転駆動力）が内輪８に伝達されて、内輪８および出力軸３が回転する（このとき、回転方向前側のローラ１１は楔形空間１５の広大部に相対移動するので、外輪１０および内輪８と係合することはない）。
　ここで、手動入力軸２に回転駆動力が加えられたときに外輪１０が回転しないのは、次のようなメカニズムによる。すなわち、手動入力軸２と一体のロック解除片１３の柱部１３ａが回転方向後側のローラ１１を押圧したときに、そのローラ１１とこれに係合している内外輪８、１０とを一体に回転させて電動入力歯車１まで回転させるのに必要な回転トルクをＹ、回転方向後側のローラ１１のみを内外輪８、１０との摩擦力およびコイルばね１２の弾性力に抗して楔形空間１５の広大部へ押しやって出力軸３を回転させるのに必要な回転トルクをＺとすると、電動入力歯車１の入力側にトルクロスのある減速機５が連結されていることにより、Ｙ＞Ｚとなっている。このため、手動入力軸２に回転駆動力を加えても、外輪１０や電動入力歯車１が回転することはない。また、コイルばね１２の弾性力を適度に小さくすれば、より確実にＹ＞Ｚの関係が得られるようになる。
　この駆動力伝達機構は、上記の構成であり、電動入力歯車１と手動入力軸２のいずれからでも出力軸３を回転駆動でき、手動入力軸２に回転駆動力を加えて出力軸３を回転させるときは、電動入力歯車１が共回りしないので軽く操作することができる。
　しかも、手動操作時の電動入力歯車１の共回りを防止する手段が、電動入力歯車１の入力側にセルフロック機能のない減速機５を設けて、手動入力軸２から入力切替クラッチ４を介して出力軸３を回転させるのに必要な回転トルク（Ｚ）よりも、手動入力軸２から入力切替クラッチ４を介して電動入力歯車１を回転させるのに必要な回転トルク（Ｙ）の方を大きく（Ｙ＞Ｚとなるように）したものであるから、電動入力歯車１の入力側に構造の複雑な逆入力遮断機構を設ける場合に比べて設計の自由度が大きく、全体構造の簡略化が可能である。
　上記の回転トルクの大小関係（Ｙ＞Ｚ）を成立させる手段は、第１実施形態のように電動入力歯車１の入力側に減速機５を設けるものに限らない。
　例えば、図４に示す第２の実施形態は、第１実施形態の減速機５をなくして、モータ７をハウジング６の外側面に固定し、その主軸７ａをハウジング６に通してハウジング６で回転自在に支持し、その主軸７ａの外周に電動入力歯車１をキー固定している。そして、電動入力歯車１の一端面とこれに対向するハウジング６の内面との間に弾性部材としてのウェーブワッシャ１６を弾性変形させた状態で組み込むことにより、電動入力歯車１に制動力を与えてＹ＞Ｚの関係を成立させている。
　また、図５に示す第３の実施形態は、上記第２実施形態のウェーブワッシャ１６の代わりに、入力切替クラッチ４の中間歯車９の一端面に固定された側板１４とこれに対向するハウジング６の内面との間に弾性部材としてのＯリング１７を弾性変形させた状態で組み込むことにより、側板１４を介して中間歯車９およびこれと一体の外輪１０に制動力を与えてＹ＞Ｚの関係を成立させている。
　なお、上述した第２、第３実施形態において、電動入力歯車１や入力切替クラッチ４の外輪１０に制動力を与えるために組み込まれる弾性部材は、ウェーブワッシャやＯリングに限らず、コイルばね等も採用することもできる。
　図６および図７は、第１実施形態の駆動力伝達機構を一部変形して組み込んだ電気錠を示す。なお、その駆動力伝達機構のうち、第１実施形態と同じ機能を有する部材の一部については、第１実施形態と同じ符号をつけて説明を省略する。
　この電気錠は、第１実施形態のハウジング６に代わる錠ケース１８の内部に、減速機５とモータ７が一体化された減速機付きモータと、モータ７からの電動入力によって回転駆動される電動入力歯車（第１入力部材）１９と、鍵２０またはサムターン２１からの手動入力によって回転駆動される手動入力軸（第２入力部材）２２と、手動入力軸２２と同心に配された出力軸（出力部材）２３と、電動入力歯車１９への電動入力と手動入力軸２２への手動入力のいずれかの駆動力を出力軸２３に伝達する入力切替クラッチ２４と、出力軸２３の回転によって進退するデッドボルト２５とを設けて、電動入力と手動入力のいずれによっても施錠・開錠が行えるようにしたものである。その入力切替クラッチ２４の基本的な構成および動作は、第１実施形態の入力切替クラッチ４と同じである。
　前記錠ケース１８は、玄関ドアの内外面を形成する一対の板部材Ｂ１、Ｂ２の間に挿入固定されるもので、矩形箱部１８ａの一側の開口を蓋部１８ｂで塞いでおり、箱部１８ａの内面に減速機５を支持するブラケット２６、およびデッドボルト２５を進退方向に案内するガイド部材２７が設けられている。
　そして、この錠ケース１８の箱部１８ａとドア内面側の板部材Ｂ１を、サムターン２１と一体形成されたサムターン軸２８が貫通している。サムターン軸２８は、鍵２０の先端部が挿入される鍵軸２９と回転伝達可能に連結されており、その鍵軸２９は錠ケース１８の蓋部１８ｂに回転自在に支持されている。なお、ドア内面側の板部材Ｂ１の表面には、サムターン軸２８を回転自在に支持するサムターン座３０が取り付けられており、ドア外面側の板部材Ｂ２の表面には鍵座３１が取り付けられて、鍵２０の先端部が鍵座３１と板部材Ｂ２を貫通して鍵軸２９に挿入されるようになっている。
　ここで、鍵軸２９は、鍵２０の先端部を挿入される鍵穴２９ａが径方向で互いに対向する２つの断面扇形の凹部を有しており、その鍵穴２９ａに差し込んだ鍵２０を施錠・開錠の状態に応じて所定の方向に回転させると、鍵軸２９も鍵２０と同一方向に回転するようになっている。また、鍵軸２９の長手方向中央部には、扇状部の外周に歯が形成された第１部分歯車３２が嵌合固定されている。
　前記電動入力歯車１９は、減速機５の出力側に設けられた傘歯車３３と噛み合う傘歯車であり、その中心に通された電動入力軸３４に嵌合固定されている。その電動入力軸３４は、両端部を錠ケース１８に回転自在に支持されており、電動入力歯車１９よりも軸方向中心側の外周にピニオン３５が嵌合固定されている。そして、そのピニオン３５が入力切替クラッチ２４の中間歯車９に噛み合っている。
　前記手動入力軸２２と出力軸２３は、それぞれの外端部が錠ケース１８に支持されて、第１実施形態の手動入力軸２と出力軸３の場合と同じ構造で連結されている。そして、この手動入力軸２２の外周に嵌合固定された手動入力歯車３６が、鍵軸２９の外周の第１部分歯車３２と噛み合っている。一方、出力軸２３の外周には出力歯車３７が嵌合固定されており、この出力歯車３７がデッドボルト２５との間に回転自在に支持された第２部分歯車３８と噛み合っている。その第２部分歯車３８は、回転中心を挟んで歯が形成された扇状部と反対の側に矩形板状の係合片３９が一体形成され、この係合片３９の一部がデッドボルト２５の凹部２５ａに挿入されている。
　前記デッドボルト２５は、進退方向の後端部に前記凹部２５ａが形成されており、その凹部２５ａに挿入された係合片３９の回転により、錠ケース１８の箱部１８ａの内面とガイド部材２７に案内されて進退し、先端部を錠ケース１８から出没させるようになっている。
　この電気錠は、上記の構成であり、モータ７を駆動すると、その回転駆動力が減速機５を介して電動入力歯車１９に加えられ、電動入力軸３４、ピニオン３５および中間歯車９を介して入力切替クラッチ２４の外輪１０に伝達されて、第１実施形態と同様の入力切替クラッチ２４の作用により出力軸２３および出力歯車３７に伝達される。そして、出力歯車３７と噛み合う第２部分歯車３８が係合片３９と一体に回転することにより、デッドボルト２５の先端部が錠ケース１８から出没して施錠・開錠が行われる。
　なお、このときには、入力切替クラッチ２４の作用により、第１実施形態と同様に手動入力軸２２も共回りするので、その回転が手動入力歯車３６を介して第１部分歯車３２および鍵軸２９に伝達され、鍵軸２９が回転すると同時に鍵軸２９に連結されたサムターン軸２８も回転する。したがって、電動入力によって施錠・開錠した場合でも、玄関ドアの内側からサムターン２１を目視することによって施錠・開錠の状態がわかる。
　また、鍵２０を鍵座３１および鍵軸２９に差し込んで所定方向に回転させると、鍵２０の回転駆動力が鍵軸２９、第１部分歯車３２および手動入力歯車３６を介して手動入力軸２２に加えられ、第１実施形態と同様の入力切替クラッチ２４の作用によって出力軸２３に伝達される。出力軸２３の回転によってデッドボルト２５が進退し、施錠・開錠が行われるのは、モータ７を駆動したときと同じである。また、サムターン２１を所定方向に回転させても、鍵２０を回転させる場合と同じ動作で施錠・開錠が行われる。
　そして、上記のように鍵２０またはサムターン２１を回転させるときには、第１実施形態と同様、手動入力軸２２から入力切替クラッチ２４を介して出力軸２３を回転させるのに必要な回転トルクよりも、手動入力軸２２から入力切替クラッチ２４を介して電動入力歯車１９を回転させるのに必要な回転トルクの方が大きくなるようにしているので、電動入力歯車１９等の電動入力側部材が共回りすることがなく、軽く操作することができる。
　しかも、電動入力歯車１９の入力側には、セルフロック機能のない減速機５を設けただけなので、構造の複雑な逆入力遮断機構を設ける場合に比べて、設計の自由度が大きく、全体構造を簡略化することができる。
　なお、本発明の駆動力伝達機構は、上述した電気錠に限らず、電動入力と手動入力のいずれによっても作動できるようにした器具や装置に広く応用することができる。
１、１９　電動入力歯車（第１入力部材）
２、２２　手動入力軸（第２入力部材）
３、２３　出力軸（出力部材）
４、２４　入力切替クラッチ
５　減速機
６　ハウジング（固定部材）
７　モータ
８　内輪
８ｂ　カム面
９　中間歯車
１０　外輪
１１　ローラ（ロック係合子）
１２　コイルばね
１３　ロック解除片
１３ａ　柱部
１５　楔形空間
１６　ウェーブワッシャ（弾性部材）
１７　Ｏリング（弾性部材）
１８　錠ケース
２０　鍵
２１　サムターン
２５　デッドボルト
２８　サムターン軸
２９　鍵軸
３２　第１部分歯車
３４　電動入力軸
３５　ピニオン
３６　手動入力歯車
３７　出力歯車
３８　第２部分歯車
３９　係合片

Claims (6)

  1. 　第１入力部材と、第２入力部材と、出力部材と、前記第１入力部材または第２入力部材に加えられる回転駆動力を出力部材に伝達する入力切替クラッチとを備え、
    　前記第２入力部材から入力切替クラッチを介して出力部材を回転させるのに必要な回転トルクよりも、前記第２入力部材から入力切替クラッチを介して第１入力部材を回転させるのに必要な回転トルクの方が大きく設定されている駆動力伝達機構。
  2. 　前記第１入力部材の入力側に、セルフロック機能のない減速機が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
  3. 　前記第１入力部材に制動力を与える手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
  4. 　前記入力切替クラッチは、前記第１入力部材と回転伝達可能に連結されている外輪の径方向内側に、前記第２入力部材と同一軸心のまわりに前記出力部材と一体に回転する内輪が配され、前記内輪の外周面にカム面が周方向に複数設けられ、前記外輪の内周円筒面と内輪の各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間が形成され、これらの各楔形空間にロック係合子とそのロック係合子を楔形空間の狭小部へ押し込むばねが組み込まれ、前記各楔形空間の周方向両側に挿入される柱部を有するロック解除片が前記第２入力部材に回転伝達可能に連結され、前記第２入力部材と内輪との間に、第２入力部材の回転を僅かな角度遅れをもって内輪に伝達するトルク伝達手段が設けられ、前記第１入力部材に回転駆動力が加えられたときは、前記外輪がロック係合子を介して内輪とロックすることにより、前記内輪および出力部材に回転駆動力が伝達され、前記第２入力部材に回転駆動力が加えられたときは、前記第２入力部材の回転により前記外輪と内輪のロック状態が解除された後、前記内輪および出力部材に回転駆動力が伝達されるようにしたものであり、
    　この入力切替クラッチの外輪に制動力を与える手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達機構。
  5. 　前記制動力を与える手段が、その制動力を受ける部材と固定部材との間に弾性部材が弾性変形した状態で組み込まれているものであることを特徴とする請求項３または４に記載の駆動力伝達機構。
  6. 　請求項１乃至５のいずれかに記載の駆動力伝達機構と、前記第１入力部材を回転駆動するモータと、手動入力を受けて前記第２入力部材を回転駆動する鍵またはサムターンと、前記出力部材の回転によって進退するデッドボルトとを備えている電気錠。
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