(57)【要約】【課題】鉄道車輌などにおける各種の扉に使用する施錠装置において、不用意な操作による該装置の分解を起こらなくすると共に、設計の自由度を高めることの可能な施錠装置を提供すること。【解決手段】施錠装置１は、周方向溝部７ａ及びこれにつながる軸方向溝部７ｂからなる移動制限溝７を内周面に有するハウジング部３ａを備え、その内部には、への字状のカム溝８を周壁に形成したカム筒部４が回転可能に挿入され、これを回転させる操作ハンドル６がハウジング部３ａに回転可能に支持されている。主軸５の前端部は、カム筒部４に挿入され、後端部には爪部１３が設けられている。コイルバネ１４は、カム筒部４内で主軸５の前端部と操作ハンドル６との間に圧縮配置され、主軸５を後方へ付勢する。主軸５の動きを制限する突起部は、ハウジング部３ａの移動制限溝７に係合し、主軸５の貫通孔５ａに挿入された連結ピン１１の両端は、カム筒部４の各カム溝８に係合している。【選択図】　　　図３
2004092283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定枠に開閉可能に支持された扉に取り付けられ、筒状の内周面を有するハウジング部と、このハウジング部内に回転可能に配置されると共に該ハウジング部の軸方向前方へ前端部が突出し、周方向へ延びるへの字状のカム溝を周壁に形成したカム筒部と、前記ハウジング部に回転可能に支持され、前記カム筒部を回転させる操作ハンドルと、前端側を前記カム筒部内に回転可能かつ軸方向に摺動可能に配置され、前記ハウジング部から突出する後端側に爪部を備える主軸と、前記主軸の前端部と前記操作ハンドルとの間に圧縮配置され、前記主軸を後方へ付勢するコイルバネとから構成され、
前記主軸の前記前端側における周壁には、前記カム筒部の前記カム溝に係合しかつ径方向に突出する第１突起部が設けられ、前記主軸の前記後端側における周壁には、該主軸の動きを制限する第２突起部が設けられ、
前記ハウジング部の前記内周面には、周方向溝部とこの周方向溝部につながる軸方向溝部とから形成され、前記主軸の前記第２突起部が係合して該主軸の動きを制限する移動制限溝が形成されており、
前記主軸が、前記操作ハンドルの回転により回転と軸方向移動とを起すことを特徴とする施錠装置。
【請求項２】
前記主軸に設けられた前記第１突起部が、前記主軸に形成された径方向の貫通孔に挿入された連結ピンの両端により形成され、前記操作ハンドルが、握持部と、この握持部の後面側に形成された筒状部とから構成され、前記筒状部の後端部が前記ハウジング部に前方側から嵌合して該ハウジング部に抜脱不能かつ回転可能に係止され、前記カム筒部の前記前端部が、前記操作ハンドルの前記筒状部内に収容されている請求項１に記載の施錠装置。
【請求項３】
前記ハウジング部の前記内周面に形成されている前記移動制限溝が、該内周面に設けられた隆起部により画成され、前記隆起部の前方側における端面が、前記ハウジング部内に配置された前記カム筒部の後方へのストッパー部とされている請求項１又は２に記載の施錠装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は施錠装置に関し、詳しくは例えば鉄道車輌等に設置されている空調機用の点検扉などにおいて扉を固定枠に圧接させて閉鎖する施錠装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、扉を固定枠に圧接させて閉鎖する施錠装置の一例が、特許第３２７２６９０号の特許公報に「耐振動型ファスナーロック装置」として開示されている。このファスナーロック装置は、扉に固着される固定外筒に回転内筒を嵌挿し、固定外筒から突出した回転内筒の前端部に操作ハンドルを固着し、回転内筒にはロック軸を嵌挿して構成されている。ロック軸の前端部にはその横断方向に貫通孔が形成されており、この貫通孔には連動ピンが挿入され、貫通孔から突出している連動ピンの両端は回転内筒の周側壁に形成されたへの字状の誘導溝に係合している。
【０００３】
ロック軸の後端部にも貫通孔が形成されており、この貫通孔に挿入された停止ピンの両端は、該貫通孔から突出して固定外筒の後端部に形成された規制溝と凹部に係合されている。また、ロック軸は、固定外筒の後端部における小径部を外装するように配置された圧縮コイルバネにより固定外筒に対して後方へ付勢されている。このような構成のファスナーロック装置では、回転内筒を操作ハンドルによって解錠状態から施錠方向に回転すると、誘導溝に係合している連動ピンの両端が周方向と軸方向への移動力を受け、この移動力がロック軸に伝達される。
【０００４】
他方、ロック軸の後端部における貫通孔に挿入されている停止ピンは、規制溝に沿って周方向へのみ移動し得るため、ロック軸は規制溝の形成範囲だけ回転し、その後は停止ピンが規制溝につながる凹部に沿って軸方向へのみ移動し得るため、ロック軸は凹部の長さ分だけ軸方向に移動する。この結果、ロック軸の後部に設けられている止め金板部が所定範囲回転した後に固定フレーム側の受金に圧接する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許公報に開示されているファスナーロック装置は、操作ハンドルが固定外筒から突出している回転内筒の前端部に固着されているだけなので、停止ピンが凹部と整列した位置にあるとき、ロック軸に後方側から何らかの押し込み力が掛かると回転内筒の前端部が固定外筒からさらに突出して誘導溝が露出する。その結果、ロック軸の前端部における貫通孔に挿入され、誘導溝に両端が係合している連動ピンが抜け落ちる、という場合がある。この連動ピンが抜け落ちると、回転内筒とロック軸との連結手段がなくなるため、両部品が固定外筒から抜け落ちて分解してしまう、という事態となる。
【０００６】
また、上述のファスナーロック装置は、ロック軸を後方へ摺動付勢する圧縮コイルバネが、固定外筒の後端部における小径部に外装されており、この圧縮コイルバネによって停止ピンの抜け落ちを防止している。したがって、圧縮コイルバネの螺旋間隔がピンの直径より大きい場合には停止ピンの抜け落ちが起こる。停止ピンの直径は、２ｍｍ程度であるので、圧縮コイルバネの螺旋間隔をこれ以上狭くすると、圧縮コイルバネの圧縮ストロークが制限され、ロック軸の軸方向移動量にも影響を与えるなど設計の自由度を低下させる、という問題もあった。
【０００７】
本発明の目的は、かかる従来の技術的課題を解決するためになされたもので、例えば鉄道車輌などに設置されている各種の扉に取り付けて使用する施錠装置において、不用意な操作による該装置の分解を起こらなくすると共に、設計の自由度を高めることの可能な施錠装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した課題解決のために、この発明に係る施錠装置が特徴とするところは、固定枠に開閉可能に支持された扉に取り付けられ、筒状の内周面を有するハウジング部と、このハウジング部内に回転可能に配置されると共に該ハウジング部の軸方向前方へ前端部が突出し、周方向へ延びるへの字状のカム溝を周壁に形成したカム筒部と、前記ハウジング部に回転可能に支持され、前記カム筒部を回転させる操作ハンドルと、前端側を前記カム筒部内に回転可能かつ軸方向に摺動可能に配置され、前記ハウジング部から突出する後端側に爪部を備える主軸と、前記主軸の前端部と前記操作ハンドルとの間に圧縮配置され、前記主軸を後方へ付勢するコイルバネとから構成され、前記主軸の前記前端側における周壁には、前記カム筒部の前記カム溝に係合しかつ径方向に突出する第１突起部が設けられ、前記主軸の前記後端側における周壁には、該主軸の動きを制限する第２突起部が設けられ、前記ハウジング部の前記内周面には、周方向溝部とこの周方向溝部につながる軸方向溝部とから形成され、前記主軸の前記第２突起部が係合して該主軸の動きを制限する移動制限溝が形成されており、前記主軸が、前記操作ハンドルの回転により回転と軸方向移動とを起すようにされている、ことにある。
【０００９】
この発明の好ましい実施態様の一つとしては、前記主軸に設けられた前記第１突起部が、前記主軸に形成された径方向の貫通孔に挿入された連結ピンの両端により形成され、前記操作ハンドルが、握持部と、この握持部の後面側に形成された筒状部とから構成され、前記筒状部の後端部が前記ハウジング部に前方側から嵌合して該ハウジング部に抜脱不能かつ回転可能に係止され、前記カム筒部の前記前端部が、前記操作ハンドルの前記筒状部内に収容されている、ことにある。
【００１０】
また、この発明の好ましい他の実施態様としては、前記ハウジング部の前記内周面に形成されている前記移動制限溝が、該内周面に設けられた隆起部により画成され、前記隆起部の前方側における端面が、前記ハウジング部内に配置された前記カム筒部の後方へのストッパー部とされている、ことにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る施錠装置の詳細を図に示される実施形態について説明する。図１および図２には、一実施形態における施錠装置１が示されている。この施錠装置１は、固定枠（図示せず）に開閉可能に支持された扉２に本施錠装置１を取り付ける金具３を備え、この金具３の前方側（図１で見て左側）には操作ハンドル６が回転可能に支持され、また金具３の後方側からは主軸５の後端部が突出し、この主軸５の後端部には爪部１３が設けられている。この施錠装置１は、施錠時に、操作ハンドル６の回転に連動して主軸５を回し、爪部１３を旋回させて固定枠の受け部に対向させ、その後、操作ハンドル６のさらなる回転に連動して主軸５を軸方向へ移動させて、爪部１３を受け部に当接させ、解錠時にはその逆の動作を起こさせるものである。
【００１２】
この施錠装置１の構成をさらに詳細に説明すると、この金具３は、筒状のハウジング部３ａを備え、その内部には、図３の断面図から明らかなように扉２の外側である前方側（図１で見て左方向）からカム筒部４が挿入され、かつ後方側からは主軸５がカム筒部４内に挿入されている。操作ハンドル６は、ハウジング部３ａに回転可能に支持されている。ハウジング部３ａから突出しているカム筒部４は、操作ハンドル６と共に回転するように該操作ハンドル６に係止されている。
【００１３】
金具３は、図４および図５に示される正面図及び背面図から明らかなように、ハウジング部３ａの周壁から径方向外方で、かつそれぞれ反対方向へ張り出した２つのフランジ部３ｂを備え、各フランジ部３ｂの先端近傍にはこれを扉２に取り付けるためのネジ挿通孔３ｃが形成されている。図６は、図４および図５の６−６線で切断して金具３を示す断面図であり、この図６に示されるように、ハウジング部３ａ内には、その前方側から操作ハンドル６の後述する構成部分を挿入して取り付けるための穴３ｄが形成されており、さらにこの穴３ｄの中心部には該穴３ｄより小径の貫通孔３ｅが形成されている。
【００１４】
この貫通孔３ｅにおける後方側内周面には、横向きのＬ字型をした２つの隆起部３ｆが該貫通孔３ｅの径方向中心線上で対向し且つ周方向の位置を逆にして形成されており、これら２つの隆起部３ｆにより移動制限溝７が画成されている。この移動制限溝７は、周方向へ９０度の範囲に亘って延びる２つの周方向溝部７ａと、軸方向に延びる２つの軸方向溝部７ｂとからなり、各周方向溝部７ａの一端は隆起部３ｆの周方向側面で閉鎖され、他端は各軸方向溝部７ｂにつながっている。
【００１５】
カム筒部４は、ハウジング部３ａ内の貫通孔３ｅ内にその前方側から回転可能に挿入され、その前端部はハウジング部３ａから前方に突出している。このカム筒部４の周壁には、図７に示されるように周方向に延びるへの字状の一対のカム溝８が９０度の範囲に形成されている。各カム溝８は、カム筒部４の周面を展開して示す図９の構成説明図から明らかなように貫通孔３ｅの径方向中心線上で対向し且つ周方向の位置を逆にして形成されている。
【００１６】
このカム筒部４の後端部は、貫通孔３ｅ内において隆起部３ｆの前端面にシール用のオーリング９を介して当接し、それ以上後方へ進入することがない。すなわち、移動制限溝７を画成している隆起部３ｆの前端面は、カム筒部４が貫通孔３ｅ内に前方側から所定長さ以上に進入するのを防止するストッパーとして機能している。カム筒部４の後端部と隆起部３ｆの前端面との間に配置されたシール用のオーリング９は、水が施錠装置１の前方側（扉２の外側）からハウジング部３ａ内を通って後方側（扉２の内側）へ浸入するのを防止している。
【００１７】
操作ハンドル６は、図２に示されるように前方から見た形状が舟形をしている握持部６ａと、この握持部６ａの後面側の中央部からほぼ垂直に突出した筒状部６ｂとから構成されている。この筒状部６ｂの外径は、ハウジング部３ａにおける前方側の穴３ｄの内径にほぼ等しいか僅かに小さく、その後端部が穴３ｄ内に前方側から挿入されて回転可能に取り付けられる。
【００１８】
すなわち、操作ハンドル６の筒状部６ｂにおける外周面には、全周にわたって溝６ｃが形成されている。他方、この筒状部６ｂが挿入される穴３ｄの内周面にも全周にわたって溝３ｇが形成されており、筒状部６ｂの後端部が穴３ｄ内に挿入されたとき、これらの溝６ｃ、３ｇは軸方向に整合し、バネクリップリング１０の内外側部がそれぞれ各溝６ｃ、３ｇに嵌合して、操作ハンドル６をハウジング部３ａに対して抜脱不能且つ回転可能に係止している。
【００１９】
ハウジング部３ａから前方へ突出しているカム筒部４の前端部は、操作ハンドル６がハウジング部３ａに回転可能に取り付けられることで、筒状部６ｂ内に収容される。カム筒部４の前端部には、図７および図８に示されるように径方向において対向する２つの係止片４ａが軸方向に突出している。カム筒部４の前端部に形成されている係止片４ａは、操作ハンドル６がハウジング部３ａに回転可能に取り付けられたとき、図１０に示されるように筒状部６ｂの最深部に形成されているほぼ矩形状の凹部６ｄに嵌合し、回転方向に対して係止している。その結果、操作ハンドル６によりカム筒部４を回転させることができる。
【００２０】
ハウジング部３ａの後方側からは、主軸５の前端部が挿入され、ハウジング部３ａに前方側から挿入されているカム筒部４内に進入している。主軸５には、軸方向に間隔をあけて形成された並行な２つの貫通孔５ａ、５ｂが該主軸５の長手方向中心線に対して直交する方向に形成され、これらの貫通孔５ａ、５ｂには、主軸５の外径よりやや長い連結ピン１１と、移動制限ピン１２とがそれぞれ挿入されている。主軸５の前方側における貫通孔５ａから突出している連結ピン１１の両端は、第１突起部としてカム筒部４の各カム溝８に摺動可能に係合している。他方、主軸５の後方側における貫通孔５ｂから突出している移動制限ピン１２の両端は、第２突起部としてハウジング部３ａ内の移動制限溝７に摺動可能に係合している。主軸５の後端部には径方向に突出した爪部１３が一体に設けられている。
【００２１】
カム筒部４の内部には、その前方側からコイルバネ１４が挿入され、主軸５の前端部と操作ハンドル６との間に圧縮配置され、主軸５を後方へ付勢している。すなわち、コイルバネ１４の一端部は、主軸５の前端面に当接し、他端部は、操作ハンドル６の筒状部６ｂ内において軸方向の内壁面に当接している。
【００２２】
次に、この施錠装置１の動作について説明する。施錠装置１が解錠状態にあるとき、連結ピン１１は、図９に示されるようにへの字状のカム溝８における長辺側の溝部分８ａの終端側に位置している。今、施錠装置１を施錠状態にするため操作ハンドル６を前方側からみて時計方向に回転すると、カム筒部４が回転し、その結果、連結ピン１１をカム溝８の溝部分８ａに沿って相対的に移動させようとする作用力が該連結ピン１１に付与される。
【００２３】
しかし、主軸５に取り付けられている移動制限ピン１２の両端は、解錠状態では周方向溝部７ａの始端側に位置しており、この周方向溝部７ａに沿って周方向へのみ移動が可能であるため、連結ピン１１はカム溝８の溝部分８ａに沿って移動することはなく、その位置で周方向への回転力を受けてカム筒部４とともに主軸５を時計方向へ回転させ、これに伴って爪部１３が旋回する。周方向溝部７ａは、周方向９０度の範囲に形成されているため、移動制限ピン１２の両端が周方向へ９０度移動すると軸方向溝部７ｂとの交差部に来て、それ以上は周方向へ移動できない。
【００２４】
したがって、爪部１３は９０度旋回して固定枠の受け部に対向する位置に来ることになる。その後、さらに操作ハンドル６を９０度回転すると、移動制限ピン１２の両端は、軸方向溝部７ｂに沿って軸方向にのみ移動可能であることから、連結ピン１１がカム筒部４のカム溝８における溝部分８ａに沿って相対的に移動して主軸５をコイルバネ１４の付勢力に対抗して軸方向に移動させる。その結果、爪部１３が固定枠の受け部に接近し、最終的に圧接する。連結ピン１１が、カム溝８における短辺の溝部分８ｂに入り込むと、カム筒部４への回転力が付与されなくなっても連結ピン１１がコイルバネ１４の付勢方向に対してロック状態となるため、連結ピン１１が元の解錠位置に戻ることはなく、爪部１３の受け部に対する圧接が維持される。
【００２５】
次に、爪部１３を施錠位置から解錠位置に戻す場合には、操作ハンドル６を反時計方向に回転する。すると、カム筒部４が回転して、連結ピン１１が短辺の溝部分８ｂから長辺の溝部分８ａに相対的に移動し、ロック状態が解錠される。その際、移動制限ピン１２は軸方向溝部７ｂに係合しているため、ロック状態が解錠される間、主軸５は僅かに前方へ動く。
【００２６】
次いで、主軸５はコイルバネ１４による軸方向後方への付勢力を受けており、同時に移動制限ピン１２が軸方向溝部７ｂに係合し、また連結ピン１１がカム溝８の溝部分８ａに沿って動き得ることから、主軸５はコイルバネ１４の付勢力だけで軸方向後方へ移動し、爪部１３が固定枠の受け部から離れる。
【００２７】
カム筒部４が９０度回転され、連結ピン１１がカム溝８の溝部分８ａの終端側に来たとき、移動制限ピン１２も周方向溝部７ａとの交差部に位置し、その後、操作ハンドル６をさらに９０度反時計方向に回転すると、カム筒部４に付与される回転力が連結ピン１１を介して主軸５に伝達される。そのとき、移動制限ピン１２は周方向溝部７ａに沿って移動可能であるため、主軸５は回転し、爪部１３は、旋回して固定枠の受け部に対面する位置から９０度だけ外れる。これにより扉を固定枠に対して開くことができる。
【００２８】
図示の例では、連結ピン１１が、主軸５の貫通孔５ａに挿入され、これから突出する連結ピン１１の両端が、カム筒部４のカム溝８に係合していたが、本発明ではこのような構造に限定されるものではなく、主軸５の周面に径方向外方へ突出する少なくとも１つの突起部を形成し、これを連結ピンとして用いてもよい。また、同様に、図示例では、移動制限ピン１２が主軸５の貫通孔５ｂに挿入され、貫通孔５ｂから突出する移動制限ピン１２の両端が、移動制限溝７に係合して主軸５の動きを規制する移動制限用突起として機能していたが、これについても主軸５の周面に径方向外方へ突出する少なくとも１つの突起部を形成して用いてもよい。
【００２９】
また、図示の例では、カム筒部４と操作ハンドル６とが独立した部品としてこれらを組み立てるようにしたが、これら２つの部品は一体に製造されていてもよいし、また別体の部品として製造した後に接着又は溶接など適宜の手段で固着されていてもよい。
【００３０】
このように、この施錠装置１によると、操作ハンドル６が、その筒状部６ｂの後端部をハウジング部３ａ内に嵌合して回転可能に支持されているため、カム筒部４のカム溝８に係合している連結ピン１１が外部に露出することはなく、もし主軸５が軸方向前方に押されて移動した場合でも連結ピン１１が抜け落ちて施錠装置１が分解してしまうようなことがない。
【００３１】
また、この施錠装置１では、主軸５を軸方向後方へ付勢するコイルバネ１４が主軸５の前端部と操作ハンドル６との間に圧縮配置されているため、使用するコイルバネに仕様上の大きな制限がなく、線材の太さや螺旋間隔など自由に設計することができるため、施錠装置１を所望の性能に設計できるなどその自由度を格段に向上させることができる。さらに、この施錠装置１では、移動制限ピン１２が主軸５の貫通孔５ｂに挿入されていても、この移動制限ピン１２の両端が係合する移動制限溝７は、ハウジング部３ａの内周面に形成されているため、この移動制限ピン１２が外部に露出することはなく、従ってこれが抜け落ちる恐れもない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明に係る施錠装置によれば、操作ハンドルがハウジング部に回転可能に支持されているため、如何なる場合でもカム筒部が前方側に押し出されるようなことはなく、連結ピンが外部に露出することはない。したがって、もし主軸が何らかの原因で軸方向前方に押されても連結ピンの抜け落ちは起こらず、本施錠装置の使用中にこれが分解するようなことがない。
【００３３】
また、本発明によれば、移動制限ピンが係合する移動制限溝がハウジング部の内周面に形成されているため移動制限ピンが抜け落ちることもなく、さらにコイルバネを主軸の前方端と操作ハンドルとの間に圧縮配置するようにしたので、使用するコイルバネに仕様上の制限がなく、この施錠装置の性能に対応して自由に設計することができ、設計の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る施錠装置の平面図である。
【図２】図１に示される施錠装置の正面図である。
【図３】図１に示される施錠装置の断面図である。
【図４】施錠装置において、これを扉に取り付けるための金具を示す正面図である。
【図５】図４に示される金具の背面図である。
【図６】図４、図５に示される金具を６−６線で切断して示す断面図である。
【図７】施錠装置を構成するカム筒部を示す平面図である。
【図８】図７に示されるカム筒部の正面図である。
【図９】図７に示されるカム筒部の周面を展開してカム溝の形状と位置を示す構成説明図である。
【図１０】操作ハンドルを示す背面図である。
【符号の説明】
１　施錠装置
２　扉
３　取り付け用の金具
３ａ　ハウジング部
３ｂ　フランジ部
３ｃ　ネジ挿通孔
３ｄ　穴
３ｅ　貫通孔
３ｆ　隆起部
４　カム筒部
５　主軸
５ａ、５ｂ　貫通孔
６　操作ハンドル
６ａ　握持部
６ｂ　筒状部
６ｃ　溝
７　移動制限溝
７ａ　周方向溝部
７ｂ　軸方向溝部
８　カム溝
１１　連結ピン（第１突起部）
１２　移動制限ピン（第２突起部）
１３　爪部
１４　コイルバネ
【図１】
2004092283.tif 000003
【図２】
2004092283.tif 000004
【図３】
2004092283.tif 000005
【図４】
2004092283.tif 000006
【図５】
2004092283.tif 000007
【図６】
2004092283.tif 000008
【図７】
2004092283.tif 000009
【図８】
2004092283.tif 000010
【図９】
2004092283.tif 000011
【図１０】
2004092283.tif 000012