WO2025254087A1 - 施錠装置、建具及び解錠鍵の製造方法 - Google Patents
施錠装置、建具及び解錠鍵の製造方法Info
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- WO2025254087A1 WO2025254087A1 PCT/JP2025/019962 JP2025019962W WO2025254087A1 WO 2025254087 A1 WO2025254087 A1 WO 2025254087A1 JP 2025019962 W JP2025019962 W JP 2025019962W WO 2025254087 A1 WO2025254087 A1 WO 2025254087A1
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- E05B27/00—Cylinder locks or other locks with tumbler pins or balls that are set by pushing the key in
- E05B27/10—Cylinder locks or other locks with tumbler pins or balls that are set by pushing the key in operated by other surfaces of the key, e.g. openings receiving projections on the tumblers
Definitions
- This disclosure relates to methods for manufacturing locking devices, fixtures, and unlocking keys.
- a locking device has been known in the past that includes a cylinder lock installed on a door of a residence, etc., and an unlocking key for locking and unlocking the cylinder lock (see, for example, Patent Document 1).
- the cylinder lock has an inner cylinder, an outer cylinder that rotatably fits into the inner cylinder, and multiple tumbler pins that restrict the rotation of the inner cylinder.
- the unlocking key has projections and recesses that align the tumbler pins to a predetermined radial position. When the tumbler pins engage with the projections and recesses on the unlocking key inserted into the keyhole, and the sheer line of the tumbler pins is aligned between the inner cylinder and the outer cylinder, the inner cylinder can rotate relative to the outer cylinder.
- the unlocking key To position the projections and recesses on the unlocking key and the tumbler pins along the axial direction of the cylinder lock, the unlocking key has a shoulder that abuts against the surface of the keyhole.
- the shoulder When the unlocking key is inserted into the keyhole until the shoulder abuts against the surface of the keyhole, the projections and recesses on the unlocking key are aligned with the tumbler pins.
- unlocking keys are formed in the shape of a plate with projections and depressions that engage with the tumbler pins, and the keyhole in the inner cylinder of the cylinder lock has a long, narrow groove that runs radially along the cylinder to correspond to the shape of the unlocking key. This restricts the orientation of the unlocking key when inserted into the keyhole (the angle around the central axis of the cylinder lock). In other words, if the keyhole is long and narrow vertically, the user must hold the plate-shaped unlocking key so that it is oriented vertically before inserting it into the keyhole. If the keyhole is long and narrow horizontally, the user must hold the plate-shaped unlocking key so that it is oriented horizontally before inserting it into the keyhole.
- the purpose of this disclosure is to provide a locking device that can be locked and unlocked by inserting an unlocking key into a keyhole, regardless of the orientation of the unlocking key relative to the keyhole.
- the present disclosure relates to a locking device comprising: a cylinder lock having an inner cylinder with a circular keyhole and an outer cylinder rotatably fitted to the inner cylinder; and an unlocking key having a cylindrical key body that can be inserted into the keyhole of the cylinder lock; the cylinder lock has a convex portion at the rear end of the inner cylinder that protrudes fixedly into the keyhole; the unlocking key has a concave portion at the tip of the key body that is recessed from the tip surface of the key body to the outer periphery and can engage with the convex portion; the unlocking key is positioned axially when the tip surface of the key body inserted into the keyhole abuts on the convex portion; and the unlocking key, when positioned axially, is rotated around the central axis of the cylinder lock, engaging the concave portion and the convex portion, so that a driving force can be transmitted to the inner cylinder when the unlocking key is rotated.
- FIG. 1 is a perspective view showing a locking device according to an embodiment of the present invention
- FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the cylinder lock, seen from a direction different from that of FIG. 2 .
- FIG. 2 is a front view of the cylinder lock as seen from outside the vehicle.
- FIG. 2 is a rear view of the cylinder lock as seen from inside the room.
- 10 is a side view showing a drive pin provided in the cylinder lock.
- FIG. 5 is a cross-sectional view of the cylinder lock taken along line AA in FIG. 4.
- FIG. 2 is a front view of a cover member provided on the cylinder lock.
- FIG. 10A and 10B are diagrams showing other examples of the arrangement of the engagement grooves provided in the unlocking key. 10A and 10B are diagrams showing other examples of the arrangement of the engagement grooves provided in the unlocking key.
- FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating how an engagement groove is formed in a key body of an unlocking key.
- FIG. 10 is a plan view showing an engagement groove of an unlocking key according to another embodiment.
- FIG. 10 is a side view showing an engagement groove of an unlocking key according to another embodiment.
- 1 is a front view of a door equipped with a cylinder lock of a locking device according to an embodiment of the present invention.
- the locking device of this embodiment has a cylinder lock 1 and an unlocking key 100 that can lock and unlock the cylinder lock 1.
- the cylinder lock 1 has an inner cylinder 2, an outer cylinder 3, a driver pin 41, a tumbler pin 42, a biasing member 43 consisting of a spring that biases the driver pin 41 toward the tumbler pin 42, a click pin 5, and a pair of cover members 6.
- the directions in each diagram will be defined.
- the direction indicated by the double-headed arrow in the diagram indicates the direction along the central axis J of the cylinder lock 1. This direction coincides with the axial direction of the inner cylinder 2 and outer cylinder 3.
- X1 indicates the front side of the cylinder lock 1
- X2 indicates the rear side of the cylinder lock 1.
- the front side X1 is the outside of the room
- the rear side X2 is the inside of the room.
- the inner cylinder 2 is a substantially cylindrical member that rotatably fits into the outer cylinder 3.
- the material of the inner cylinder 2 is not particularly limited, but it is made of a metal such as brass, for example.
- the inner cylinder 2 fits inside the outer cylinder 3.
- a keyhole 21 is formed in the center of the inner cylinder 2 along the axial direction of the inner cylinder 2, into which the unlocking key 100 can be inserted.
- the keyhole 21 has a circular opening facing the forward side X1.
- the outer peripheral surface 20a of the inner cylinder 2 is formed with a plurality of cylindrical pin holes 22 that communicate with the keyhole 21.
- the pin holes 22 are holes into which at least a portion of the driver pin 41 and tumbler pin 42 can be inserted and removed.
- a single pin hole row is formed by arranging a plurality of pin holes 22 along the axial direction of the inner cylinder 2.
- Multiple pin hole rows are formed in the circumferential direction of the inner cylinder 2.
- the inner cylinder 2 has four pin hole rows. The four pin hole rows are divided into two sets of pin hole rows, with two circumferentially adjacent pin hole rows forming one set.
- the two sets of pin hole rows are separated by an angle of 180 degrees around the circumferential direction of the inner cylinder 2.
- the two sets of pin hole rows are positioned symmetrically with respect to the central axis J of the cylinder lock 1 and are radially opposed across the central axis J of the cylinder lock 1.
- the outer peripheral surface 20a at the end of the rear side X2 of the inner cylinder 2 has a plurality of fitting holes 23 formed at predetermined intervals in the circumferential direction, which communicate with the keyhole 21.
- four fitting holes 23 are formed in the outer peripheral surface 20a of the inner cylinder 2.
- the four fitting holes 23 are divided into two sets of fitting holes 23, with two circumferentially adjacent fitting holes 23 forming one set.
- the two sets of fitting holes 23 are separated by an angle of 180 degrees in the circumferential direction of the inner cylinder 2.
- the two sets of fitting holes 23 are positioned symmetrically with respect to the central axis J of the cylinder lock 1 and are radially opposed across the central axis J of the cylinder lock 1.
- the inner peripheral surface of the fitting holes 23 on the keyhole 21 side is formed with a smaller diameter.
- an annular step 23a is formed on the inner peripheral surface of the fitting holes 23, as shown in Figure 7.
- a drive pin 24 is inserted into each of the four fitting holes 23.
- the drive pin 24 has a large diameter portion 241, a small diameter portion 242, and a drive end portion 243, which are coaxially arranged in this order from the radial outside of the inner cylinder 2 along the axial direction of the drive pin 24.
- the large diameter portion 241 and the small diameter portion 242 are formed in a cylindrical shape.
- the drive end portion 243 is formed in a cylindrical shape with an outer diameter smaller than that of the small diameter portion 242.
- the small diameter portion 242 is adjacent to the drive end portion 243 and has a diameter larger than the outer diameter of the drive end portion 243.
- the inside of the drive end 243 has a circular groove 244 that opens toward the keyhole 21.
- the depth of the groove 244 is equal to or greater than the protrusion height of the drive end 243 from the small diameter portion 242.
- the depth of the groove 244 is also equal to or greater than the protrusion height of the drive end 243 from the inner circumferential surface 20b of the inner cylinder 2 toward the keyhole 21.
- the bottom 244a of the groove 244 along the axial direction of the drive pin 24 is located at the same position as the base 243a of the drive end 243, which is the boundary between the small diameter portion 242 and the drive end 243, or is located closer to the small diameter portion 242 than the base 243a.
- a roughly conical protrusion 245 is formed on the upper surface of the large diameter portion 241 (the surface opposite the small diameter portion 242).
- the apex 245a of the protrusion 245 is located on the central axis of the drive pin 24.
- the drive pin 24 is inserted into the mating hole 23 from the radial outside of the inner tube 2.
- the large diameter portion 241 of the drive pin 24 abuts the annular step portion 23a of the mating hole 23, preventing further insertion toward the keyhole 21.
- the large diameter portion 241 and small diameter portion 242 of the drive pin 24 are completely contained within the mating hole 23.
- the large diameter portion 241 does not protrude radially outward beyond the outer peripheral surface 20a of the inner tube 2.
- the small diameter portion 242 does not protrude radially inward beyond the inner peripheral surface 20b of the inner tube 2.
- the raised portion 245 of the drive pin 24 faces the outer peripheral surface 20a of the inner tube 2 and makes point contact with the inner peripheral surface 30b of the outer tube 3. This prevents the drive pin 24 from moving radially outward by the outer tube 3.
- the drive pin 24 does not rattle in the radial direction of the cylinder lock 1, and does not interfere with the rotation of the inner cylinder 2 relative to the outer cylinder 3.
- the drive ends 243 are positioned to protrude from the fitting holes 23 into the keyway 21, as shown in Figures 4, 5, and 7. Any two drive ends 243 adjacent to each other in the circumferential direction of the inner cylinder 2 are spaced apart by an angle of 180 degrees along the circumferential direction of the inner cylinder 2 and are positioned opposite each other in the radial direction of the inner cylinder 2, with the central axis J of the cylinder lock 1 in between.
- the drive ends 243 of the four drive pins 24 form four convex portions that protrude fixedly into the keyway 21. As will be described later, these engage with engagement grooves 111 provided at the tip of the key body 110 of the unlocking key 100, and transmit the drive force to the inner cylinder 2 when the unlocking key 100 is turned.
- the outer peripheral surface 20a at the rear side X2 end of the inner tube 2 is formed with a recess 25 into which the click pin 5, described below, fits.
- the recess 25 extends along the axial direction of the inner tube 2.
- the width of the recess 25 along the circumferential direction of the outer peripheral surface 20a of the inner tube 2 is smaller than the outer diameter of the cylindrical click pin 5.
- the outer cylinder 3 is a substantially cylindrical member into which the inner cylinder 2 can fit.
- the material of the outer cylinder 3 is not particularly limited, but, like the inner cylinder 2, it may be made of a metal such as brass.
- the outer cylinder 3 is fixed to the door (not shown) to which the cylinder lock 1 is attached so that it cannot rotate.
- the outer cylinder 3 fits into the inner cylinder 2 by abutting its inner circumferential surface 30b, which is the sliding surface with the inner cylinder 2, against the outer circumferential surface 20a of the inner cylinder 2.
- the axial length of the outer cylinder 3 is slightly shorter than the axial length of the inner cylinder 2.
- the inner cylinder 2 which is fitted into the outer cylinder 3 with its front side X1 aligned, protrudes toward the rear side X2 beyond the outer cylinder 3.
- the portion of the inner cylinder 2 protruding toward the rear side X2 beyond the outer cylinder 3 is used to connect to functional components of the cylinder lock 1 (not shown).
- the outer tube 3 has a cylindrical hole 31 formed along the axial direction of the outer tube 3, into which the inner tube 2 can fit.
- a plurality of cylindrical pin holes 32 communicating with the hole 31 are formed on the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3.
- the pin holes 32 are holes through which at least a portion of the driver pin 41 and tumbler pin 42 can be inserted and removed.
- the multiple pin holes 32 in the outer tube 3 are arranged so that they can communicate with the multiple pin holes 22 in the inner tube 2.
- a single row of pin holes is formed by arranging the multiple pin holes 32 along the axial direction of the outer tube 3.
- the outer tube 3 in this embodiment has four rows of pin holes arranged to correspond to the positions of the four rows of pin holes in the inner tube 2.
- the four rows of pin holes in the outer tube 3 are divided into two sets of pin hole rows, with two circumferentially adjacent rows forming one set.
- the two sets of pin hole rows are spaced 180 degrees apart circumferentially around the outer tube 3.
- the two sets of pin hole rows are positioned symmetrically with respect to the central axis J of the cylinder lock 1, and are radially opposed across the central axis J of the cylinder lock 1.
- the pin holes 22 of the inner cylinder 2 and the pin holes 32 of the outer cylinder 3 communicate with each other so that at least a portion of the driver pin 41 and tumbler pin 42 can be inserted and removed when the inner cylinder 2 is rotated relative to the outer cylinder 3 and positioned in a predetermined position.
- a lid material mounting groove 33 is provided in the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3 along the axial direction.
- the lid material mounting groove 33 has a generally rectangular shape in cross section and opens to the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3.
- the lid material mounting groove 33 is formed from the end face on the front side X1 of the outer tube 3 to the end face on the rear side X2.
- two lid material mounting grooves 33 are provided on the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3.
- the two lid material mounting grooves 33 are arranged 180 degrees apart in the circumferential direction of the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3.
- the two lid material mounting grooves 33 are configured to be engageable with the bent portion 62 of the lid material 6, which will be described later.
- a notch 34 is formed along the axial direction at the end of the rear side X2 of the outer tube 3.
- the notch 34 is arranged so as to be able to communicate with the recess 25 of the inner tube 2.
- the notch 34 is formed by cutting out the outer surface 30a of the outer tube 3 from the end face of the rear side X2 toward the front side X1 so as to have a roughly rectangular parallelepiped shape in a plan view.
- the hole 31 communicates with the radial outside of the outer tube 3 via the notch 34.
- the notch width and length of the notch 34 are roughly equal to the outer diameter and axial length of the cylindrical click pin 5.
- the driver pin 41 and the tumbler pin 42 are each approximately cylindrically shaped members.
- the driver pin 41 and the tumbler pin 42 are respectively accommodated in the pin hole 22 of the inner tube 2 and the pin hole 32 of the outer tube 3 so as to be slidable radially of the inner tube 2 and the outer tube 3.
- the tumbler pin 42 is a pin that is arranged on the keyhole 21 side of the pin holes 22, 32.
- the tip of the tumbler pin 42 is arranged to protrude into the keyhole 21 so as to be able to come into contact with the key body 110 of the unlocking key 100 inserted into the keyhole 21.
- the tip of the tumbler pin 42 has a rounded shape.
- driver pin 41 abuts the tumbler pin 42, and the other end abuts the biasing member 43.
- Figures 2 and 3 only show one set of driver pin 41, tumbler pin 42, and urging member 43, the sets of driver pins 41, tumbler pins 42, and urging members 43 are provided in correspondence with the number of pin holes 22, 32 in the inner cylinder 2 and outer cylinder 3.
- Figures 4, 5, 7, 9, and 10 omit the illustration of the tumbler pins 42 that protrude into the keyhole 21.
- the click pin 5 is a component that restricts the rotation of the inner tube 2 relative to the outer tube 3 when the rotation of the inner tube 2 relative to the outer tube 3 is such that the unlocking key 100 can be inserted and removed from the keyhole 21.
- the click pin 5 is cylindrical.
- the axial direction of the click pin 5 is aligned with the axial direction of the inner tube 2 and outer tube 3.
- a constricted portion 5a is formed around the entire circumference at the center of the axial direction of the click pin 5.
- the click pin 5 when the inner tube 2 and outer tube 3 are mated, the click pin 5 is positioned to fit into the recess 25 of the inner tube 2 and is completely housed within the cutout portion 34 of the outer tube 3.
- the click pin 5 within the cutout portion 34 does not protrude radially outward beyond the outer circumferential surface 30a of the outer tube 3.
- the click pin 5 housed within the cutout portion 34 is biased toward the inner tube 2 by an arc-shaped torsion spring 51 acting as a biasing member.
- the torsion spring 51 is attached to a spring mounting groove 35 formed circumferentially on the outer peripheral surface 30a at the rear side X2 end of the outer tube 3.
- the two ends 51a of the torsion spring 51 are engaged with spring locking grooves 36 formed on the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3.
- the torsion spring 51 attached to the spring mounting groove 35 engages with the narrowed portion 5a of the click pin 5, applying a biasing force from the radial outside of the outer tube 3.
- the click pin 5 in the cutout portion 34 of the outer cylinder 3 is fitted into the recess 25 of the inner cylinder 2.
- rotation of the inner cylinder 2 relative to the outer cylinder 3 is restricted, and the clicking sensation when the click pin 5 fits into the recess 25 is transmitted to the fingers of the user rotating the unlocking key 100.
- the torsion spring 51 that biases the click pin 5 engages with the narrowed portion 5a of the click pin 5 and is attached to the spring mounting groove 35 of the outer cylinder 3. Because the outer diameter of the outer cylinder 3 does not increase, the diameter of the cylinder lock 1 can be reduced.
- the lid material 6 is attached along the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3, covering the multiple pin holes 32 opening into the outer peripheral surface 30a.
- the lid material 6 is attached to the outer tube 3 while resisting the biasing force of the biasing member 43, which applies a biasing force to the driver pin 41.
- the driver pin 41 is accommodated in the pin hole 32 and is subjected to a biasing force toward the radially inward direction of the outer tube 3.
- the lid material 6 covers the multiple pin holes 32 of the outer tube 3, the arrangement space for the grooves for securing the lid material can be reduced compared to lid materials that cover each row of the driver pin holes. This allows the diameter of the outer tube 3 to be reduced.
- the rear side X2 end of the lid material 6 does not cover the spring mounting groove 35.
- two lid members 6 are provided on the outer cylinder 3. When combined, the two lid members 6 form a roughly cylindrical shape on the outer peripheral surface 30a of the outer cylinder 3.
- Spring steel is preferably used as the material for the lid members 6. This allows the lid members 6 and the outer cylinder 3 to be tightly attached without any gaps. In particular, it is more preferable to use stainless steel spring steel.
- a specific example is SUS304CSP.
- the cover material 6 has a curved portion 61 formed by bending a flat plate along the outer peripheral surface 30a of the outer cylinder 3, and bent portions 62 formed at both ends of the curved portion 61.
- the curved portion 61 has a cross-sectional shape that is approximately semicircular.
- the bent portions 62 are located at both ends of the curved portion 61 in the direction of its curvature, and are each bent toward the inside of the curved portion 61.
- the two cover materials 6, 6 have the same shape and are positioned symmetrically about the central axis J of the cylinder lock 1.
- the two lid materials 6 are attached to the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3 by engaging their respective bent portions 62 with two lid material attachment grooves 33, 33 formed on the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3.
- the curved portion 61 of the lid material 6 is curved inward with a curvature slightly greater than the curvature of the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3. Therefore, when the lid material 6 is attached to the outer tube 3, the spring force exerted by the curved portion 61 firmly engages the bent portion 62 with the lid material attachment groove 33, and the curved portion 61 is tightly attached to the outer tube 3.
- a fixing pin insertion groove 26 extending circumferentially is formed in the outer peripheral surface 20a of the inner tube 2.
- the fixing pin insertion groove 26 is a groove with a rectangular cross section that is recessed in the axial direction with the same width from the outer peripheral surface 20a of the inner tube 2 toward the keyhole 21.
- the fixing pin insertion groove 26 is located at the end of the front side X1 of the inner tube 2, and is formed in an annular shape by cutting the outer peripheral surface 20a around the entire circumference.
- the multiple pin holes 22 in the inner tube 2 are located on the rear side X2 of the fixing pin insertion groove 26.
- a cylindrical fixing pin insertion hole 37 is formed on the outer peripheral surface 30a at the end of the front side X1 of the outer tube 3, at a position corresponding to the fixing pin insertion groove 26 of the inner tube 2.
- the fixing pin insertion hole 37 is connected to the hole portion 31.
- the end of the front side X1 of the lid member 6 does not cover the fixing pin insertion hole 37.
- the inner diameter of the fixing pin insertion hole 37 is larger than the groove width of the fixing pin insertion groove 26 along the axial direction of the inner tube 2. Therefore, when the inner tube 2 and the outer tube 3 are fitted together, the fixing pin insertion groove 26 and the step portions 26a located on the front side X1 and rear side X2 of the fixing pin insertion groove 26 face into the fixing pin insertion hole 37.
- the step portions 26a are formed by part of the outer peripheral surface 20a of the inner tube 2.
- the outer tube 3 has multiple fixing pin insertion holes 37 formed.
- the outer tube 3 has four fixing pin insertion holes 37 formed.
- Two sets of fixing pin insertion holes 37 are arranged in the outer tube 3 along the circumferential direction of the outer tube 3, with the lid material mounting groove 33 sandwiched between them.
- the angle ⁇ at which the central axes 37a of the two fixing pin insertion holes 37 constituting one set intersect with the circumferential direction of the outer tube 3 is less than 180 degrees.
- the lower limit of this angle ⁇ is set to an angle that prevents interference between the two fixing pin insertion holes 37 and prevents interference between the two inner and outer tube fixing pins 7 (described later) inserted into each fixing pin insertion hole 37.
- the specific angle ⁇ is not particularly limited as long as it is other than 180 degrees, but it can be set to, for example, 30 degrees.
- Inner and outer cylinder fixing pins 7 can be inserted into at least two of the multiple fixing pin insertion holes 37.
- metal inner and outer cylinder fixing pins 7 are inserted into each of the two fixing pin insertion holes 37 that make up one set of four fixing pin insertion holes 37.
- the inner and outer cylinder fixing pin 7 has, in order from the radial outside of the outer cylinder 3 along the axial direction of the inner and outer cylinder fixing pin 7, a cylindrical small diameter portion 71, a large diameter portion 72, and a positioning end portion 73.
- the outer diameter of the large diameter portion 72 is equal to or smaller than the inner diameter of the fixing pin insertion hole 37 and is larger than the groove width of the fixing pin insertion groove 26 along the axial direction of the inner cylinder 2.
- the outer diameter of the positioning end portion 73 is smaller than the outer diameter of the large diameter portion 72 and is equal to or smaller than the groove width of the fixing pin insertion groove 26 along the axial direction of the inner cylinder 2.
- the inner/outer cylinder fixing pin 7 is a fixing pin that restricts the axial movement of the inner cylinder 2 to prevent the inner cylinder 2 from slipping out of the outer cylinder 3 in the axial direction.
- the axial length of the inner and outer cylinder fixing pin 7 is greater than the axial length of the fixing pin insertion hole 37. Specifically, the combined axial length of the small diameter portion 71 and large diameter portion 72 of the inner and outer cylinder fixing pin 7 is shorter than the axial length of the fixing pin insertion hole 37. The axial length of the positioning end portion 73 of the inner and outer cylinder fixing pin 7 is less than the depth of the fixing pin insertion groove 26 in the inner cylinder 2.
- the positioning end 73 of the inner/outer cylinder fixing pin 7 can move circumferentially within the fixing pin insertion groove 26 of the inner cylinder 2. Therefore, when the cylinder lock 1 is unlocked by inserting the unlocking key 100 into the keyway 21, the inner cylinder 2 can freely rotate relative to the outer cylinder 3.
- the inner cylinder 2 is positioned in an axial direction by the inner/outer cylinder fixing pin 7, which is inserted from the radial outside of the outer cylinder 3, so it cannot slip out. This eliminates the need for the inner cylinder 2 to sandwich the outer cylinder 3 from both axial sides.
- the axial lengths of the inner cylinder 2 and outer cylinder 3 can be made as short as possible, allowing for the cylinder lock 1 to be made more compact.
- all but the inner diameter of the hole 31 in the outer tube 3 are machined on the outer periphery using the same machine tool that cuts the fixing pin insertion groove 26 and the inner/outer tube fixing pin 7, allowing for high-precision machining. This minimizes the axial misalignment between the inner tube 2 and outer tube 3. Because the gap between the inner tube 2 and outer tube 3 can be reduced, the diameter of the cylinder lock 1 can be reduced.
- the holding member 8 is an arc-shaped spring member formed by bending a rod-shaped body made of metal with spring elasticity along the circumferential direction of the outer tube 3. Locking portions 8a bent in the same direction are formed on both ends of the holding member 8.
- the holding member 8 is housed in a housing groove 38 formed along the circumferential direction on the outer peripheral surface 30a at the end of the front side X1 of the outer tube 3.
- the housing groove 38 is formed around the entire circumference of the outer tube 3 and crosses the two fixing pin insertion holes 37.
- Two retaining member locking grooves 331 are formed on the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3 and are spaced apart circumferentially.
- the two retaining member locking grooves 331 are recessed into the outer peripheral surface 30a at the end of the front side X1 of the outer tube 3 so as to open radially outward and toward the front side X1 of the outer tube 3.
- the retaining member locking grooves 331 are positioned offset from the lid material mounting groove 33 toward the two fixing pin insertion holes 37 into which the two inner and outer tube fixing pins 7 are inserted.
- the two retaining member locking grooves 331 are each circumferentially connected to the lid material mounting groove 33 on the outer peripheral surface 30a of the outer tube 3.
- the length between the two locking portions 8a along the arc shape of the retaining member 8 is slightly shorter than the distance between the two retaining member locking grooves 331 along the circumferential direction of the outer tube 3. Therefore, by fitting the locking portions 8a into the retaining member locking grooves 331, the retaining member 8 is elastically attached to the accommodating groove 38 along the circumferential direction of the outer tube 3.
- the retaining member 8 attached to the accommodating groove 38 is positioned within the accommodating groove 38 so as to cross the end faces of the small diameter portions 71 of the two inner and outer cylinder fixing pins 7. This allows the two inner and outer cylinder fixing pins 7 to be pressed from the radial outside of the outer cylinder 3 to prevent them from slipping out of the fixing pin insertion holes 37. As shown in Figures 4 and 7, the end faces of the small diameter portions 71 of the inner and outer cylinder fixing pins 7 inserted into the fixing pin insertion holes 37 are positioned radially inward relative to the outer peripheral surface 30a of the outer cylinder 3 by a distance at least equal to the outer diameter of the rod-shaped body forming the retaining member 8.
- the depth of the accommodating groove 38 is at least equal to the outer diameter of the rod-shaped body forming the retaining member 8.
- the retaining member 8 only holds the inner/outer tube fixing pin 7 in place to prevent it from slipping out of the fixing pin insertion hole 37, and does not actually apply a biasing force to the inner/outer tube fixing pin 7 toward the inner tube 2. Because the inner/outer tube fixing pin 7 does not press against the inner tube 2, it does not provide resistance when the inner tube 2 rotates relative to the outer tube 3. As a result, the inner tube 2 can rotate smoothly relative to the outer tube 3.
- the central axes 37a of the two fixing pin insertion holes 37 intersect at an angle ⁇ of less than 180 degrees
- the central axes 7a of the two inner and outer cylinder fixing pins 7 inserted into the two fixing pin insertion holes 37 also intersect at an angle ⁇ of less than 180 degrees. This prevents rattling of the inner cylinder 2 relative to the outer cylinder 3 in the direction of rotation about the central axes 7a of the inner and outer cylinder fixing pins 7.
- Axial positioning and retention of the inner and outer tubes 2 and 3 can be achieved simply by inserting the inner and outer tube fixing pin 7 into the fixing pin insertion hole 37 from the radial outside of the outer tube 3 and pressing it down with the retaining member 8, making it easy to fit the inner and outer tubes 2 and 3 together. Because the fixing pin insertion hole 37 is not covered by the lid member 6, the positioning of the inner and outer tubes 2 and 3 can be easily released by simply removing the retaining member 8 from the outer tube 3 and pulling the inner and outer tube fixing pin 7 out of the fixing pin insertion hole 37. The inner and outer tube fixing pin 7 can be easily pulled out by grasping the small diameter portion 71 with a tool such as tweezers.
- the cylinder lock 1 is configured to insert the inner and outer cylinder fixing pins 7 into two of the four fixing pin insertion holes 37 that make up one set of the four fixing pin insertion holes 37 formed in the outer cylinder 3.
- the two inner and outer cylinder fixing pins 7 may be configured to be inserted into any two of the four fixing pin insertion holes 37, provided that they are not arranged at an angle of 180 degrees around the circumference of the outer cylinder 3.
- the fixing pin insertion holes 37 may be inserted into all four fixing pin insertion holes 37.
- the unlocking key 100 has a key body 110 consisting of a cylindrical rod-shaped body, and a plate-shaped grip 120 provided at the rear end of the key body 110 (the end on the left side in Figure 1).
- the key body 110 extends straight in one direction from the grip 120.
- four engagement grooves 111 are formed at the tip of the key body 110 farthest from the grip portion 120 (the right end in Figure 1).
- the four engagement grooves 111 correspond to the arrangement of the four drive ends 243 that protrude into the keyhole 21 of the inner cylinder 2.
- the four engagement grooves 111 are divided into two sets of engagement grooves 111, with two engagement grooves 111 adjacent to each other in the circumferential direction of the key body 110 forming one set.
- the two sets of engagement grooves 111 are separated by an angle of 180 degrees in the circumferential direction of the key body 110.
- the two sets of engagement grooves 111 are positioned symmetrically about the central axis of the key body 110.
- the four engagement grooves 111 are identical in shape and are each recessed from the tip surface 110a to the outer peripheral surface 110b of the key body 110, extending along the length of the key body 110.
- the engagement grooves 111 of the unlocking key 100 form recesses that can engage with the driving end 243.
- the length of the key body 110 from the grip portion 120 of the unlocking key 100 to the engagement grooves 111 is equal to or greater than the length from the front end surface 20c of the inner cylinder 2 to the driving end 243 that protrudes into the keyhole 21 of the inner cylinder 2.
- the outer surface 110b of the key body 110 does not have a restricting portion consisting of a groove or protrusion for restricting the position of the cylinder lock 1 around the central axis J when inserted into the keyhole 21.
- the outer surface 110b of the key body 110 has grooves (not shown) formed therein that correspond to the arrangement of the multiple tumbler pins 42 provided on the cylinder lock 1, but these are not shown in the illustration.
- the key body 110 does not have a shoulder that abuts against the surface of the keyhole 21.
- the user inserts the key body 110 of the unlocking key 100 into the keyway 21 of the inner cylinder 2 of the cylinder lock 1 from the front side X1.
- the orientation of the unlocking key 100 (angle around the central axis J of the cylinder lock 1) is such that the handle 120 is vertical, but the orientation of the unlocking key 100 is not important.
- the key body 110 can be inserted at any angle within 360 degrees.
- the tip surface 110a of the key body 110 abuts the drive end 243 protruding into the keyway 21, as shown in Figure 9.
- the tip surface 110a of the key body 110 abuts against the drive end 243, when the user rotates the grip 120 clockwise or counterclockwise, the tip surface 110a of the key body 110 and the drive end 243 slide against each other, causing the key body 110 to rotate around the central axis J of the cylinder lock 1.
- the corresponding drive ends 243 engage with the four engagement grooves 111 of the key body 110, as shown in Figures 10 and 11.
- the unlocking key 100 advances a distance equivalent to the length of the engagement groove 111 along the length of the key body 110. This allows the user to perceive that the engagement groove 111 and the drive end 243 have engaged.
- the unlocking key 100 is the official key for the cylinder lock 1
- the tips of the corresponding tumbler pins 42 fit into multiple grooves (not shown) formed on the outer surface 110b of the key body 110.
- the sheer line between the driver pin 41 and the tumbler pins 42 coincides with the outer surface 20a of the inner cylinder 2.
- the grip portion 120 of the unlocking key 100 clockwise or counterclockwise
- the driving force generated by the rotation is transmitted to the inner cylinder 2 via the four engagement grooves 111 and the drive ends 243 of the four drive pins 24. This rotates the inner cylinder 2 relative to the outer cylinder 3, locking or unlocking the cylinder lock 1.
- the outer surface 110b of the key body 110 of the unlocking key 100 does not have any restricting portion for restricting the position around the central axis J of the cylinder lock 1 when inserted into the keyhole 21. This means that the user can insert the key body 110 into the keyhole 21 while holding the handle 120 of the unlocking key 100 at any angle of their choice, not just vertically but horizontally as well. Because the unlocking key 100 can be inserted into the keyhole 21 to lock or unlock the key regardless of the orientation of the unlocking key 100 relative to the keyhole 21, the locking device is easy to use for the user.
- the key body 110 of the unlocking key 100 does not have a shoulder that abuts against the surface of the keyway 21 to position the not-shown groove and the tumbler pin 42 of the cylinder lock 1.
- the not-shown groove and the tumbler pin 42 of the cylinder lock 1 are positioned by the engagement between the engagement groove 111 of the key body 110 and the drive end 243 of the drive pin 24. Therefore, even if an unlocking key 100 whose key body 110 is longer than the length of the keyway 21 is inserted into the keyway 21, the not-shown groove and the tumbler pin 42 of the cylinder lock 1 can be positioned. In other words, the same unlocking key 100 can be used to lock and unlock multiple cylinder locks with different keyway lengths.
- the drive end 243 of the drive pin 24 is located adjacent to the small diameter portion 242, which is a portion with a larger diameter than the outer diameter of the drive end 243, and is formed in a cylindrical shape with a groove 244 on the inside, making it a weak portion of the drive pin 24 with low rigidity.
- the number of drive pins 24 provided on the inner cylinder 2 and the corresponding number of engagement grooves 111 on the unlocking key 100 are not limited to four each, as long as there is at least one of each.
- At least two drive ends 243 are provided along the circumferential direction of the inner cylinder 2 and facing each other radially of the inner cylinder 2, and two engagement grooves 111 corresponding to the positions of these two drive ends 243 are provided at the tip of the key body 110, which is preferable because it allows the unlocking key 100 to be used in the same way even if it is rotated 180 degrees (the angle around the central axis J of the cylinder lock 1).
- the at least two drive ends 243 and the at least two engagement grooves 111 are not limited to being positioned 180 degrees apart.
- Figures 12A and 12B show other examples of engagement grooves 111 provided at the tip of the unlocking key 100.
- Four engagement grooves 111 are provided at the tip of the unlocking key 100 shown in Figure 12A. Two of these engagement grooves 111, 111 are positioned 180 degrees apart circumferentially around the key body 110 and face each other radially.
- the other two engagement grooves 111, 111 are positioned not facing each other.
- the tip of the unlocking key 100 shown in Figure 12B has four engagement grooves 111 that are positioned not facing each other.
- the drive pins 24 provided on the inner tube 2 are positioned to correspond to the positions of the engagement grooves 111 of the unlocking key 100.
- the driving end 243 is located at the rear end of the cylinder lock 1, so even if a picking tool is inserted into the keyhole 21 and the tumbler pin 42 is manipulated improperly, the driving end 243 for rotating the inner cylinder 2 is located further back than the picking tool, making it difficult to rotate the inner cylinder 2. This provides the locking device of this embodiment with excellent anti-theft capabilities.
- the two engagement grooves 111, 111 arranged symmetrically about the central axis Ja of the key body 110 are simultaneously machined using two processing tools T, T arranged symmetrically about the central axis Ja of the key body 110.
- the central axis Ja of the key body 110 is arranged at the center of the tip surface 110a of the key body 110 and extends perpendicular to the paper surface.
- the processing tool T is, for example, a cutting tool that processes the grooves by rotating.
- the two processing tools T, T are separated by an angle of 180 degrees around the central axis Ja of the key body 110.
- the two processing tools T, T are arranged in opposing positions across the key body 110.
- the two processing tools T, T advance simultaneously relative to the central axis Ja of the key body 110, simultaneously machining the two engagement grooves 111, 111.
- the engagement groove 111 is machined in the key body 110 using only one processing tool T, the key body 110 is pushed by the processing tool T and bends in a direction away from the processing tool T, making it difficult to perform high-precision groove machining.
- by simultaneously machining the two engagement grooves 111, 111 using two processing tools T, T positioned opposite each other across the key body 110 bending of the key body 110 during machining is suppressed. This makes it possible to machine the engagement groove 111 with high precision.
- the two opposing engagement grooves 111, 111 can be machined simultaneously using two processing tools T, T, allowing for high-precision machining, similar to that described above.
- T processing tools
- the machining precision is lower than when machining two opposing engagement grooves 111, 111, by simultaneously machining the two processing tools T, T so that their axial directions point toward the central axis Ja of the key body 110, bending of the key body 110 during machining is suppressed.
- the four engagement grooves 111 in FIG. 12B can be machined simultaneously using two of the two processing tools T, T so that their axial directions point toward the central axis Ja of the key body 110, thereby suppressing bending of the key body 110 during machining.
- three or more machining tools T may be used and advanced simultaneously toward the central axis Ja of the key body 110 of the unlocking key 100.
- the engagement groove 111 of the key body 110 may be as shown in Figures 14A and 14B. This allows the drive end 243 of the cylinder lock 1 to be smoothly introduced and engaged into the engagement groove 111 of the key body 110 when the unlocking key 100 inserted into the keyhole 21 is turned. This improves the operability of the unlocking key 4100.
- the wide portion 111a shown in Figures 14A and 14B is formed by a tapered surface that widens the groove width of the engagement groove 111 toward the tip of the key body 110.
- the specific shape of the wide portion 111a is not limited to a tapered surface, and it can have any shape as long as it widens the groove width of the engagement groove 111 toward the tip of the key body 110.
- the engagement groove 111 may have a tapered surface 111b that widens the groove depth of the engagement groove 111 along the radial direction of the key body 110 toward the tip of the key body 110.
- FIG 15 shows a door 200, which is a fixture equipped with a cylinder lock 1 of the locking device shown in this embodiment.
- the door 200 is placed openably and closably in a door opening 300 in the building frame.
- the door 200 has a handle 201 on the door end for opening and closing the door 200, and a pair of cylinder locks 1 located above and below the handle 201.
- the door 200 is used, for example, as a front door.
- a front door is shown as an example of a fixture to which the cylinder lock 1 is fitted, but the invention is not limited to front doors and can be applied to any door or door frame that requires security, such as a back door, terrace door, gate, interior door, shutter, etc.
- the cylinder lock 1 can be applied to anything other than fixtures, such as delivery boxes, lockers, safes, and refrigerators, as long as it can be used.
- This disclosure includes the following aspects of the locking device, fixture, and method for manufacturing an unlocking key.
- a cylinder lock having an inner cylinder with a circular keyhole and an outer cylinder that rotatably fits onto the inner cylinder; an unlocking key having a cylindrical key body that can be inserted into the keyhole of the cylinder lock,
- the cylinder lock is a protrusion at the rear end of the inner cylinder that protrudes into the keyhole in a fixed manner;
- the unlocking key has a recess at the tip of the key body that is recessed from the tip surface of the key body to the outer circumferential surface and can engage with the protrusion,
- a locking device configured such that the tip surface of the key body inserted into the keyhole abuts the convex portion, thereby positioning the unlocking key axially, and when the unlocking key positioned axially is rotated around the central axis of the cylinder lock, the concave portion and the convex portion engage with each other, allowing the driving force when the unlocking key is rotated to be transmitted to the inner cylinder.
- ⁇ Aspect 4> a drive pin having the protrusion at its tip at the rear end of the inner cylinder; the drive pin is disposed to penetrate the inner cylinder in the radial direction, and has a raised portion on an end face opposite to the convex portion, the raised portion facing the outer peripheral surface of the inner cylinder;
- the locking device according to any one of aspects 1 to 3, wherein the raised portion is in point contact with the inner circumferential surface of the outer cylinder.
- a locking device according to any one of aspects 1 to 4, wherein the protrusion is formed in a cylindrical shape having a circular groove on the inside.
- a fitting comprising the cylinder lock of the locking device according to any one of aspects 1 to 5.
- a method for manufacturing an unlocking key having a cylindrical key body with a plurality of recesses at the tip end thereof, the recesses being spaced apart at a predetermined angle along the circumferential direction of the key body and recessed from the tip end surface to the outer circumferential surface of the key body, A method for manufacturing an unlocking key, in which the multiple recesses are simultaneously machined using multiple processing tools that are arranged at predetermined angles apart along the circumferential direction of the key body.
- ⁇ Aspect 8> A method for manufacturing an unlocking key according to aspect 7, wherein the plurality of recesses are machined by simultaneously advancing the plurality of processing tools toward the central axis of the key body.
- Cylinder lock 2. Inner cylinder, 20a. Outer surface of inner cylinder, 21. Keyhole, 24. Drive pin, 242. Small diameter portion (portion with a larger diameter than the outer diameter of the drive end), 243. Drive end (protrusion), 244. Groove, 245. Raised portion, 3. Outer cylinder, 30b. Inner surface of outer cylinder, 100. Unlocking key, 110. Key body, 110a. Tip surface of key body, 110b. Outer surface of key body, 111. Engagement groove (recess), 200. Fitting, 111a. Wide portion, J. Cylinder lock center axis, Ja. Key body center axis, T. Processing tool
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Abstract
鍵穴に対する解錠鍵の向きを問わずに、解錠鍵を鍵穴に挿入して施解錠可能な施錠装置を提供する。円形の鍵穴を有する内筒と、内筒を回動可能に嵌合する外筒と、を有するシリンダ錠と、シリンダ錠の鍵穴に挿入可能な円柱状の鍵本体を有する解錠鍵と、を備え、シリンダ錠は、内筒の後端部に、鍵穴内に固定状に突出する凸部を有し、解錠鍵は、鍵本体の先端部に、鍵本体の先端面から外周面にかけて凹設されて凸部に係合可能な凹部を有し、鍵穴に挿入された鍵本体の先端面が凸部に当接することによって、前記解錠鍵が軸方向に位置決めされ、軸方向に位置決めされた状態の解錠鍵がシリンダ錠の中心軸周りに回動操作されることによって、凹部と凸部とが係合し、解錠鍵の回動操作時の駆動力を内筒に伝達可能に構成される、施錠装置である。
Description
本開示は、施錠装置、建具及び解錠鍵の製造方法に関する。
従来、住宅等の扉に設置されるシリンダ錠と、シリンダ錠を施解錠するための解錠鍵と、を備える施錠装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。シリンダ錠は、内筒と、内筒を回動可能に嵌合する外筒と、内筒の回動を規制する複数のタンブラーピンと、を有する。解錠鍵には、タンブラーピンを径方向の所定の位置に揃える凹凸が形成されている。鍵穴に挿入された解錠鍵の凹凸にタンブラーピンが係合し、タンブラーピンのシアーラインが内筒と外筒との間に一致したときに、内筒は外筒に対して回動可能である。シリンダ錠の軸方向に沿う解錠鍵の凹凸とタンブラーピンとの位置決めのため、解錠鍵には、鍵穴の表面と当接する肩部が設けられている。肩部と鍵穴の表面と当接する位置まで解錠鍵が鍵穴に挿入されることによって、解錠鍵の凹凸とタンブラーピンとの位置が合うように構成される。
一般に、解錠鍵は、タンブラーピンと係合する凹凸を有する板状に形成され、シリンダ錠の内筒に設けられる鍵穴は、解錠鍵の形状に対応して、内筒の径方向に細長い溝形状を有する。これによって、鍵穴に挿入する際の解錠鍵の向き(シリンダ錠の中心軸周りの角度)が規制されている。すなわち、鍵穴が縦方向に細長い場合、ユーザは、板状の解錠鍵の向きが縦方向になるように把持して鍵穴に挿入する必要がある。鍵穴が横方向に細長い場合、ユーザは、板状の解錠鍵の向きが横方向になるように把持して鍵穴に挿入する必要がある。
しかしながら、鍵穴に挿入する際の解錠鍵の向きは、ユーザによって好みが異なるため、従来の施錠装置は、ユーザにとって必ずしも使い勝手に優れるものではない。
本開示は、鍵穴に対する解錠鍵の向きを問わずに、解錠鍵を鍵穴に挿入して施解錠可能な施錠装置を提供することを目的とする。
本開示は、円形の鍵穴を有する内筒と、前記内筒を回動可能に嵌合する外筒と、を有するシリンダ錠と、前記シリンダ錠の前記鍵穴に挿入可能な円柱状の鍵本体を有する解錠鍵と、を備え、前記シリンダ錠は、前記内筒の後端部に、前記鍵穴内に固定状に突出する凸部を有し、前記解錠鍵は、前記鍵本体の先端部に、前記鍵本体の先端面から外周面にかけて凹設されて前記凸部に係合可能な凹部を有し、前記鍵穴に挿入された前記鍵本体の先端面が前記凸部に当接することによって、前記解錠鍵が軸方向に位置決めされ、軸方向に位置決めされた状態の前記解錠鍵が前記シリンダ錠の中心軸周りに回動操作されることによって、前記凹部と前記凸部とが係合し、前記解錠鍵の回動操作時の駆動力を前記内筒に伝達可能に構成される、施錠装置に関する。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態に係る施錠装置は、シリンダ錠1と、シリンダ錠1を施解錠可能な解錠鍵100と、を有する。シリンダ錠1は、図2及び図3に示すように、内筒2と、外筒3と、ドライバーピン41と、タンブラーピン42と、ドライバーピン41をタンブラーピン42に向けて付勢するバネからなる付勢部材43と、クリックピン5と、一対の蓋材6と、を有する。
ここで、各図中の方向について定義する。図中の両端矢印が示す方向は、シリンダ錠1の中心軸Jに沿う方向を示す。この方向は内筒2及び外筒3の軸方向に一致する。X1はシリンダ錠1の前方側を示し、X2はシリンダ錠1の後方側を示す。例えば、シリンダ錠1が玄関扉に取り付けられた場合、前方側X1は室外側であり、後方側X2は室内側である。
内筒2は、図2及び図3に示すように、外筒3に回動可能に嵌合する略円筒状部材である。内筒2の材質は特に限定されないが、例えば、真鍮等の金属により構成される。内筒2は、外筒3の内側に嵌合する。内筒2の中心には、内筒2の軸方向に沿って、解錠鍵100が挿入可能な鍵穴21が形成される。鍵穴21は、前方側X1に向けて円形に開口している。
内筒2の外周面20aには、図2及び図3に示すように、鍵穴21に連通する円筒形状のピン孔22が複数形成される。ピン孔22は、ドライバーピン41及びタンブラーピン42の少なくとも一部が挿脱可能な孔である。本実施形態では、内筒2の軸方向に沿って複数のピン孔22が配列されることによって1列のピン孔列が形成される。ピン孔列は、内筒2の周方向に複数列形成されている。本実施形態の内筒2は、4列のピン孔列を有する。4列のピン孔列は、周方向に隣接する2列のピン孔列を1つの組とする2組のピン孔列の組に分かれている。2組のピン孔列の組は、内筒2の周方向に180度の角度で離れている。2組のピン孔列の組は、シリンダ錠1の中心軸Jに対して対称となる位置に配置され、シリンダ錠1の中心軸Jを挟んで径方向に対向している。
内筒2の後方側X2の端部における外周面20aには、図2、図3及び図7に示すように、鍵穴21に連通する複数の嵌合孔23が、周方向に所定の間隔をあけて形成されている。本実施形態では、内筒2の外周面20aに4つの嵌合孔23が形成されている。4つの嵌合孔23は、周方向に隣接する2つの嵌合孔23を1つの組とする2組の嵌合孔23の組に分かれている。2組の嵌合孔23の組は、内筒2の周方向に180度の角度で離れている。2組の嵌合孔23の組は、シリンダ錠1の中心軸Jに対して対称となる位置に配置され、シリンダ錠1の中心軸Jを挟んで径方向に対向している。嵌合孔23の内周面における鍵穴21側は小径に形成されている。これによって、図7に示すように、嵌合孔23の内周面に環状の段部23aが形成されている。
4つの嵌合孔23には、それぞれ駆動ピン24が挿入される。駆動ピン24は、図6に示すように、内筒2の径方向の外側から駆動ピン24の軸方向に沿って順に、大径部241、小径部242、駆動端部243を同軸状に有する。大径部241及び小径部242は円柱状に形成される。駆動端部243の外径は、小径部242の外径よりも小さい円筒状に形成される。駆動ピン24において、小径部242は、駆動端部243に隣接し、駆動端部243の外径よりも大径の部位である。
駆動端部243の内側には、鍵穴21に向けて開口する円形の溝部244を有する。溝部244の深さは、小径部242からの駆動端部243の突出高さ以上である。溝部244の深さは、内筒2の内周面20bから鍵穴21への駆動端部243の突出高さ以上でもある。すなわち、駆動ピン24の軸方向に沿う溝部244の底部244aの位置は、小径部242と駆動端部243との境界部である駆動端部243の根元部243aと同じ位置に配置されるか、もしくは根元部243aよりも小径部242側の位置に配置される。大径部241の上面(小径部242と反対側の面)には、略円錐状に隆起した隆起部245が形成されている。隆起部245の頂点245aは、駆動ピン24の中心軸上に配置される。
駆動ピン24は、内筒2の径方向の外側から嵌合孔23に挿入される。駆動ピン24の大径部241が嵌合孔23の環状の段部23aに当接し、それ以上の鍵穴21へ向けた挿入が阻止される。駆動ピン24の大径部241及び小径部242は嵌合孔23内に完全に収容される。大径部241は、内筒2の外周面20aよりも径方向の外側には突出していない。小径部242は、内筒2の内周面20bよりも径方向の内側には突出していない。内筒2の外周面20aには、駆動ピン24の隆起部245が臨み、外筒3の内周面30bに対して点接触する。これによって、駆動ピン24の径方向の外側への移動が、外筒3によって阻止される。駆動ピン24は、シリンダ錠1の径方向にガタつくことがないとともに、外筒3に対する内筒2の回動動作に支障をきたすこともない。
この状態で、駆動端部243は、図4、図5及び図7に示すように、嵌合孔23から鍵穴21内に突出して配置される。内筒2の周方向に隣接する2つずつの駆動端部243は、互いに内筒2の周方向に沿って180度の角度で離れ、シリンダ錠1の中心軸Jを挟んで、内筒2の径方向に対向して配置される。これによって、4つの駆動ピン24の駆動端部243は、鍵穴21内に固定状に突出する4つの凸部を構成する。後述するように、解錠鍵100の鍵本体110の先端部に設けられた係合溝111と係合し、解錠鍵100の回動操作時の駆動力を内筒2に伝達する。
内筒2の後方側X2の端部における外周面20aには、図3及び図5に示すように、後述するクリックピン5が嵌合する凹部25が形成される。凹部25は、内筒2の軸方向に沿って延びている。内筒2の外周面20aの周方向に沿う凹部25の幅は、図5に示すように、円筒形状のクリックピン5の外径よりも小さい。
外筒3は、図2及び図3に示すように、内側に内筒2が嵌合可能な略円筒状部材である。外筒3の材質は特に限定されないが、例えば、内筒2と同様に、真鍮等の金属により構成される。外筒3は、シリンダ錠1が取り付けられる図示しない扉に対して回動不能に固定される。外筒3は、内筒2との摺動面である内周面30bを、内筒2の外周面20aに当接させて内筒2と嵌合する。外筒3の軸方向の長さは、内筒2の軸方向の長さよりも僅かに短い。これによって、図7に示すように、前方側X1の位置が揃えられて外筒3に嵌合した内筒2は、外筒3よりも後方側X2に向けて突出する。外筒3よりも後方側X2に突出した内筒2の部位は、シリンダ錠1の図示しない機能部品との接続のために利用される。
外筒3には、外筒3の軸方向に沿って、内筒2が嵌合可能な円筒形状の孔部31が形成される。外筒3の外周面30aには、孔部31に連通する円筒形状のピン孔32が複数形成される。ピン孔32は、ドライバーピン41及びタンブラーピン42の少なくとも一部が挿脱可能な孔である。外筒3の複数のピン孔32は、内筒2の複数のピン孔22と連通可能に配置される。本実施形態では、外筒3の軸方向に沿って複数のピン孔32が配列されることによって1列のピン孔列が形成される。本実施形態の外筒3は、内筒2の4列のピン孔列の位置に対応して配置される4列のピン孔列を有する。したがって、外筒3の4列のピン孔列は、周方向に隣接する2列のピン孔列を1つの組とする2組のピン孔列の組に分かれている。2組のピン孔列の組は、外筒3の周方向に180度の角度で離れている。2組のピン孔列の組は、シリンダ錠1の中心軸Jに対して対称となる位置に配置され、シリンダ錠1の中心軸Jを挟んで径方向に対向している。内筒2のピン孔22と、外筒3のピン孔32とは、内筒2を外筒3に対して回動させ、所定の位置に配置させた際に、ドライバーピン41及びタンブラーピン42の少なくとも一部が挿脱可能であるように互いに連通する。
図2~図5に示すように、外筒3の外周面30aには、軸方向に沿う蓋材取付溝33が設けられる。蓋材取付溝33は、断面視で略直方形状を有し、外筒3の外周面30aに開口している。蓋材取付溝33は、外筒3の前方側X1の端面から後方側X2の端面にかけて形成される。本実施形態において、蓋材取付溝33は、外筒3の外周面30aに2つ設けられる。2つの蓋材取付溝33は、図4及び図5に示すように、外筒3の外周面30aの周方向に180度の角度で離れて配置されている。2つの蓋材取付溝33は、後述する蓋材6の屈曲部62が係合可能に構成される。
図3及び図5に示すように、外筒3の後方側X2の端部には、軸方向に沿う切り欠き部34が形成されている。切り欠き部34は、内筒2の凹部25に連通可能に配置される。切り欠き部34は、外筒3の後方側X2の端面から前方側X1に向けて、平面視で略直方体形状に外周面30aを切り欠くことによって形成される。孔部31は、切り欠き部34によって外筒3の径方向の外側と連通している。切り欠き部34の切り欠き幅及び切り欠き長さは、円筒形状のクリックピン5の外径及び軸方向長さに略等しい。
ドライバーピン41及びタンブラーピン42は、それぞれ略円柱形状の部材である。ドライバーピン41及びタンブラーピン42は、内筒2のピン孔22及び外筒3のピン孔32の各々に、内筒2及び外筒3の径方向に摺動可能に収容される。タンブラーピン42は、ピン孔22,32における鍵穴21側に配置されるピンである。タンブラーピン42の先端部は、鍵穴21内に挿入される解錠鍵100の鍵本体110と接触可能となるように、鍵穴21内に突出して配置される。タンブラーピン42の先端部は、丸みを帯びた形状を有する。ドライバーピン41の一方の端部はタンブラーピン42と当接し、他方の端部は付勢部材43と当接している。図2及び図3では一組のドライバーピン41、タンブラーピン42及び付勢部材43のみを図示しているが、ドライバーピン41、タンブラーピン42及び付勢部材43の組は、内筒2及び外筒3のピン孔22,32の数に対応して設けられる。図4、図5、図7、図9及び図10では、鍵穴21内に突出するタンブラーピン42の図示を省略している。
クリックピン5は、外筒3に対する内筒2の回動状態が、鍵穴21に対して解錠鍵100を挿脱可能な状態である場合に、外筒3に対する内筒2の回動を抑制する部材である。クリックピン5は円筒形状である。クリックピン5の軸方向は、内筒2及び外筒3の軸方向に沿っている。クリックピン5の軸方向の中央部には、全周に亘る括れ部5aが形成されている。クリックピン5は、図5に示すように、内筒2と外筒3とが嵌合した状態で、内筒2の凹部25に嵌合するように配置されるとともに外筒3の切り欠き部34内に完全に収容される。切り欠き部34内のクリックピン5は、外筒3の外周面30aよりも径方向外側に突出していない。
切り欠き部34内に収容されたクリックピン5は、付勢部材としての円弧形状のトーションバネ51によって、内筒2に向けて付勢されている。トーションバネ51は、外筒3の後方側X2の端部における外周面30aに周方向に沿って形成されたバネ取付溝35に装着される。トーションバネ51の2つの端部51aは、外筒3の外周面30aに形成されたバネ係止溝36に係止される。バネ取付溝35に装着されたトーションバネ51は、クリックピン5の括れ部5aに係合し、外筒3の径方向の外側から付勢力を与える。
図5に示す状態では、外筒3の切り欠き部34内のクリックピン5は、内筒2の凹部25に嵌合している。このとき、外筒3に対する内筒2の回動が抑制されるとともに、クリックピン5が凹部25に嵌合する際のクリック感が、解錠鍵100を回動させる使用者の手指に伝達される。これによって、使用者は、解錠鍵100の挿脱可能な位置を認識できるとともに、挿脱可能な位置で外筒3に対する内筒2の回動状態を容易に保持することができる。クリックピン5を付勢するトーションバネ51は、クリックピン5の括れ部5aに係合するとともに、外筒3のバネ取付溝35に装着されるため、外筒3の外径が大きくなることはなく、シリンダ錠1の小径化が可能である。
蓋材6は、外筒3の外周面30aに沿って取り付けられることによって、外周面30aに開口する複数のピン孔32を被覆する。蓋材6は、ドライバーピン41に対して付勢力を与える付勢部材43の付勢力に抗した状態で、外筒3に取り付けられる。これによって、ドライバーピン41はピン孔32に収容されると共に、外筒3の径方向内側に向かう付勢力が加えられる。蓋材6が外筒3の複数のピン孔32を被覆することで、ドライバーピンのピン孔を一列毎に被覆する蓋材と比較して、蓋材を固定するための溝部の配置スペースを低減することができる。これによって、外筒3を小径化することができる。図1及び図7に示すように、蓋材6の後方側X2の端部は、バネ取付溝35を覆っていない。
本実施形態において、蓋材6は、外筒3に2つ設けられる。2つの蓋材6は、組み合わされることによって、外筒3の外周面30aに略円筒状に形成される。蓋材6を複数設けることによって、単一の円筒形状の蓋材を用いる場合と比較して、シリンダ錠1の組立作業性を向上させることができる。蓋材6の材質としては、バネ鋼材を用いることが好ましい。これによって、蓋材6と外筒3とを隙間なく密着させることが可能となる。特に、ステンレス製のバネ鋼材を用いることがより好ましい。具体的には、SUS304CSPが挙げられる。
蓋材6は、図8に示すように、平板を外筒3の外周面30aに沿って湾曲させた形状を有する湾曲部61と、湾曲部61の両端にそれぞれ形成される屈曲部62と、を有する。湾曲部61は、略半円弧状の断面形状を有する。屈曲部62は、湾曲部61の曲率を有する方向の両端に配置され、それぞれ湾曲部61の内側に向けて屈曲している。2つの蓋材6、6は、同一の形状を有し、シリンダ錠1の中心軸Jを中心として対称となる位置に配置される。
2つの蓋材6は、それぞれの屈曲部62を、外筒3の外周面30aに形成された2つの蓋材取付溝33,33に係止することによって、外筒3の外周面30aに取り付けられる。蓋材6の湾曲部61は、蓋材6が外筒3に取り付けられる前の状態において、外筒3の外周面30aの曲率よりも多少大きな曲率で内側に湾曲している。そのため、蓋材6を外筒3に取り付けた際に、湾曲部61が発揮するバネ力によって、屈曲部62が蓋材取付溝33に強固に係止されるとともに、湾曲部61が外筒3に対して密着する。
次に、本実施形態のシリンダ錠1における内筒2と外筒3との軸方向の抜け止め構造について説明する。
図2、図3及び図7に示すように、内筒2の外周面20aには、周方向に沿って延びる固定ピン挿入溝26が形成される。固定ピン挿入溝26は、図7に示すように、内筒2の外周面20aから鍵穴21に向けて、軸方向に沿って同幅で凹設された断面矩形状の溝である。本実施形態において、固定ピン挿入溝26は内筒2の前方側X1の端部に配置され、外周面20aに対して全周に亘って切削加工することによって、環状に形成されている。内筒2の複数のピン孔22は、固定ピン挿入溝26よりも後方側X2に配置されている。
図2、図3及び図7に示すように、外筒3の前方側X1の端部における外周面30aには、内筒2の固定ピン挿入溝26に対応する位置に、円筒形状の固定ピン挿入孔37が形成される。固定ピン挿入孔37は、孔部31に連通している。図1及び図7に示すように、蓋材6の前方側X1の端部は、固定ピン挿入孔37を覆っていない。
図7に示すように、固定ピン挿入孔37の内径は、内筒2の軸方向に沿う固定ピン挿入溝26の溝幅よりも大きい。そのため、内筒2と外筒3とが嵌合した状態で、固定ピン挿入孔37内には、固定ピン挿入溝26と、その固定ピン挿入溝26の前方側X1及び後方側X2にそれぞれ配置される段部26aと、が臨んでいる。段部26aは、内筒2の外周面20aの一部によって形成される。
外筒3には複数の固定ピン挿入孔37が形成される。本実施形態では、外筒3に4つの固定ピン挿入孔37が形成されている。外筒3には、2つの固定ピン挿入孔37を1つの組として、固定ピン挿入孔37の2つの組が、蓋材取付溝33を挟んで、外筒3の周方向に沿って配置されている。図4に示すように、1つの組を構成する2つの固定ピン挿入孔37のそれぞれの中心軸37aが外筒3の周方向に交差する角度θは、180度未満である。この角度θの下限は、2つの固定ピン挿入孔37同士が干渉せず、且つ各固定ピン挿入孔37に挿入される後述する2つの内外筒固定ピン7同士が干渉しない程度の角度に設定される。具体的な角度θは、180度以外であれば特に限定されないが、例えば30度に設定することができる。
複数の固定ピン挿入孔37のうちの少なくとも2つの固定ピン挿入孔37には、内外筒固定ピン7が挿入可能である。本実施形態では、4つの固定ピン挿入孔37のうちの1つの組を構成する2つの固定ピン挿入孔37に、それぞれ金属製の内外筒固定ピン7が挿入されている。内外筒固定ピン7は、図4及び図7に示すように、外筒3の径方向の外側から内外筒固定ピン7の軸方向に沿って順に、それぞれ円筒形状の小径部71、大径部72、位置決め端部73を有する。大径部72の外径は、固定ピン挿入孔37の内径以下、且つ内筒2の軸方向に沿う固定ピン挿入溝26の溝幅よりも大きい。位置決め端部73の外径は、大径部72の外径よりも小さく、且つ内筒2の軸方向に沿う固定ピン挿入溝26の溝幅以下である。本実施形態でいう内外筒固定ピン7は、軸方向に外筒3から内筒2が抜け出さないように内筒2の軸方向の動きを規制して、固定するための固定ピンである。
内外筒固定ピン7の軸方向の長さは、固定ピン挿入孔37の軸方向の長さよりも大きい。詳しくは、内外筒固定ピン7の軸方向における小径部71と大径部72とを合わせた長さは、固定ピン挿入孔37の軸方向の長さよりも短い。内外筒固定ピン7の軸方向における位置決め端部73の長さは、内筒2の固定ピン挿入溝26の深さ以下である。
内外筒固定ピン7が、位置決め端部73を先頭にして外筒3の径方向の外側から固定ピン挿入孔37に挿入されると、内外筒固定ピン7の大径部72が固定ピン挿入孔37内に臨む段部26aに当接し、それ以上の挿入が阻止される。この状態で、内外筒固定ピン7の位置決め端部73は、図4及び図7に示すように、外筒3の固定ピン挿入孔37を貫通して内筒2の固定ピン挿入溝26内に挿入される。これによって、内筒2は、外筒3に対して軸方向に抜け出し不能に位置決めされた状態で、外筒3の孔部31に嵌合する。内外筒固定ピン7の位置決め端部73は、内筒2の固定ピン挿入溝26内を周方向に移動可能である。そのため、解錠鍵100の鍵穴21への挿入によってシリンダ錠1が解錠状態にあるときに、内筒2は、外筒3に対して自由に回動可能である。
内筒2は、外筒3の径方向の外側から挿入される内外筒固定ピン7によって、軸方向に抜け出し不能に位置決めされるため、内筒2によって外筒3を軸方向の両側から挟む必要がない。内筒2及び外筒3の軸方向の長さを可及的に短くすることができるため、シリンダ錠1の小型化が可能である。
このように内筒2と外筒3とが嵌合された状態における公差関係は、内筒2に形成される固定ピン挿入溝26の溝幅、外筒3の孔部31の内径、内外筒固定ピン7の外径の3つである。このうちの外筒3の孔部31の内径以外は、固定ピン挿入溝26及び内外筒固定ピン7を切削加工する工作機械による外周加工であるため、高精度の加工が実現できる。そのため、内筒2と外筒3との軸方向のずれ量を最小限にすることができる。内筒2と外筒3との間の隙間を小さくすることができるため、シリンダ錠1を小径化することが可能である。
図2~図4及び図7に示すように、2つの固定ピン挿入孔37に挿入された2つの内外筒固定ピン7は、外筒3の径方向の外側から押さえ部材8によって押さえられる。これによって、内外筒固定ピン7が自重によって外筒3から抜け出ることが防止される。本実施形態の押さえ部材8は、バネ弾性を有する金属からなる棒状体を、外筒3の周方向に沿って湾曲させた円弧形状のバネ部材からなる。押さえ部材8の両端部には、それぞれ同一方向に屈曲形成された係止部8aが形成される。押さえ部材8は、外筒3の前方側X1の端部における外周面30aに周方向に沿って形成された収容溝38内に収容される。収容溝38は、外筒3の全周に亘って形成され、2つの固定ピン挿入孔37を横断している。
外筒3の外周面30aには、周方向に間隔をあけて配置される2つの押さえ部材係止溝331が形成される。2つの押さえ部材係止溝331は、外筒3の前方側X1の端部における外周面30aに、外筒3の径方向の外側及び前方側X1に向けて開放するように凹設されている。押さえ部材係止溝331は、蓋材取付溝33に対して、2つの内外筒固定ピン7が挿入される2つの固定ピン挿入孔37に近い側にずれた位置に配置される。2つの押さえ部材係止溝331は、外筒3の外周面30aにおいて、それぞれ蓋材取付溝33に対して周方向に連通している。
押さえ部材8の円弧形状に沿う2つの係止部8a間の長さは、外筒3の周方向に沿う2つの押さえ部材係止溝331間の距離よりも僅かに小さい。そのため、押さえ部材8は、係止部8aをそれぞれ押さえ部材係止溝331に嵌合することによって、収容溝38内に外筒3の周方向に沿って弾性的に装着される。
収容溝38に装着された押さえ部材8は、収容溝38内において2つの内外筒固定ピン7の小径部71の端面を横断するよう配置される。これによって、2つの内外筒固定ピン7は、それぞれ固定ピン挿入孔37から抜け出ないように、外筒3の径方向の外側から押さえられる。固定ピン挿入孔37に挿入された内外筒固定ピン7の小径部71の端面は、図4及び図7に示すように、外筒3の外周面30aに対して、少なくとも押さえ部材8を形成する棒状体の外径以上の距離だけ径方向の内側に引っ込んだ位置に配置される。収容溝38の深さは、少なくとも押さえ部材8を形成する棒状体の外径以上である。これによって、押さえ部材8によって2つの内外筒固定ピン7を外筒3の径方向の外側から押さえても、外筒3の外径が大きくなることはなく、シリンダ錠1の小径化を阻害することはない。
押さえ部材8は、内外筒固定ピン7が固定ピン挿入孔37から抜け出ない程度に内外筒固定ピン7を押さえているだけであり、内外筒固定ピン7に対して内筒2に向けた付勢力を実質的に与えていない。内外筒固定ピン7は、内筒2を押圧しないため、内筒2が外筒3に対して回動する際に抵抗となることはない。そのため、内筒2は外筒3に対して円滑に回動可能である。
2つの固定ピン挿入孔37の中心軸37aは180度未満の角度θで交差するため、2つの固定ピン挿入孔37に挿入された2つの内外筒固定ピン7の中心軸7aも、180度未満の角度θで交差する。これによって、内筒2が、外筒3に対して、内外筒固定ピン7の中心軸7aを中心にして回動する方向にガタつくことはない。
内筒2と外筒3との軸方向の位置決め及び抜け止めは、内外筒固定ピン7を外筒3の径方向の外側から固定ピン挿入孔37に挿入し、押さえ部材8によって押さえるだけで完了するため、内筒2と外筒3との嵌合作業を簡易に行うことができる。固定ピン挿入孔37は蓋材6によって覆われていないため、内筒2と外筒3との位置決め状態は、外筒3から押さえ部材8を取り外し、固定ピン挿入孔37から内外筒固定ピン7を引き抜くだけで容易に解除することができる。内外筒固定ピン7は、小径部71をピンセット等の治具を用いて摘まむことによって容易に引き抜くことができる。
本実施形態に係るシリンダ錠1は、外筒3に形成される4つの固定ピン挿入孔37のうちの1つの組を構成する2つの固定ピン挿入孔37を使用して、それぞれ内外筒固定ピン7を挿入するように構成されるが、2つの内外筒固定ピン7の配置は、外筒3の周方向に180度の角度で配置されない条件であれば、4つの固定ピン挿入孔37のうちのいずれか2つの固定ピン挿入孔37に2つの内外筒固定ピン7を挿入するように構成されてもよい。固定ピン挿入孔37は、4つの固定ピン挿入孔37の全てに挿入されてもよい。
次に、解錠鍵100について説明する。
解錠鍵100は、円柱状の棒状体からなる鍵本体110と、鍵本体110の後端部(図1における左側の端部)に設けられる板状の把持部120と、を有する。鍵本体110は、把持部120から一方向に真っ直ぐに延びている。
把持部120から最も遠い鍵本体110の先端部(図1における右側の端部)には、図1、図9~図11に示すように、4つの係合溝111が形成されている。4つの係合溝111は、内筒2の鍵穴21に突出する4つの駆動端部243の配置に対応している。すなわち、4つの係合溝111は、鍵本体110の周方向に隣接する2つの係合溝111を1つの組とする2組の係合溝111の組に分かれている。2組の係合溝111の組は、鍵本体110の周方向に180度の角度で離れている。2組の係合溝111の組は、鍵本体110の中心軸に対して対称となる位置に配置されている。
4つの係合溝111は、同一形状であり、それぞれ鍵本体110の先端面110aから外周面110bにかけて凹設され、鍵本体110の長さ方向に沿って延びている。解錠鍵100の係合溝111は、駆動端部243に係合可能な凹部を構成する。解錠鍵100における把持部120から係合溝111までの鍵本体110の長さは、内筒2の前方側の端面20cから内筒2の鍵穴21に突出する駆動端部243までの長さ以上である。
鍵本体110の外周面110bには、鍵穴21へ挿入する際のシリンダ錠1の中心軸J周りの位置を規制するための溝もしくは突起からなる規制部を有していない。鍵本体110の外周面110bには、シリンダ錠1に設けられる複数のタンブラーピン42の配列に対応する図示しない凹溝が形成されるが、図示を省略している。鍵本体110は、鍵穴21の表面に当接する肩部を有していない。
次に、鍵穴21に解錠鍵100を挿入して行うシリンダ錠1の施解錠動作について説明する。
図1に示すように、まず、ユーザは、シリンダ錠1の内筒2の鍵穴21に、前方側X1から解錠鍵100の鍵本体110を挿入する。このときの解錠鍵100の向き(シリンダ錠1の中心軸J周りの角度)は、把持部120が縦方向になる向きに配置されているが、解錠鍵100の向きは問わない。つまり、解錠鍵100の鍵本体110の鍵穴21への挿入時は、360度どの向きからも自由な角度で鍵本体110を挿入可能である。鍵本体110を鍵穴21の奥深くまで挿入すると、図9に示すように、鍵本体110の先端面110aが、鍵穴21内に突出する駆動端部243に当接する。これによって、解錠鍵100の挿入移動が停止し、解錠鍵100は軸方向に位置決めされる。この状態では、4つの駆動端部243の位置と鍵本体110の4つの係合溝111の位置とは合致しておらず、互いに係合しない。
鍵本体110の先端面110aが駆動端部243に当接した後、ユーザが把持部120を時計方向又は反時計方向に回動操作すると、鍵本体110の先端面110aと駆動端部243とが摺動しながら、鍵本体110がシリンダ錠1の中心軸J周りに回動する。その過程で、4つの駆動端部243の位置と鍵本体110の4つの係合溝111の位置とが合致すると、図10及び図11に示すように、鍵本体110の4つの係合溝111内に、それぞれ対応する駆動端部243が嵌合する。このとき、鍵本体110の長さ方向に沿う係合溝111の長さに相当する距離だけ解錠鍵100が前進する。これによって、ユーザは、係合溝111と駆動端部243とが嵌合したことを知覚することができる。
解錠鍵100がシリンダ錠1の正式の鍵である場合、4つの係合溝111と4つの駆動端部243とが係合した状態において、鍵本体110の外周面110bに形成される図示しない複数の凹溝に、対応するタンブラーピン42の先端がそれぞれ嵌合する。これによって、ドライバーピン41とタンブラーピン42との間のシアーラインが内筒2の外周面20aに一致する。この状態で、ユーザが解錠鍵100の把持部120を時計方向又は反時計方向にさらに回動操作すると、回動操作時の駆動力が、4つの係合溝111及び4つの駆動ピン24の駆動端部243を介して内筒2に伝達される。これによって、外筒3に対して内筒2が回動し、シリンダ錠1が施錠もしくは解錠される。
解錠鍵100の鍵本体110の外周面110bには、鍵穴21へ挿入する際のシリンダ錠1の中心軸J周りの位置を規制するための規制部が設けられていないため、ユーザは、解錠鍵100の把持部120を、縦方向に限らず、横方向等の好みの自由な角度で把持した状態で、鍵本体110を鍵穴21に挿入することができる。鍵穴21に対する解錠鍵100の向きを問わずに、解錠鍵100を鍵穴21に挿入して施解錠可能であるため、施錠装置は、ユーザにとって使い勝手に優れる。
解錠鍵100の鍵本体110には、図示しない凹溝とシリンダ錠1のタンブラーピン42との位置決めのために鍵穴21の表面に当接する肩部が設けられていない。図示しない凹溝とシリンダ錠1のタンブラーピン42とは、鍵本体110の係合溝111と駆動ピン24の駆動端部243との係合によって位置決めされる。そのため、鍵本体110の長さが鍵穴21の長さよりも長い解錠鍵100を鍵穴21に挿入しても、図示しない凹溝とシリンダ錠1のタンブラーピン42との位置決めが可能である。すなわち、同一の解錠鍵100で、鍵穴の長さの異なる複数のシリンダ錠の施解錠が可能である。
駆動ピン24の駆動端部243は、駆動端部243の外径よりも大径の部位である小径部242に隣接して配置され、内側に溝部244を有する円筒状に形成されるため、駆動ピン24において剛性の低い脆弱な部位である。これによって、異なる解錠鍵等が鍵穴21に挿入され、駆動端部243に対して回転方向の無理な荷重が掛かった場合、駆動端部243が破損して内筒2を回転させることができなくなる。そのため、シリンダ錠1は防犯性が高い。
内筒2に設けられる駆動ピン24の数、及びこれに対応する解錠鍵100の係合溝111の数は、それぞれ4つずつに限定されず、少なくとも1つずつであればよい。駆動端部243は、内筒2の周方向に沿い、且つ内筒2の径方向に対向するように少なくとも2つ設けられ、鍵本体110の先端部に、この2つの駆動端部243の位置に対応する2つの係合溝111が設けられることによって、解錠鍵100の向き(シリンダ錠1の中心軸J周りの角度)が180度回転した向きであっても、同様に使用することができるために好ましい。
但し、少なくとも2つの駆動端部243及び少なくとも2つの係合溝111は、それぞれ180度対向する位置に設けられるものに限定されない。図12A及び図12Bは、解錠鍵100の先端部に設けられる係合溝111の他の例を示している。図12Aに示す解錠鍵100の先端部には、4つの係合溝111が設けられている。このうちの2つの係合溝111,111は、鍵本体110の周方向に180度離れた位置に配置され、互いに径方向に対向している。他の2つの係合溝111,111は、互いに対向していない位置に配置されている。図12Bに示す解錠鍵100の先端部には、いずれも対向していない位置に配置される4つの係合溝111が設けられている。この場合の内筒2に設けられる駆動ピン24は、これらの解錠鍵100の係合溝111の配置に対応するように設けられる。
駆動端部243は、シリンダ錠1の後端部に配置されるため、鍵穴21にピッキング工具が挿入されてタンブラーピン42が不正に操作されても、内筒2を回動させるための駆動端部243は、ピッキング工具よりもさらに奥に配置されるため、内筒2を回動させることが困難である。そのため、本実施形態の施錠装置は防犯性に優れる。
次に、解錠鍵100の製造方法について図13を参照して説明する。
解錠鍵100の鍵本体110に、図11に示すように180度で対向して配置される複数の係合溝111を形成する場合、鍵本体110の中心軸Jaに対して対称に配置される2つの係合溝111,111を、鍵本体110の中心軸Jaに対して対称に配置される2つの加工具T,Tによって同時に加工を行う。鍵本体110の中心軸Jaは、図13において、鍵本体110の先端面110aの中心に配置され、紙面に対して垂直方向に延びている。加工具Tは、例えば、回転することによって溝加工を行う切削工具である。2つの加工具T,Tは、鍵本体110の中心軸Ja周りに180度の角度で離れている。2つの加工具T,Tは、鍵本体110を挟んで対向する位置に配置される。
2つの加工具T,Tは、鍵本体110の中心軸Jaに対して同時に前進し、2つの係合溝111,111を同時に加工する。例えば1つの加工具Tのみによって鍵本体110に係合溝111を加工する場合、鍵本体110が加工具Tに押されて加工具Tから逃げる方向に撓むことによって、高精度な溝加工を行うことが困難である。しかし、本実施形態のように、鍵本体110を挟んで対向する位置に配置される2つの加工具T,Tによって、2つの係合溝111,111を同時に加工することによって、加工時の鍵本体110の撓みが抑制される。そのため、係合溝111を高精度に加工することが可能である。
図12Aに示す解錠鍵100を製造する場合は、互いに対向して配置される2つの係合溝111,111を、2つの加工具T,Tによって同時に加工することで、上記同様に高精度に加工することができる。図12Aにおける互いに対向していない他の2つの係合溝111,111、を加工する場合も、2つの加工具T,Tによって同時に加工することが好ましい。この場合、対向して配置される2つの係合溝111,111を加工する場合に比較して加工精度は劣るものの、2つの加工具T,Tの軸線方向が鍵本体110の中心軸Jaに向かうように同時に加工することで、加工時の鍵本体110の撓みは抑制される。図12Bにおける4つの係合溝111も、同様にして、2つの加工具T,Tの軸線方向が鍵本体110の中心軸Jaに向かうように2つの係合溝111,111ずつ同時に加工することで、加工時の鍵本体110の撓みを抑制することができる。
3つ以上の係合溝111を加工する場合、3つ以上の加工具Tを用いて、解錠鍵100の鍵本体110の中心軸Jaに向けて同時に前進させることによって加工してもよい。
鍵本体110の係合溝111は、図14A及び図14Bもよい。これによって、鍵穴21に挿入した解錠鍵100を回動操作した際に、鍵本体110の係合溝111内に、シリンダ錠1の駆動端部243を円滑に導入して嵌合させることができる。そのため、解錠鍵4100の操作性が向上する。
図14A及び図14Bに示す幅広部111aは、係合溝111の溝幅を、鍵本体110の先端に向けて拡開させるテーパー面によって形成される。幅広部111aは、鍵本体110の先端に向けて係合溝111の溝幅を広くするものであれば、具体的な形状は任意であり、テーパー面に限定されない。係合溝111は、図14A及び図14Bに示すように、鍵本体110の先端に向けて、鍵本体110の径方向に沿う係合溝111の溝深さを広くするテーパー面111bを有してもよい。
図15は、本実施形態に示す施錠装置のシリンダ錠1を備える建具であるドア200を示す。ドア200は、建物躯体のドア開口部300に開閉可能に納められる。ドア200は、戸先側に、ドア200の開閉操作用のハンドル201と、ハンドル201の上下にそれぞれ配置される一対のシリンダ錠1と、を有する。ドア200は、例えば、玄関ドアとして用いられる。
本実施形態では、シリンダ錠1が搭載される建具の一例として玄関ドアを示したが、玄関ドアに限られず、セキュリティ性が求められるあらゆるドアや扉に適用可能であり、例えば勝手口ドア、テラスドア、門扉、室内ドア、シャッター等に適用し得る。さらに、シリンダ錠1を適用し得るものであれば建具以外にも適用可能であり、例えば宅配ボックス、ロッカー、金庫、冷蔵庫にも適用し得る。本開示は以下の態様に記載の施錠装置、建具及び解錠鍵の製造方法を含む。
<態様1>
円形の鍵穴を有する内筒と、前記内筒を回動可能に嵌合する外筒と、を有するシリンダ錠と、
前記シリンダ錠の前記鍵穴に挿入可能な円柱状の鍵本体を有する解錠鍵と、を備え、
前記シリンダ錠は、
前記内筒の後端部に、前記鍵穴内に固定状に突出する凸部を有し、
前記解錠鍵は、前記鍵本体の先端部に、前記鍵本体の先端面から外周面にかけて凹設されて前記凸部に係合可能な凹部を有し、
前記鍵穴に挿入された前記鍵本体の先端面が前記凸部に当接することによって、前記解錠鍵が軸方向に位置決めされ、軸方向に位置決めされた状態の前記解錠鍵が前記シリンダ錠の中心軸周りに回動操作されることによって、前記凹部と前記凸部とが係合し、前記解錠鍵の回動操作時の駆動力を前記内筒に伝達可能に構成される、施錠装置。
円形の鍵穴を有する内筒と、前記内筒を回動可能に嵌合する外筒と、を有するシリンダ錠と、
前記シリンダ錠の前記鍵穴に挿入可能な円柱状の鍵本体を有する解錠鍵と、を備え、
前記シリンダ錠は、
前記内筒の後端部に、前記鍵穴内に固定状に突出する凸部を有し、
前記解錠鍵は、前記鍵本体の先端部に、前記鍵本体の先端面から外周面にかけて凹設されて前記凸部に係合可能な凹部を有し、
前記鍵穴に挿入された前記鍵本体の先端面が前記凸部に当接することによって、前記解錠鍵が軸方向に位置決めされ、軸方向に位置決めされた状態の前記解錠鍵が前記シリンダ錠の中心軸周りに回動操作されることによって、前記凹部と前記凸部とが係合し、前記解錠鍵の回動操作時の駆動力を前記内筒に伝達可能に構成される、施錠装置。
<態様2>
前記凹部は、前記鍵本体の先端に向けて溝幅が広くなる幅広部を有する、態様1に記載の施錠装置。
前記凹部は、前記鍵本体の先端に向けて溝幅が広くなる幅広部を有する、態様1に記載の施錠装置。
<態様3>
前記凸部は、前記内筒に複数設けられ、
前記複数の凸部は、前記内筒の周方向に沿って所定の角度で離れて配置され、且つ前記内筒の径方向に対向している、態様1又は2に記載の施錠装置。
前記凸部は、前記内筒に複数設けられ、
前記複数の凸部は、前記内筒の周方向に沿って所定の角度で離れて配置され、且つ前記内筒の径方向に対向している、態様1又は2に記載の施錠装置。
<態様4>
前記内筒の後端部に、前記凸部を先端に備える駆動ピンを有し、
前記駆動ピンは、前記内筒を径方向に貫通して配置され、前記凸部と反対側の端面に、前記内筒の外周面に臨む隆起部を有し、
前記隆起部は、前記外筒の内周面に対して点接触している、態様1~3のいずれかに記載の施錠装置。
前記内筒の後端部に、前記凸部を先端に備える駆動ピンを有し、
前記駆動ピンは、前記内筒を径方向に貫通して配置され、前記凸部と反対側の端面に、前記内筒の外周面に臨む隆起部を有し、
前記隆起部は、前記外筒の内周面に対して点接触している、態様1~3のいずれかに記載の施錠装置。
<態様5>
前記内筒の後端部に、前記凸部を先端に備えるとともに前記凸部に隣接して前記凸部の外径よりも大径の部位を備える駆動ピンを有し、
前記凸部は、内側に円形の溝部を有する円筒状に形成される、態様1~4のいずれかに記載の施錠装置。
前記内筒の後端部に、前記凸部を先端に備えるとともに前記凸部に隣接して前記凸部の外径よりも大径の部位を備える駆動ピンを有し、
前記凸部は、内側に円形の溝部を有する円筒状に形成される、態様1~4のいずれかに記載の施錠装置。
<態様6>
態様1~5のいずれかに記載の施錠装置の前記シリンダ錠を備える建具。
態様1~5のいずれかに記載の施錠装置の前記シリンダ錠を備える建具。
<態様7>
円柱状の鍵本体の先端部に、前記鍵本体の周方向に沿って所定の角度で離れて配置され、前記鍵本体の先端面から外周面にかけて凹設された複数の凹部を有する解錠鍵の製造方法であって、
前記複数の凹部を、前記鍵本体の周方向に沿って所定の角度で離れて配置される複数の加工具によって同時に加工する、解錠鍵の製造方法。
円柱状の鍵本体の先端部に、前記鍵本体の周方向に沿って所定の角度で離れて配置され、前記鍵本体の先端面から外周面にかけて凹設された複数の凹部を有する解錠鍵の製造方法であって、
前記複数の凹部を、前記鍵本体の周方向に沿って所定の角度で離れて配置される複数の加工具によって同時に加工する、解錠鍵の製造方法。
<態様8>
前記複数の加工具を前記鍵本体の中心軸に向けて同時に前進させることによって、前記複数の凹部を加工する、態様7に記載の解錠鍵の製造方法。
前記複数の加工具を前記鍵本体の中心軸に向けて同時に前進させることによって、前記複数の凹部を加工する、態様7に記載の解錠鍵の製造方法。
1 シリンダ錠、 2 内筒、 20a 内筒の外周面、 21 鍵穴、 24 駆動ピン、 242 小径部(駆動端部の外径よりも大径の部位)、 243 駆動端部(凸部)、 244 溝部、 245 隆起部、 3 外筒、 30b 外筒の内周面、 100 解錠鍵、 110 鍵本体、 110a 鍵本体の先端面、 110b 鍵本体の外周面、 111 係合溝(凹部)、 200 建具、 111a 幅広部、 J シリンダ錠の中心軸、Ja 鍵本体の中心軸、 T 加工具
Claims (8)
- 円形の鍵穴を有する内筒と、前記内筒を回動可能に嵌合する外筒と、を有するシリンダ錠と、
前記シリンダ錠の前記鍵穴に挿入可能な円柱状の鍵本体を有する解錠鍵と、を備え、
前記シリンダ錠は、
前記内筒の後端部に、前記鍵穴内に固定状に突出する凸部を有し、
前記解錠鍵は、前記鍵本体の先端部に、前記鍵本体の先端面から外周面にかけて凹設されて前記凸部に係合可能な凹部を有し、
前記鍵穴に挿入された前記鍵本体の先端面が前記凸部に当接することによって、前記解錠鍵が軸方向に位置決めされ、軸方向に位置決めされた状態の前記解錠鍵が前記シリンダ錠の中心軸周りに回動操作されることによって、前記凹部と前記凸部とが係合し、前記解錠鍵の回動操作時の駆動力を前記内筒に伝達可能に構成される、施錠装置。 - 前記凹部は、前記鍵本体の先端に向けて溝幅が広くなる幅広部を有する、請求項1に記載の施錠装置。
- 前記凸部は、前記内筒に複数設けられ、
前記複数の凸部は、前記内筒の周方向に沿って所定の角度で離れて配置されている、請求項1又は2に記載の施錠装置。 - 前記内筒の後端部に、前記凸部を先端に備える駆動ピンを有し、
前記駆動ピンは、前記内筒を径方向に貫通して配置され、前記凸部と反対側の端面に、前記内筒の外周面に臨む隆起部を有し、
前記隆起部は、前記外筒の内周面に対して点接触している、請求項1~3のいずれか1項に記載の施錠装置。 - 前記内筒の後端部に、前記凸部を先端に備えるとともに前記凸部に隣接して前記凸部の外径よりも大径の部位を備える駆動ピンを有し、
前記凸部は、内側に円形の溝部を有する円筒状に形成される、請求項1~4のいずれか1項に記載の施錠装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の施錠装置の前記シリンダ錠を備える建具。
- 円柱状の鍵本体の先端部に、前記鍵本体の周方向に沿って所定の角度で離れて配置され、前記鍵本体の先端面から外周面にかけて凹設された複数の凹部を有する解錠鍵の製造方法であって、
前記複数の凹部を、前記鍵本体の周方向に沿って所定の角度で離れて配置される複数の加工具によって同時に加工する、解錠鍵の製造方法。 - 前記複数の加工具を前記鍵本体の中心軸に向けて同時に前進させることによって、前記複数の凹部を加工する、請求項7に記載の解錠鍵の製造方法。
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2003097105A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-04-03 | Chin Oumatsu | シリンダ装置及びそれをそなえたロック装置 |
| JP2005307553A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Chuto Sangyo Kk | ピンタンブラー錠 |
| US20120222460A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-06 | Lessels Peter J | Electronically-Configurable Key |
| CN106013978A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-10-12 | 深圳市立安科技锁业有限公司 | 具有曲线匙槽的安全钥匙及锁芯组件 |
| JP2023056508A (ja) * | 2021-10-07 | 2023-04-19 | 株式会社Lixil | 施錠装置及び解錠鍵、並びにドア |
-
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- 2024-06-05 JP JP2024091437A patent/JP2025183678A/ja active Pending
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2025
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