(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒の内端部にクラッチプレートを、このクラッチプレートの外側に、内端部外周に小径段部を形成した内筒を、夫々外筒の中心軸線の回りを回動自在に嵌装し、更に、内筒をその中心軸線に垂直な隔壁で区画して外側に合鍵を受入れる外方空間を、内側にクラッチ機構を収納する内方空間を夫々形成したものにおいて、クラッチプレートの内面にテールピースを突設すると共に外面周辺部にクラッチ孔を開口させ、一方、内筒の内方空間に、内端部をクラッチ孔に係入可能に臨ませ、内筒の中心軸線方向に延在する棒状のスライドラッチを長さ方向に移動可能に案内すると共に、これをクラッチプレートに近接する方向に付勢し、このスライドラッチに内筒の半径方向でかつ外方に突在する第１制御ピンと、反対方向に突在する第２制御ピンとを夫々突設し、第１制御ピンを、内筒の内端部にその母線方向に沿って開口したガイド溝に摺動可能に挿通させて、その先端を内筒の上記小径段部と外筒内周面との間の空間に臨ませ、他方、外筒内周面の内筒小径段部に臨む部分に固定され、薄肉円筒の一部をなすと共に、円周方向において傾斜するカム面を有するカムを設け、内筒を一方向に回転させたときこのカムと第１制御ピンの先端との間に生じる楔作用により第１制御ピンをその付勢力に抗して外方に押動できるようにすると共に、内筒を他方向に回転させたときその付勢力によりスライドラッチをクラッチプレートのクラッチ孔に係入させるようにし、更に、内筒の内方空間において、上記第２制御ピンに関しスライドラッチとは反対側に、第２制御ピンと平行な回転出力軸を有し、この回転出力軸をスライドラッチ側に向けた、ラッチング作動をする電磁アクチュエータを配設し、この電磁アクチュエータの回転出力軸に、施錠時第２制御ピンを係止する鈎部と、第２制御ピンが係入できる凹部と、傾斜端縁とを連設したフック体を装着し、施錠時第２制御ピンを凹部に係入させた状態で、第２制御ピンに関して鈎部が回転出力軸と反対側になるような角度位置にフック体を置き、解錠時鈎部が第２制御ピンの移動軌跡から外れるような角度位置にフック体を置き、施錠するとき、内筒を一方向に回して第２制御ピンを外方に移動させ、第２制御ピンとフック体の傾斜端縁との間に生じる楔作用により、フック体を施錠角度位置に戻すようにしたことを特徴とする電子シリンダ錠のラッチ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子シリンダ錠のクラッチ機構（以下単にクラッチ機構という）に係り、特に、微小電力で作動する電磁アクチュエータを用いて確実に作動する新規なクラッチ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子シリンダ錠なる新規な錠前が提案され、実用されつつある。この電子シリンダ錠は所謂電気錠とは異なる。
【０００３】
すなわち、電気錠はテンキー装置等により入力された暗証番号を予め登録されている暗証番号と電気的に比較し、合致する場合解錠信号を発生させ、この解錠信号を受信した比較的大電力を要する電磁アクチュエータがデッドボルト或いはストライクを直接機械的に制御する。
【０００４】
一方、電子シリンダ錠は、合鍵自体に論理回路やメモリーを有する半導体集積回路（以下単にＩＣという）及び電池を組込み、この合鍵をシリンダ錠に挿入することによりＩＣに蓄積された暗証符号を錠前側の制御回路に無線で送給し、予め登録されている暗証符号と合致したとき解錠信号を発生させるまでは電気錠の作動と同様である。
【０００５】
しかしながら、電子シリンダ錠が電気錠と異なるのは、解錠信号を鍵に組込まれたＩＣが受信し、このＩＣがシリンダ錠を解錠する、すなわち通常のシリンダ錠の内筒に相当するものをテールピースに接続する点にある。
【０００６】
そのため、通常のシリンダ錠では一体に結合されている内筒とテールピースとの間にクラッチ機構が介在しており、施錠されているときにはこのクラッチ機構が作動しないので内筒は空回りし、解錠信号発生時クラッチ機構が作動して内筒とテールピースとが連結されるので、クラッチ機構及びテールピースを介してデッドボルト等の錠止部材を制御することができる。
【０００７】
なお、ここで合鍵とは、所謂予備の鍵ではなく、電子シリンダ錠を解錠すべく構成された装置をいうものとする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、電子シリンダー錠では合鍵に内蔵されたＩＣ自体が無線でクラッチ機構を電気的に制御するので、クラッチ機構の作動のために電磁アクチュエータが必要であるが、この電磁アクチュエータの機械的な出力が微小にならざるを得ないため、クラッチ機構の設計に制約がある。
【０００９】
そこで、この発明は、上記した設計上の制約を克服し、微小な出力の電磁アクチュエータを用いて確実に作動する新規なクラッチ機構を提供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、この発明は、外筒の内端部にクラッチプレートを、このクラッチプレートの外側に、内端部外周に小径段部を形成した内筒を、夫々外筒の中心軸線の回りを回動自在に嵌装し、更に、内筒をその中心軸線に垂直な隔壁で区画して外側に合鍵を受入れる外方空間を、内側にクラッチ機構を収納する内方空間を夫々形成したものにおいて、クラッチプレートの内面にテールピースを突設すると共に外面周辺部にクラッチ孔を開口させ、一方、内筒の内方空間に、内端部をクラッチ孔に係入可能に臨ませ、内筒の中心軸線方向に延在する棒状のスライドラッチを長さ方向に移動可能に案内すると共に、これをクラッチプレートに近接する方向に付勢し、このスライドラッチに内筒の半径方向でかつ外方に突在する第１制御ピンと、反対方向に突在する第２制御ピンとを夫々突設し、第１制御ピンを、内筒の内端部にその母線方向に沿って開口したガイド溝に摺動可能に挿通させて、その先端を内筒の上記小径段部と外筒内周面との間の空間に臨ませ、他方、外筒内周面の内筒小径段部に臨む部分に固定され、薄肉円筒の一部をなすと共に、円周方向において傾斜するカム面を有するカムを設け、内筒を一方向に回転させたときこのカムと第１制御ピンの先端との間に生じる楔作用により第１制御ピンをその付勢力に抗して外方に押動できるようにすると共に、内筒を他方向に回転させたときその付勢力によりスライドラッチをクラッチプレートのクラッチ孔に係入させるようにし、更に、内筒の内方空間において、上記第２制御ピンに関しスライドラッチとは反対側に、第２制御ピンと平行な回転出力軸を有し、この回転出力軸をスライドラッチ側に向けた、ラッチング作動をする電磁アクチュエータを配設し、この電磁アクチュエータの回転出力軸に、施錠時第２制御ピンを係止する鈎部と、第２制御ピンが係入できる凹部と、傾斜端縁とを連設したフック体を装着し、施錠時第２制御ピンを凹部に係入させた状態で、第２制御ピンに関して鈎部が回転出力軸と反対側になるような角度位置にフック体を置き、解錠時鈎部が第２制御ピンの移動軌跡から外れるような角度位置にフック体を置き、施錠するとき、内筒を一方向に回して第２制御ピンを外方に移動させ、第２制御ピンとフック体の傾斜端縁との間に生じる楔作用により、フック体を施錠角度位置に戻すようにしたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基いてこの発明について説明する。
図１及び図２において符号１は外筒を示し、この外筒１の内筒空間内端部（図で左端部）に厚板円板状のクラッチプレート２が、このクラッチプレート２の外側（図で右側）に内筒３が、夫々外筒１の中心軸線の回りを回動自在に嵌装されている。
【００１２】
内筒３の内端部（図で左端部）外周に小径段部４（図２参照）が形成されており、また、内筒３の内側は、その中央部に形成された内筒中心軸線に垂直な隔壁５によって内外に区画され、外側に合鍵を受入れる外方空間６が、内側に後述するクラッチ機構を収納する内方空間７が夫々形成されている。
【００１３】
なお、この外方空間６に填め込まれる合鍵の構造や形状、及び合鍵と外方空間６との係合の態様は、この発明の要旨ではないので更に詳細な説明は省略する。
【００１４】
上記クラッチプレート２の内面にはテールピース８が突設されており、また、外面の周辺部にはクラッチ孔９が外方に向かって開口している。
【００１５】
図示の実施例では、図６に示すように、時計盤面に換算して１２時の角度位置を中心にして、時計方向及び反時計方向に夫々対称的に一対の長円形のクラッチ孔９、９が開口しており、時計方向のクラッチ孔９が例えば施錠用、反時計方向のものが解錠用に割り当てられている。
【００１６】
一方、内筒の内方空間７内には、内筒軸線方向に延在し、内端をクラッチ孔９に係入可能に臨ませた棒状のスライドラッチ１１がその長さ方向に移動可能に案内されており、これと隔壁５との間に弾装された圧縮コイルばねとしてのラッチばね１２（図１参照）の弾力により、スライドラッチ１１はクラッチプレート２に近接する方向に付勢されている。
【００１７】
なお、図面を明瞭にするため、図１及び図２、更にこれらに続く他の図においてこのスライドラッチの案内部材の図示を省略している。
【００１８】
上記スライドラッチ１１の図１における上面中央部には第１制御ピン１３が、スライドラッチ１１の下面で第１制御ピン１３よりやや内方には、第１制御ピン１３と平行な第２制御ピン１４が夫々突設されており、これらのピンの先端には夫々付番しないカラーが回動可能に被嵌されている。
【００１９】
上記第１制御ピン１３は、図１に示すように、内筒３の内端部にその母線方向に沿って開口したガイド溝１５を摺動可能に挿通して、その先端を内筒の小径段部４（図２参照）と外筒内周面との間に形成された薄い環状の空間に臨ませている。
【００２０】
他方、外筒内周面の内筒小径段部４に臨む部分には、薄肉円筒の内部をなす山形のカム１６が一体に形成されている。
【００２１】
図１及び図２では、ラッチばね１２の弾力によりクラッチプレート２に近接する方向に付勢されたスライドラッチ１１は、第１制御ピン１３を介して、カム１６の山形の頂部に係止され、その内端がクラッチ孔９の開口から離間した位置を保つ。
【００２２】
しかして、内筒を外方から見て時計方向、或いは半時計方向に回動させると、図２から明らかなように、第１制御ピン１３は、ラッチばね１２の弾力により、山形のカム１６の傾斜するカム面に沿って摺接しつつクラッチプレート２方向に近接する。
【００２３】
そして、第１制御ピン１３と一体のスライドラッチ１１の内端は、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、クラッチプレート２の中心軸線の回りを回動しつつクラッチ孔９に係入し、このようにしてクラッチ機構が作動し、内筒３がクラッチプレート２を介してテールピース８に連結される。
【００２４】
一方、内筒３を上記とは反対方向、すなわち、第１制御ピン１３が傾斜したカム面を擂り上がる方向に回動させると、カム面と第１制御ピン１３との間に生じる楔作用により、第１制御ピン及びこれと一体のスライドラッチ１１はラッチばね１２の弾力に抗して外方に押動され、このようにしてスライドラッチ１１がクラッチプレートのクラッチ孔９から抜去されてクラッチが外れる。
【００２５】
また、内筒の内方空間７内において、第２制御ピン１４に関しスライドラッチ１１とは反対側に、第２制御ピン１４と平行な回転出力軸（付番せず）を有する電磁アクチュエータ１７が配設されており、この電磁アクチュエータ１７は回転出力軸をスライドラッチ側に向けている。
【００２６】
この電磁アクチュエータ１７は、前述したように、合鍵から電力を供給されて一定角度回転し、その回転位置を磁力により保持する所謂ラッチングソレノイドの一種である。
【００２７】
直動型、すなわちプランジャが直線動するラッチングソレノイドは良く知られており、このラッチングソレノイドは、コイルに一方向の直流電圧を印加するとプランジャが一定方向に移動し、電流を遮断しても永久磁石の吸引力によりその位置を保つ。
【００２８】
また、コイルに他方向の直流電圧を印加するとプランジャは逆方向に移動し、電流を遮断してもその移動位置を保つ。
【００２９】
この発明に用いられる電磁アクチュエータ１７は、例えば従来のラッチングソレノイドのプランジャを円弧状に形成し、その円弧の中心に回転出力軸を結合することにより構成することができる。
【００３０】
また、この電磁アクチュエータ１７に対する合鍵からの電力の供給は、合鍵側に1次コイルを設け、電磁アクチュエータ１７の電磁コイルを２次コイルとして、１次コイルにパルス状の比較的大電流を流すことにより、電磁誘導により２次コイルに電流を流すことができ、したがって電磁アクチュエータ１７を作動させることができる。
【００３１】
なお、後に明らかになるように、この発明では電磁アクチュエータ１７を動力源として使用しているのではなく、その回転出力軸の動きを信号として使用しているので、合鍵から供給される微弱な電流でも充分である。
【００３２】
また、電磁アクチュエータ１７の構造はこの発明の要旨ではないので、更に詳細な説明は省略する。
【００３３】
本題に戻って、上記電磁アクチュエータ１７の回転出力軸には、板状で内外方向（図で左右方向）に延在するフック体１８が装着されている。
【００３４】
このフック体１８の内端には、図３に示すように、鈎部１９と、第２制御ピン１４が係入できる凹部２１と、傾斜端縁２２とが連設されている。
【００３５】
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、内筒３が外筒１に対し相対基準角度位置にあり、かつ合鍵からの解錠信号を受信していないときには、図１及び図２に示すように、第１制御ピン１３がカム１６の頂部に乗り上がり、スライドラッチ１１は最大限外方に位置していて、スライドラッチの内端はクラッチプレートのクラッチ孔９から離間していることは前記したとおりである。
【００３６】
このときには、図３に示すように、フック体１８はその鈎部１９を第２制御ピンの内側に配置させる角度位置をとっており、前記したラッチング作用により、その角度位置を安定に保つ。
【００３７】
この状態、すなわち合鍵を挿入していないか、或いは異なる合鍵を挿入したために解錠信号が発生していない状態で内筒を何れかの方向に回動させると、第１制御ピン１３がカム１６の斜面に沿って内方に移動する結果、図４に示すように、第２制御ピン１４がフック体の鈎部１９に係止されるに致り、以降内筒を更に回動させてもスライドラッチ１１は内方に移動せず、したがって内筒のみが空回りする。
【００３８】
ちなみに、図４に示すように第２制御ピン１４がフック体の鈎部１９に係止された状態で電磁アクチュエータ１７に電力を供給し、フック体１８を反時計方向に回動させて第２制御ピン及びこれと一体のスライドラッチ１１を解放しようとしても、電磁アクチュエータ１７の出力は微小であるから、スライドラッチ１１の付勢力により鈎部１９と第２制御ピン１４との間に生じる摩擦抵抗を排除してフック体１８を回動させることはできない。
【００３９】
一方、この発明は、合鍵を挿入して暗証符号が合致したとき、電磁アクチュエータ１７に電力を供給してフック体１８を回動させ、鈎部１９を第２制御ピン１４の移動軌跡から退避させてスライドラッチ１１をその付勢力によって内方に移動させ、その内端をクラッチプレート２に係合させる構造である。
【００４０】
しかしながら、内筒３が図３に示す角度位置にあるとき前記電磁誘導磁束を電磁アクチュエータ１７に供給すると、傾斜端縁２２が第３制御ピンに当接してフック体１８が回動することができない。
【００４１】
そこで、例えば合鍵に磁気検知素子を内蔵させ、一方外筒内周面の適切な位置に永久磁石を埋設し、内筒３を回して図５に示すようにスライドラッチ１１が充分内方に移動したが未だ第２制御ピン１４がフック体の鈎部１９に当接しないときに磁気検知素子と永久磁石とが整合するようにし、この磁気検知素子の出力の発生タイミングで合鍵から電磁誘導磁束を電磁アクチュエータ１７に供給する。
【００４２】
すると、図５に示すようにフック体１８が一定角度、例えば１５〜１６度反時計方向に回動し、鈎部１９が第２制御ピン１４の移動軌跡から外れるので、更なる内筒の回動によりスライドラッチ１１が更に内方に移動し、その内端がクラッチプレートのクラッチ孔９の係入するに致り、内筒３とクラッチプレート２とがスライドラッチ１１を介して連結され、更に内筒を回動させることによりテールピース８（図１及び図２参照）を回して図示しない錠止部材の制御を行う。
【００４３】
なお、図５に示すフック体１８の角度位置は、電磁アクチュエータ１７のラッチング機能によりその侭安定的に保持される。
【００４４】
なお、図示の実施例ではカム１６が山形になるように成形され、したがって内筒３を時計方向に回しても反時計方向に回してもクラッチ機構が作動するが、この実施例は内筒の一方向の回動と他方向の回動に夫々別の任務（例えば施錠と解錠）を負わせているのでカムを山形にしてあるだけであって、カム１６を山形に成形することはこの発明の必須の構成ではない。
【００４５】
内筒を一方向に所定の角度だけ回動させ、錠止部材の解除等所定の任務を完了させたら、今度は内筒３を反対方向に回動させることによりクラッチ機構は自動的に元の状態に戻る。
【００４６】
すなわち、クラッチ機構作動後、フック体１８は図５に示す角度位置に固定され、第２制御ピン１４のみが鈎部１９から外れて内方に移動しているが、内筒３を反対方向に回すことにより、第２制御ピン１４は、第１制御ピン１３とカム１６との間に生じる楔作用により、フック体の傾斜端縁２２に近接してこれに当接する。
【００４７】
第２制御ピン１４の更なる外方への移動により、フック体１８が時計方向に回動し、このフック体１８と一体の回転出力軸が逆に電磁アクチュエータ１７のプランジャを施錠方向に回動させて、その施錠角度位置でプランジャを磁力で係止し、このようにしてこの発明によるクラッチ機構の作動サイクルが終了する。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明は、電磁アクチュエータの回動をクラッチ機構の作動切替えのための信号として利用しているので、電磁アクチュエータの出力を微小にすることができ、そのため合鍵からの電力供給によりクラッチ機構を制御する、という所期の機能を可能にした。
【００４９】
また、第２制御ピンの戻りの移動によりクラッチ機構を機械的に不作動状態に復帰させることができるので、その分合鍵に内蔵された電池の消耗を少なくすることができるばかりでなく、クラッチ機構の構造を簡単にすることができる、等種々の効果を奏する。
【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を内蔵した電子シリンダ錠の鉛直面による縦断面図で、施錠状態を示す。
【図２】この発明の一実施例によるクラッチ機構を内蔵した電子シリンダ錠の水平面による縦断面図で、施錠状態を示す。
【図３】フック体とスライドラッチとの係合状態を説明するための線図で、施錠状態を示す。
【図４】フック体とスライドラッチとの係合状態を説明するための図３と同様の線図で、施錠時内筒を回動させた状態を示す。
【図５】フック体とスライドラッチとの係合状態を説明するための図３と同様の線図で、解錠状態を示す。
【図６】クラッチ孔とスライドラッチの係合の態様を説明するためのクラッチプレートの外面図。
【符号の説明】
１  外筒
２  クラッチプレート
３  内筒
４  小径段部
５  隔壁
６  外方空間
７  内方空間
８  テールピース
９  クラッチ孔
１１  スライドラッチ
１２  ラッチばね
１３  第１制御ピン
１４  第２制御ピン
１５  ガイド溝
１６  カム
１７  電磁アクチュエータ
１８  フック体
１９  鈎部
２１  凹部
２２  傾斜端縁
【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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