(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基枠に回動自在に支承された棒状体で、外周面に母線に沿う複数条の浅い第１円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した従動体と、この従動体と同軸かつ回動自在に嵌合するカップ状の厚肉円筒体で、内周面に上記第１円弧溝と同数条の第１円弧溝より深い第２円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した駆動体と、この駆動体の内側における従動体と回動可能に嵌合すると共に、上記基枠に摩擦係合を介して回動可能に支承され、上記第１円弧溝と同数条の案内溝を放射状に、かつ等角度間隔で形成したリング状のホルダーと、従動体の中心軸と平行な中心軸線を有する小円柱体であって、このホルダーの案内溝中において駆動体の半径方向に移動可能に案内され、案内溝中を外方に移動して駆動体の第２円弧溝中に係入したとき、従動体の第１円弧溝を脱出して外周面に乗り上がることができるようにその直径を設定した上記第１円弧溝と同数のローラーとを有することを特徴とするクラッチ機構。
【請求項２】
基枠に回動自在に支承された棒状体で、外周面に母線に沿う複数条の浅い第１円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した従動体と、この従動体と同軸かつ回動自在に嵌合するカップ状の厚肉円筒体で、内周面に上記第１円弧溝と同数条の第１円弧溝より深い第２円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した駆動体と、この駆動体の内側における従動体に摩擦係合を介して回動可能に支承され、上記第１円弧溝と同数条の案内溝を放射状に、かつ等角度間隔で形成したリング状のホルダーと、従動体の中心軸と平行な中心軸線を有する小円柱体であって、このホルダーの案内溝中において駆動体の半径方向に移動可能に案内され、案内溝中を外方に移動して駆動体の第２円弧溝中に係入したとき、従動体の第１円弧溝を脱出して外周面に乗り上がることができるようにその直径を設定した上記第１円弧溝と同数のローラーとを有することを特徴とするクラッチ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クラッチ機構に係り、特に、構造が簡単で作動が確実である、純機械的なクラッチ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高級な電気錠は、マイクロモーターの回転力を減速ギア列を介して直接デッドボルト制御機構に伝達する、所謂モーター駆動型式のものが多い。
【０００３】
この場合、デッドボルトと係合して直接これをフロント板から出し入れする所謂デッドカム等のデッドボルト制御機構は、減速ギア列を介してマイクロモーターに連結されると共に、停電等の万一の事故に備えて、室内側のサムターン或いはシリンダ錠にも連結されている。
【０００４】
そして、火災や地震等で停電した場合には、室外側からは合鍵でシリンダ錠を制御することにより、室内側からはサムターンを使用することにより、電気錠を普通のシリンダ錠に切り替えて扉口の施解錠を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、デッドボルト制御機構をマイクロモーター及びシリンダ錠の双方に常時接続しておくと、一方が他方のブレーキになって電気錠が動かない。
【０００６】
そこで、通常のモーター駆動電気錠は、内部にクラッチ機構を設け、マイクロモーターとデッドボルト制御機構を接続するときには後者とシリンダ錠を切り離し、シリンダ錠とデッドボルト制御機構とを接続するときには、後者とマイクロモーターとを切り離すようにしている。
【０００７】
従来のクラッチ機構は、例えば電磁クラッチを内蔵し、この電磁クラッチを作動させて接続を切り替え、或いは、例えば実公平３−１７０１２号公報、実公平３−５１４９７号公報に記載された電気錠のように、ゼネバストップ機構を採用し、マイクロモーターでデッドボルトを駆動し終えたとき、自動的かつ機械的にデッドボルト制御機構とマイクロモーターとを切り離すようにしている。
【０００８】
しかしながら、いずれの方式も複雑かつ高価となり、斯かるモーター駆動電気錠の普及のネックとなっている。
【０００９】
そこで、この発明は、構造が簡単で作動が確実である機械的なクラッチ機構を提供し、以て上記した従来のモーター駆動電気錠の不都合を解消することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、基枠に回動自在に支承された棒状体で、外周面に母線に沿う複数条の浅い第１円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した従動体と、この従動体と同軸かつ回動自在に嵌合するカップ状の厚肉円筒体で、内周面に上記第１円弧溝と同数条の第１円弧溝より深い第２円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した駆動体と、この駆動体の内側における従動体と回動可能に嵌合すると共に、上記基枠に摩擦係合を介して回動可能に支承され、上記第１円弧溝と同数条の案内溝を放射状に、かつ等角度間隔で形成したリング状のホルダーと、従動体の中心軸と平行な中心軸線を有する小円柱体であって、このホルダーの案内溝中において駆動体の半径方向に移動可能に案内され、案内溝中を外方に移動して駆動体の第２円弧溝中に係入したとき、従動体の第１円弧溝を脱出して外周面に乗り上がることができるようにその直径を設定した上記第１円弧溝と同数のローラーとを有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、基枠に回動自在に支承された棒状体で、外周面に母線に沿う複数条の浅い第１円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した従動体と、この従動体と同軸かつ回動自在に嵌合するカップ状の厚肉円筒体で、内周面に上記第１円弧溝と同数条の第１円弧溝より深い第２円弧溝を中心軸線回りに等角度間隔で形成した駆動体と、この駆動体の内側における従動体に摩擦係合を介して回動可能に支承され、上記第１円弧溝と同数条の案内溝を放射状に、かつ等角度間隔で形成したリング状のホルダーと、従動体の中心軸と平行な中心軸線を有する小円柱体であって、このホルダーの案内溝中において駆動体の半径方向に移動可能に案内され、案内溝中を外方に移動して駆動体の第２円弧溝中に係入したとき、従動体の第１円弧溝を脱出して外周面に乗り上がることができるようにその直径を設定した上記第１円弧溝と同数のローラーとを有することを特徴とする。
【００１２】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、図示の実施例は、この発明によるクラッチ機構をモータ駆動電気錠の動力伝達機構に適用した場合を示すものである。
【００１３】
図１及び図２において符号１はこの発明の一実施例によるクラッチ機構の全体を示し、このクラッチ機構１は、電気錠の基枠２に回動可能に軸支された３個の回転体及び複数個（図示の実施例では６個）のローラーよりなる。
【００１４】
これらの回転体の内従動体３は、基枠２に回動自在に支承された棒状体で、図示の実施例では電気錠のサムターン軸となっている。
【００１５】
このサムターン軸３の室内側の端部には、図２に示すように、摘み４が一体的に装着されていて、この摘みを回すことにより室内側からデッドボルトを操作して施解錠を行えることは従来の錠前と変らない。
【００１６】
ちなみに、サムターン軸の室外側の端部には、図２に示すように、例えば横断面形状が十字形の連結ピース５が一体的に結合されていて、この連結ピース５は図示しない錠箱のデッドカムに連結されている。
【００１７】
上記した構成により、また、後述する電気錠の作用により、図示の電気錠は、それまでのサムターンを取り外して扉の内面に面付することにより、既設の錠前を電気錠に改造することを可能にするが、そのことはこの発明と直接の関係はないので、更に詳細な説明は省略する。
【００１８】
この発明によるクラッチ機構の従動体としての上記サムターン軸３の外周面には、その母線に沿って、複数条、図示の実施例では６条の浅い第１円弧溝６、６が、中心軸線回りに等角度間隔で形成されている。
【００１９】
一方、上記サムターン軸３の外側には、図２に示すように、駆動体７が同軸かつ回動自在に嵌合している。
【００２０】
この駆動体７は、図４及び図５に示すように、カップ状の厚肉円筒体で、図示の実施例における駆動体７には、その外側に第１平歯車８が、図２におけるその下方には支持筒９が夫々連設されていて、この支持筒９はサムターン軸３に嵌合している。
【００２１】
また、駆動体７の内周面には、図４に示すように、上記第１円弧溝と同数条、図示の実施例では６条の第１円弧溝より深い第２円弧溝１１、１１が、中心軸線回りに等角度間隔で形成されている。
【００２２】
更にまた、図２に示すように、駆動体７のカップ内におけるサムターン軸３の外側には、段付リング状のホルダー１２が回動可能に嵌合している。
【００２３】
このホルダー１２の一方の端部（図２で下端部）には、図６及び図７に示すように、上記第１円弧溝と同数条の案内溝１３、１３が放射状に、かつ等角度間隔で形成されている。
【００２４】
図示の実施例におけるホルダー１２は、摩擦係合を介して、換言すれば少し渋い嵌合で、その小径段部を基枠２に支承させている（図２参照）。
【００２５】
そして、各案内溝１３中には、図１及び図２に示すように、ローラー１４がホルダー１２の半径方向に移動可能に収納されている。
【００２６】
各ローラー１４は、図１に示すように、サムターン軸３の中心軸と平行な中心軸線を有する小円柱体であって、その直径は、案内溝１３中を外方に移動してその一部が駆動体７の第２円弧溝１１中に係入したとき、サムターン軸３の第１円弧溝６を脱出してサムターン軸の外周面に乗り上がることができるように設定されている。
【００２７】
なお、図１及び図２において符号１５は制御板を示し、この制御板１５は、その中心部に開口したサムターン軸の横断面形状と同じ形状の開口をサムターン軸に嵌合させることにより、回り止めを施された状態でサムターン軸３に一体的に結合されている。
【００２８】
そして、その外周部に形成された付番しない凹陥部をマイクロスイッチ１６のアクチュエータと係合させることにより制御信号を取り出し、マイクロモータ１７への給電の断続及び回転方向の切換えを行う。
【００２９】
また、その外周部に形成された平面部をクリック体１８に弾接させることにより、サムターンによる回動操作にクリック感を呈する。
【００３０】
更にまた、駆動体７と一体の第１平歯車８（図４及び図５参照）は、図１に示すように、減速歯車列１９を介してマイクロモータ１７に連結されている。
【００３１】
なお、施錠及び解錠操作終了時には、図１に示すように、第１及び第２円弧溝６、１１及びホルダーの案内溝１３（図６参照）は、夫々角度的に整合しているものとする。
【００３２】
上記のように構成されたこの発明の一実施例によるクラッチ機構は、マイクロモータ１７により電気錠として施解錠操作を行うときには、施錠或いは解錠の操作に対応して、駆動体７を図１で時計方向或いは反時計方向に回動させる。
【００３３】
駆動体７の回動開始時には、基枠２に渋く嵌合しているホルダー１２は一時的に固定されているから、駆動体の第２円弧溝１１の稜部（第２円弧溝と駆動体の内周面の交差部）がローラー１４を円周方向に押動するが、固定されたホルダー１２の案内溝１３との間に生じる楔作用により、各ローラー１４は駆動体７の半径方向に移動し、その一部が従動体の第１円弧溝６に係入すると共に、これに弾圧される。
【００３４】
すなわち、ローラー１４は駆動体の第１円弧溝６の稜部と従動体の第２円弧溝１１との間に突っ張るようにして挟持される。
【００３５】
すなわち、駆動体７はローラー１４、１４を介してサムターン軸３に一体的に連結されるので、マイクロモータ１７の回転力は減速歯車列１９によって増力されてサムターン軸３に伝達され、図示しないデッドカムを介してデッドボルトをフロント板から出し入れする。
【００３６】
このときには、ホルダー１２はローラー１４、１４を介して駆動体７に駆動されるから、その摩擦トルクにも拘らず基枠２に対して相対的に回動する。
【００３７】
なお、このホルダー１２の材質を例えば耐摩耗性が大きい合成樹脂等適切に選定すれば、設定された電気錠の寿命内において、その基枠２に対する摩擦トルクを所定の値以上に保つことができる。
【００３８】
一方、この電気錠を機械的な室外側からシリンダ錠、或いは室内側からサムターンを操作して施解錠するときには、何らの切り替え操作をすること無く、例えばサムターンを回してサムターン軸３を図１において時計方向或いは反時計方向に９０度回す。
【００３９】
すると、摩擦トルクを介して一時的に基枠２に固定されたホルダー１２に対し、サムターン軸３のみが回動するから、その第１円弧溝６に一部係入していた各ローラー１４は、第１円弧溝６の稜部に円周方向に押動されるが、固定されたホルダー１４の案内溝１３との間に生じる楔作用により半径方向外側に移動してサムターン軸３の円周部に乗り上がる。
【００４０】
すると、サムターン軸３は自由になるから、これを時計方向或いは反時計方向に回すことにより、デッドカムを駆動してデッドボルトをフロント板から出し入れできる。
【００４１】
すなわち、クラッチ機構１が作動してデッドカムをマイクロモータ１７から切り離し、サムターン或いは合鍵による手動の施解錠操作を可能にする。
【００４２】
例えば入室後サムターンを操作して施錠するときサムターンを９０度回すとすれば、サムターン軸３は図１に示す角度位置から９０度ずれるが、外出時サムターンにより解錠すれば、また図１に示す角度位置に戻る。
【００４３】
なお、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明と比較して、ホルダー１２が摩擦係合を係合を介してサムターン軸３に嵌合している点のみが異なる。
【００４４】
この場合、駆動体７が回動する場合のクラッチ機構の作用は請求項１に記載のものと変らない。
【００４５】
しかしながら、サムターン軸３を手指で操作する場合には、操作開始時サムターン軸３とホルダー１２とは一体的に回動するから、ホルダー１２から突出したローラーが固定された駆動体の第２円弧溝１１と干渉し、その結果ローラー１４を介してホルダー１２が駆動体７に係止されるので、サムターン軸３が回動可能になってローラー１４を外方に押出す、という作用上僅かの差異が生じる。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明は、摩擦トルクを介して基枠或いは従動体に一時的に固定されるホルダーと、駆動体の第２円弧溝、或いは従動体の第１円弧溝との間に生じる楔作用を利用してローラーを半径方向に動かし、このローラーの動きを利用して駆動体と従動体とを連結し、或いは切り離すようにしたので、簡単な機構で機械的なクラッチを構成することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例によるクラッチ機構の平面図で、図面を明瞭にするため駆動体の一部を省略して示す。
【図２】そのＩＩ−ＩＩ線による断面図。
【図３】サムターン軸の端面図。
【図４】駆動体の平面図。
【図５】駆動体の断面図。
【図６】ホルダーの平面図。
【図７】ホルダーの断面図。
【符号の説明】
１  クラッチ機構
２  基枠
３  従動体
６  第１円弧溝
７  駆動体
１１  第２円弧溝
１２  ホルダー
１３  案内溝
１４  ローラー
１７  マイクロモータ
１９  減速歯車列
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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