JP4822515B2

JP4822515B2 - モータ駆動電気錠のデッドボルト制御機構

Info

Publication number: JP4822515B2
Application number: JP2006070718A
Authority: JP
Inventors: 学森
Original assignee: 美和ロック株式会社
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-03-15
Also published as: JP2007247223A

Description

この発明は、モータ駆動電気錠のデッドボルト制御機構（以下単にデッドボルト制御機構という）に係り、特に、経年変化が生ぜず、長期間確実な作動を期待できるデッドボルト制御機構に関する。

本出願人は、先に、後記特許文献１を以て、新規なデッドボルト制御機構を提案した。

このデッドボルト制御機構は、錠箱の側板に回動可能に支承され、デッドボルトと係合してこれを錠箱のフロント板から出没させる作動アームを形成すると共に、シリンダ錠の内筒に連結されたデッドカムと、このデッドカムに同軸且つ一体に結合されたセクターギアと、施、解錠時、施、解錠信号に応じて施錠方向、或いは反対方向の解錠方向に回転するマイクロモータと、このマイクロモータの出力軸に減速機を介して連結された差動歯車装置と、この差動歯車装置の遊星歯車の移動軌跡に沿い、遊星歯車を挟むような位置関係で、且つ遊星歯車が遊動できる間隔を保って配設された施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車と、施錠用受け歯車とセクターギアとを連結する施錠用従動歯車列と、解錠用受け歯車とセクターギアとを連結する解錠用従動歯車列とを有し、上記施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車のモジュール及び歯数を、これらの歯車の１回転以内でデッドボルトの施錠、及び解錠操作ができるように設定すると共に、施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車の少なくとも１個の歯の歯幅を他のものより大きく設定して突放し歯を形成し、施錠或いは解錠操作の完了時、この突放し歯が差動歯車装置のスイングアームを半径方向に押動して歯車列を分断するようにしたことを特徴とするものである。
特許第３３６２２０８号に係る特許公報

上記特許文献１に記載の発明によるデッドボルト制御機構において、差動歯車装置は、その作動原理上、スイングアームが揺動するためには遊星歯車がスイングアームに対し固定されているか、或いは摩擦トルクを介してスイングアームに回動可能に支承されている必要がある。

一方、スイングアームが揺動して遊星歯車が受け歯車と噛み合うに致った後は、モータの回転力を受け歯車に伝達するため、遊星歯車はスイングアームに対し相対的に回動する必要がある。

これら相反する機能を兼ね備えるため、かかる切り替え装置においては、遊星歯車を摩擦装置を介してスイングアームに回動可能に支承させるのが一般的であり、本出願人が前記特許文献１に記載の発明を実施するために採った構造は、遊星歯車をスイングアームに回動可能に支承する支軸の、スイングアームと遊星歯車との間に波形ワッシャーを弾装する、というものである。

上記波形ワッシャーは、通常は狭い場所に大きな弾力を発生させる装置、例えばねじの弛み止め、として使用されるのが普通で、この場合、弾性変形量に対して弾力が比例するとしても、そのばね定数は非常に大きくなる。

一方、波形ワッシャーは、モータが回転している間は常時スイングアーム及び／又は遊星歯車と摺接するものであるから、長期間の使用により摩耗し、摩耗分弾力が変化し、波形ワッシャーを重要な部品として使用するデッドボルト制御機構の作動を不確実にする、という不都合がある。

そこで、この発明は、前記特許文献１に記載の発明を改良し、長期間使用しても摩擦トルクが変化しないデッドボルト制御機構を提案し、もって上記した不都合を解消することを目的としている。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、錠箱の側板に回動可能に支承され、デッドボルトと係合してこれを錠箱のフロント板から出没させる作動アームを形成すると共に、シリンダ錠の内筒に連結されたデッドカムと、このデッドカムに同軸且つ一体に結合されたセクターギアと、施、解錠時、施、解錠信号に応じて施錠方向、或いは反対方向の解錠方向に回転するマイクロモータと、このマイクロモータの出力軸に減速機を介して連結された差動歯車装置と、この差動歯車装置の遊星歯車の移動軌跡に沿い、遊星歯車を挟むような位置関係で、且つ遊星歯車が遊動できる間隔を保って配設された施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車と、施錠用受け歯車とセクターギアとを連結する施錠用従動歯車列と、解錠用受け歯車とセクターギアとを連結する解錠用従動歯車列とを有し、上記施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車のモジュール及び歯数を、これらの歯車の１回転以内でデッドボルトの施錠、及び解錠操作ができるように設定すると共に、施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車の少なくとも１個の歯の歯幅を他のものより大きく設定して突放し歯を形成し、施錠或いは解錠操作の完了時、この突放し歯が差動歯車装置のスイングアームを半径方向に押動して歯車列を分断するようにしたものにおいて、遊星歯車を筒状に成形し、その外周面に歯を形成すると共に、スイングアームに植設された支軸に軸支される構造とし、一方、この支軸を半径方向に貫通するボール穴を形成し、このボール穴に鋼球とばね部材を収納して、ばね部材の弾力により鋼球を遊星歯車の内周面に弾接させるようにしたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、錠箱の側板に回動可能に支承され、デッドボルトと係合してこれを錠箱のフロント板から出没させる作動アームを形成すると共に、シリンダ錠の内筒に連結されたデッドカムと、このデッドカムに同軸且つ一体に結合されたセクターギアと、施、解錠時、施、解錠信号に応じて施錠方向、或いは反対方向の解錠方向に回転するマイクロモータと、このマイクロモータの出力軸に減速機を介して連結された差動歯車装置と、この差動歯車装置の遊星歯車の移動軌跡に沿い、遊星歯車を挟むような位置関係で、且つ遊星歯車が遊動できる間隔を保って配設された施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車と、施錠用受け歯車とセクターギアとを連結する施錠用従動歯車列と、解錠用受け歯車とセクターギアとを連結する解錠用従動歯車列とを有し、上記施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車のモジュール及び歯数を、これらの歯車の１回転以内でデッドボルトの施錠、及び解錠操作ができるように設定すると共に、施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車の少なくとも１個の歯の歯幅を他のものより大きく設定して突放し歯を形成し、施錠或いは解錠操作の完了時、この突放し歯が差動歯車装置のスイングアームを半径方向に押動して歯車列を分断するようにしたものにおいて、遊星歯車を筒状に成形し、その外周面に歯を形成すると共に、スイングアームに植設された支軸に軸支される構造とし、一方、遊星歯車の内周部を刳り貫き、この刳り貫き部に遊星歯車をスラスト方向に付勢するばね部材を弾装するようにしたことを特徴とする。

上記のように構成された請求項１及び２に記載の発明によるデッドボルト制御機構は、ばね定数の小さいばね部材で鋼球を遊星歯車の内周面に弾接させ、或いは遊星歯車の回転軸方向の端部を支軸、またはスイングアームに弾接させることができるので、例え摺接部が摩耗しても遊星歯車の摩擦トルクが変化せず、デッドボルト制御機構の確実な作動を長期間期待することができる。

また、構成が非常に簡単で実施が極めて容易である、等種々の効果を奏する。

作動歯車装置の遊星歯車にばね定数の小さいばね部材により摩擦トルクを発生させるようにしたので、摺接部が多少摩耗しても摩擦トルクは大きく変化せず、したがって作動歯車装置の確実な作動を長期間にわたって期待できる。

この実施例１では、請求項１に記載の発明の一実施例を図１及び図２を参照して説明する。
なお、本願発明の構成の大部分を占める作動歯車装置を用いた切り替え機構は前記特許文献１に記載されていて周知であるから、簡単に説明する。

図１において符号１は錠箱の側板の内面を示し、この側板１に固定されたマイクロモータの出力軸には第１傘歯車２が装着されている。

この第１傘歯車２は、これより大径の第２傘歯車３と噛み合っており、この第２傘歯車３には小径の平歯車である太陽歯車４が同軸且つ一体に結合されている。尚、第１傘歯車２と第２傘歯車３とは減速機を構成している。

また、第２傘歯車３及び太陽歯車４の回転軸にスイングアーム５の一端部が回動自在に軸支されており、このスイングアーム５の他端部に回動自在に支承された遊星歯車６は太陽歯車４と噛み合っている。

上記太陽歯車４、スイングアーム５及び遊星歯車６は公知の差動歯車装置７を構成している。

上記遊星歯車６の太陽歯車４回りの回動軌跡に沿って、施錠用受け歯車８と解錠用受け歯車９とが配設されている。

これら施錠用受け歯車８及び解錠用受け歯車９は、遊星歯車６を間に挟むようにして、かつ、相互の間に遊星歯車６が遊動できる間隔を保って、遊星歯車６と噛み合い可能に設けられている。

また、施錠用受け歯車８及び解錠用受け歯車９は、それぞれ第１及び第２アイドルギアを介して、デッドカム１３のセクターギア１と噛み合っている。このデッドカム１３に一体に形成された作動アーム１５は、図示しないデッドボルトを制御してこれを錠箱から突出させたり、錠箱内に引っ込めたりする。

ここで、施錠用受け歯車８からセクターギア１４に至る歯車列を施錠用従動歯車列１６と、解錠用受け歯車９からセクターギア１４に至る歯車列を解錠用従動歯車列１７とそれぞれ総称することにする。

更にまた、上記施錠用受け歯車８及び解錠用受け歯車９のモジュール及び歯数は、これらの歯車の１回転以内で図示しないデッドボルトの施錠及び解錠操作が完了できるように設定されている。

加えて、施錠用受け歯車８及び解錠用受け歯車９には、それぞれ突放し歯１８が形成されている。図示の実施例においては、突放し歯を他の歯と区別するために、突放し歯の側面に縦線を記入してある。

各突放し歯１８は、両側にボスを一体に連設した歯車の１個の歯の歯幅を他のものより大きく設定して形成されており、歯幅の延長部がスイングアーム５と係合する。

尚、これは本発明の必須の構成要素ではないが、図示の実施例ではスイングアーム５の先端が細くなるように成形されており、スイングアームが時計方向或いは反時計方向に振られて施錠用受け歯車８、或いは解錠用受け歯車９と噛み合い係合をするとき、図１に鎖線で示すように、このスイングアームの先端が第１アイドルギア１１のボス外周面と当接し、遊星歯車６と受け歯車８（９）との過度の噛み込みを防止する。

一方、図２に示すように、本発明による遊星歯車６は全体の形状が筒状に成形されており、歯車の歯はその外周面の下方に刻設されている。

そして、遊星歯車６は、スイングアーム５の下面に植設された支軸１９に回動可能に軸支されている。

なお、遊星歯車６が下方に抜け出てしまわないように、図示の実施例では支軸１９の下端にフランジが形成されているが、このフランジの代りに止め輪を採用してもよい。

上記支軸１９の中央部にはこれを半径方向に貫通するボール穴２１が形成されており、このボール穴２１中には、間に圧縮コイルばねとしてのばね部材２２を挟んで、２個の鋼球２３、２３が収納されている。

そして、上記ばね部材２２の弾力により、鋼球２３、２３が遊星歯車６の内周面に弾接しており、その弾力は、ばね部材の線径等の諸元を適切に設定し、遊星歯車６がスイングアーム５を回すときには鋼球と遊星歯車の内周面とが滑らないが、切り替えが済んで遊星歯車が受け歯車と噛み合うに致った後は、相互に滑ってマイクロモータの駆動力をデッドカム１３に伝達できるように設定されている。

なお、図２に示すものはばね部材２２の両側に鋼球２３、２３を配設し、鋼球のみが遊星歯車の内周面と摺接するように構成されているが、これは、一方の鋼球を廃し、ばね穴の一端においてはばね部材が摺接するように構成してもよい。

上記のように構成された請求項１に記載の発明の一実施例によるデッドボルト制御機構は、太陽歯車４が時計方向或いは反時計方向に遊星歯車を回すとき、遊星歯車６は支軸１９の回りで滑らずにスイングアーム５を掴持して同方向に回動させ、切り替えが済んで遊星歯車が受け歯車と噛み合うに致った後は、遊星歯車６が支軸の回りで滑って動力の伝達を行う。

そして、例えば施錠が完全に行われると、施錠用受け歯車８の前記突放し歯１８がスイングアーム５の側端縁を図１で下方に押動し、遊星歯車６と施錠用受け歯車８との噛み合い係合をといて図１に実線で示す待機状態に復帰させる。この作動は解錠時にも同様に行われることは言うまでもない。

図３は請求項２に記載の発明の一実施例による遊星歯車６の構造を示し、この実施例においては、遊星歯車の肉厚筒部が横断面蛇の目状で有底に刳り貫かれ、この刳り貫き部に圧縮コイルばねとしてのばね部材２２が弾装されている。

この場合、ばね部材２２は遊星歯車６の下端面を支軸１９のフランジ部に弾接するように付勢し、フランジと遊星歯車の間に摩擦トルクが生じる。

図３に示す実施例によるデッドボルト制御機構の作動は、図１及び図２に示すものと同じであるから、更に詳細な説明は省略する。

図４は請求項２に記載の発明の他の実施例を示し、この実施例は、遊星歯車の上端部が、支軸１９が露出するように大きく刳り貫かれ、この部分に薄い弾性材料による竹の子ばね２２を弾装したものである。

このように、ばね部材として圧縮コイルばねに限定されず、種々のもの、例えば薄い弾性材料による湾曲したワッシャーを積層したもの等を採用し得る。

図４に示す実施例によるデッドボルト制御機構の作動は、図１及び図２に示すものと同じであるから、更に詳細な説明は省略する。

請求項１に記載の発明の一実施例によるデッドボルト制御機構の要部側面図。請求項１に記載の発明の一実施例による遊星歯車の一部断面側面図。請求項２に記載の発明の一実施例による遊星歯車の一部断面側面図。請求項２に記載の発明の他の実施例による遊星歯車の一部断面側面図。

符号の説明

１錠箱
２第１傘歯車
３第２傘歯車
４太陽歯車
５スイングアーム
６遊星歯車
７作動歯車装置
８施錠用受け歯車
９解錠用受け歯車
１１第１アイドルギア
１２第２アイドルギア
１３デッドカム
１４セクターギア
１５作動アーム
１６施錠用従動歯車列
１７解錠用従動歯車列
１８突放し歯
１９支軸
２１ボール穴
２２ばね部材
２３鋼球

Claims

錠箱の側板に回動可能に支承され、デッドボルトと係合してこれを錠箱のフロント板から出没させる作動アームを形成すると共に、シリンダ錠の内筒に連結されたデッドカムと、このデッドカムに同軸且つ一体に結合されたセクターギアと、施、解錠時、施、解錠信号に応じて施錠方向、或いは反対方向の解錠方向に回転するマイクロモータと、このマイクロモータの出力軸に減速機を介して連結された差動歯車装置と、この差動歯車装置の遊星歯車の移動軌跡に沿い、遊星歯車を挟むような位置関係で、且つ遊星歯車が遊動できる間隔を保って配設された施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車と、施錠用受け歯車とセクターギアとを連結する施錠用従動歯車列と、解錠用受け歯車とセクターギアとを連結する解錠用従動歯車列とを有し、上記施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車のモジュール及び歯数を、これらの歯車の１回転以内でデッドボルトの施錠、及び解錠操作ができるように設定すると共に、施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車の少なくとも１個の歯の歯幅を他のものより大きく設定して突放し歯を形成し、施錠或いは解錠操作の完了時、この突放し歯が差動歯車装置のスイングアームを半径方向に押動して歯車列を分断するようにしたものにおいて、遊星歯車を筒状に成形し、その外周面に歯を形成すると共に、スイングアームに植設された支軸に軸支される構造とし、一方、この支軸を半径方向に貫通するボール穴を形成し、このボール穴に鋼球とばね部材を収納して、ばね部材の弾力により鋼球を遊星歯車の内周面に弾接させるようにしたことを特徴とするモータ駆動電気錠のデッドボルト制御機構。
錠箱の側板に回動可能に支承され、デッドボルトと係合してこれを錠箱のフロント板から出没させる作動アームを形成すると共に、シリンダ錠の内筒に連結されたデッドカムと、このデッドカムに同軸且つ一体に結合されたセクターギアと、施、解錠時、施、解錠信号に応じて施錠方向、或いは反対方向の解錠方向に回転するマイクロモータと、このマイクロモータの出力軸に減速機を介して連結された差動歯車装置と、この差動歯車装置の遊星歯車の移動軌跡に沿い、遊星歯車を挟むような位置関係で、且つ遊星歯車が遊動できる間隔を保って配設された施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車と、施錠用受け歯車とセクターギアとを連結する施錠用従動歯車列と、解錠用受け歯車とセクターギアとを連結する解錠用従動歯車列とを有し、上記施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車のモジュール及び歯数を、これらの歯車の１回転以内でデッドボルトの施錠、及び解錠操作ができるように設定すると共に、施錠用受け歯車及び解錠用受け歯車の少なくとも１個の歯の歯幅を他のものより大きく設定して突放し歯を形成し、施錠或いは解錠操作の完了時、この突放し歯が差動歯車装置のスイングアームを半径方向に押動して歯車列を分断するようにしたものにおいて、遊星歯車を筒状に成形し、その外周面に歯を形成すると共に、スイングアームに植設された支軸に軸支される構造とし、一方、遊星歯車の内周部を刳り貫き、この刳り貫き部に遊星歯車をスラスト方向に付勢するばね部材を弾装するようにしたことを特徴とするモータ駆動電気錠のデッドボルト制御機構。