JP6422105B2

JP6422105B2 - シリンダ錠装置

Info

Publication number: JP6422105B2
Application number: JP2015099806A
Authority: JP
Inventors: 浩鶴田
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2035-05-15
Also published as: JP2016216924A

Description

本発明は、シリンダ錠装置に関し、特に、不正なキーやドライバ等の異物が挿入された場合にボデーに対してロータ側のみを回転させるよう構成されたシリンダ錠装置に関する。

車両のドア等に用いられるシリンダ錠装置として、筒状のボデーの内側に回転自在に配され、キー挿入孔が軸方向へ延びるよう形成されるロータを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。正規キー（マスターキー）が挿入された場合には、各タンブラとスリーブ（本願発明においては第１スリーブ）との係合が解除され、ロータとスリーブとが独立して回転可能な状態となる。そして、キーを回転させることにより、ロータと共にクラッチ部材（本願発明においては第２スリーブ）及びレバー部材（ホルダレバー）が回転して、解錠・施錠が行われる。

また、不正なキーやドライバ等の異物が挿入された場合には、ボデーに対してロータ及びスリーブのみが一体に回転するフリーホイール機構が機能する。このシリンダ錠装置は、正規以外のキーによりロータが回転されると、ロータとクラッチ部材との係合が解除されてボデーに対してロータ及びスリーブが回転自在となり、レバー部材側へ回転を伝達しない構成とされている。

特開２００７−２３９２４２号公報

従来、上記のようなフリーホイール機構は、径方向に搭載されている。このため、フリーホイール機構によりシリンダ径が大きくなり、ドアハンドル意匠の自由度（小型化）に対して制約が大きく、亜鉛ダイカスト部品を使用しているため重量が増加するという問題があった。また、フリーホイール機構が働いて回転途中で止まった場合に、ユーザーが正規キー（マスターキー）を差し込んでロータを初期位置まで復帰させるマスターキー復帰機構を有しながら、シリンダ径を小径化するという課題もあった。

従って、本発明の目的は、マスターキー復帰機構を備え、径方向の小型化を図ることのできるシリンダ錠装置を提供することにある。

［１］本発明は、上記目的を達成するために、ボデーと、前記ボデーの内側に回転自在に配されたロータと、前記ボデーと前記ロータの間に回転自在に配され、前記ロータの径方向へ移動自在に設けられたタンブラが径方向外側へ付勢されることにより回転方向に係合し、正規キーのキー挿入孔への挿入により前記回転方向との係合が解除される第１スリーブと、前記ロータにおけるキー挿入側と反対側に対向して配される回転自在なホルダレバーと、前記第１スリーブと前記ホルダレバーの間に配され、前記第１スリーブが前記ボデーに対して所定角度だけ相対的に回転すると前記ホルダレバー側へ向かって軸方向に移動するスライド部材と、前記ロータと前記ホルダレバーの間に配され、前記ホルダレバーに対して軸方向へ移動自在かつ回転方向に連動し、前記スライド部材が前記ホルダレバー側へ向かって移動すると前記ロータとの係合が解除される第２スリーブと、前記スライド部材と前記第２スリーブの間に配され、前記スライド部材が前記ホルダレバー側へ向かって移動すると前記ロータと回転方向に嵌合する第３スリーブと、を有することを特徴とするシリンダ錠装置を提供する。

［２］前記第３スリーブは、前記軸方向に移動可能な状態で、前記第１スリーブと回転方向に常に嵌合していることを特徴とする上記［１］に記載のシリンダ錠装置であってもよい。

［３］また、前記第１スリーブ、前記スライド部材、前記第３スリーブ、及び前記第２スリーブは、前記軸方向に各端面が対向して配置されていることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載のシリンダ錠装置であってもよい。

本発明によると、マスターキー復帰機構を備え、径方向の小型化を図ることができる。

図１は、本願発明の実施の形態に係るシリンダ錠装置の分解斜視図である。図２は、ボデーに収容された状態の各部品を部分断面で示す立体斜視図である。図３（ａ）は、本願発明の実施の形態に係るシリンダ錠装置の通常時の縦断面図、図３（ｂ）は、フリーホイール作動時の縦断面図である。図４（ａ）は、本願発明の実施の形態に係るシリンダ錠装置のマスターキー復帰機構を説明するための立体斜視図であり、図４（ｂ）は、フリーホイール作動時における第１スリーブと第３スリーブとの嵌合状態を示す立体斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

（シリンダ錠装置の構成）
図１は、本願発明の実施の形態に係るシリンダ錠装置の分解斜視図である。また、図２は、ボデーに収容された状態の各部品を部分断面で示す立体斜視図である。

本願発明の実施の形態に係るシリンダ錠装置１は、ボデー２０と、ボデー２０の内側に回転自在に配されたロータ３０と、ボデー２０とロータ３０の間に回転自在に配され、ロータ３０の径方向へ移動自在に設けられたタンブラ５０が径方向外側へ付勢されることにより回転方向に係合し、正規キーのキー挿入孔への挿入により回転方向との係合が解除される第１スリーブ４０と、ロータ３０におけるキー挿入側と反対側に対向して配される回転自在なホルダレバー６０と、第１スリーブ４０とホルダレバー６０の間に配され、第１スリーブ４０がボデー２０に対して所定角度だけ相対的に回転するとホルダレバー６０側へ向かって軸方向に移動するスライド部材であるスライダ７０と、ロータ３０とホルダレバー６０の間に配され、ホルダレバー６０に対して軸方向へ移動自在かつ回転方向に連動し、スライダ７０がホルダレバー６０側へ向かって移動するとロータ３０との係合が解除される第２スリーブ８０と、スライダ７０と第２スリーブ８０の間に配され、スライダ７０がホルダレバー６０側へ向かって移動するとロータ３０と回転方向に嵌合する第３スリーブ９０と、を有して構成されている。

図１に示すように、このシリンダ錠装置１は、円筒部を備えて車両のドア等に装着されるボデー２０と、ボデー２０の内側に回転自在に配されるロータ３０と、ボデー２０とロータ３０の間に回転自在に配される第１スリーブ４０と、ロータ３０に径方向へ移動自在となるよう設けられるタンブラ５０と、ロータ３０におけるキー挿入側と反対側に対向して配される回転自在なホルダレバー６０と、を備えている。シリンダ錠装置１は、正規キー（マスターキー）がロータ３０に挿入された状態でキーが回転されると第２スリーブ８０及びホルダレバー６０がロータ３０と共に回転する。一方、シリンダ錠装置１は、不正なキーやドライバー等でロータ３０が無理に回転されると、ロータ３０側と第２スリーブ８０側との係合を解除してロータ３０をホルダレバー６０に対して空回りさせる係合解除機構を備えており、いわゆるフリーホイール方式が採用されている。すなわち、ロータ３０と第２スリーブ８０とによりクラッチ機構が構成されている。

具体的には、シリンダ錠装置１は、図１、２に示すように、第１スリーブ４０、スライド部材であるスライダ７０、第３スリーブ９０、及び第２スリーブ８０が軸ＣＬ方向に各端面が対向して配置され、ロータ３０と接触するようスライダ７０、第２スリーブ８０等をロータ３０側へ付勢するスプリング１１０と、を備え、これらの協働によりフリーホイール機構を実現している。

ボデー２０は、図１、２に示すように、内部にロータユニット３（ロータ３０）、第１スリーブ４０等を収容する円筒部２１ａ、車両のドア等に装着される場合に表面に露出して装着されるフロント部２１ｂ等から構成されている。ボデー２０は、円筒部２１ａが車両のドアパネル等の挿通孔に挿通されて、フロント部２１ｂがドアパネルの表面に露出した状態で装着されて固定される。

図１に示すように、ロータ３０は、段部を備えた略円柱状を呈し、キー挿入孔３１が軸ＣＬ方向へ延びるよう形成されている。また、図１に示すように、ロータ３０におけるキー挿入側と反対側の外周面には、第２スリーブ８０の凹部８１と係合可能な凸部３６が形成される。凸部３６は周方向へ延び、略１８０°の間隔で２つ形成されている。また、ロータ３０には、タンブラ５０を径方向へ案内する溝３７が形成されている。本実施形態においては、計８つのタンブラ５０が互い違いに配され、８つの溝３７が形成されている。

各タンブラ５０は、各溝３７にそれぞれ収容されるタンブラ用ばね（図示省略）により径方向外側へ付勢される。第１スリーブ４０には、各タンブラ５０の径方向外側端部と係合する係合溝４１が形成されており、径方向外側へ付勢された各タンブラ５０と係合することにより、ロータ３０と第１スリーブ４０が一体的に回転するようになっている。各タンブラ５０には正規キー（マスターキー）に対応する孔が形成されており、各タンブラ５０はロータ３０に挿入されたキーの溝形状に応じて径方向へ移動する。正規キー（マスターキー）が挿入されると、全てのタンブラ５０が第１スリーブ４０から離脱して係合が解除され、ロータ３０と第１スリーブ４０とが独立して回転可能な状態となる。

第１スリーブ４０は、図１、２に示すように、略円筒状を呈し、ボデー２０とロータ３０の間に回転自在に配される。円筒状の周面には軸方向へ延びる一対の係合溝４１が形成されている。また、第１スリーブ４０のスライダ側の端面には、後述するスライダ７０の嵌合傾斜凹部７１と嵌合する傾斜突起部４２が形成されている。本実施形態においては、第１スリーブ４０側が傾斜突起部とされ、それに嵌合するスライダ７０の嵌合傾斜凹部が凹部とされているが、逆の嵌合条件であってもよく、例えば、第１スリーブ４０側が嵌合傾斜凹部であってもよい。

スライド部材であるスライダ７０は、図１、２に示すように、第１スリーブ４０の端面に対向して配置されている。上述のように、スライダ７０は嵌合傾斜凹部７１を備え、第１スリーブ４０の傾斜突起部４２と嵌合している。また、図１に示すように、ガイド部７２を１８０°対向した位置に備え、このガイド部７２は、ボデー２０のガイド溝２２にスライド可能に嵌合している。

スライダ７０は、嵌合傾斜凹部７１にテーパ部７１ａが形成されている（嵌合する第１スリーブ４０の傾斜突起部４２にもテーパ部４２ａが形成されている）。第１スリーブ４０が回転駆動されると、テーパ部７１ａにおいて駆動力を受け、軸ＣＬ方向の分力によりスライダ７０はスライドして移動する。すなわち、シリンダ錠装置１は、第１スリーブ４０に形成された傾斜突起部４２と、スライダ７０に形成された嵌合傾斜凹部７１の各テーパ部によるカム機構を備える。このカム機構は、第１スリーブ４０がボデー２０に対して相対的に回転するとスライダ７０を第２スリーブ８０の方向へスライド移動させる。

スライダ７０が軸ＣＬ方向へ移動することにより、スプリング１１０のばね力に抗して第２スリーブ８０をロータ３０から離脱させ、ロータ３０の凸部３６と第２スリーブ８０の凹部８１との係合が解除される。

第２スリーブ８０は、図１に示すように、略円板状を呈し、中心にはロータ３０の先端側を受容するための受容孔８２が形成される。第２スリーブ８０には、ホルダレバー６０へ向かって延びる円筒部８３が形成され、円筒部８３の先端には複数の連結部８４が突出形成される。各連結部８４がホルダレバー６０に形成された挿通孔６１を挿通し、これにより、第２スリーブ８０はホルダレバー６０に軸方向へ移動自在に設けられている。

第２スリーブ８０の各凹部８１は、第２スリーブ８０におけるキー挿入側の面の受容孔８２内周縁に形成されている（図１参照）。これにより、ロータ３０の各凸部３６が各凹部８１に嵌り込まらない角度である場合は、各凸部３６がキー挿入側の面と干渉して、ロータ３０と第２スリーブ８０の相対的な回転が許容される。すなわち、第２スリーブ８０とロータ３０との係合が解除された状態で、第２スリーブ８０における凹部８１以外の部分が凸部３６と摺接する。このように、ロータ３０と第２スリーブ８０の係合が解除された状態では、スプリング１１０から第２スリーブ８０に加わる付勢力はロータ３０で受け止められる。図１に示すように、第２スリーブ８０の外周には、ボデー２０に対して回転規制をするための切欠部８５が形成されている。

第３スリーブ９０は、フランジ形状の本体９１と第１スリーブ４０との回転方向の係合を行なう係合突起部９２を４箇所有して形成されている。第３スリーブ９０は、スライダ７０と第２スリーブ８０の間に、軸ＣＬ方向に各端面が対向して配置されている。

図３（ａ）は、本願発明の実施の形態に係るシリンダ錠装置の通常時の縦断面図、図３（ｂ）は、フリーホイール作動時の縦断面図である。第３スリーブ９０には、本体９１の内径側に嵌合凹部９３が形成されている。この嵌合凹部９３は、図３（ａ）に示すように、通常時にはロータ３０の凸部３６と嵌合しないが、フリーホイール動作時には、図３（ｂ）、図４（ａ）に示すように嵌合する。これにより、第３スリーブ９０は、通常時にはロータ３０の回転には追従しないが、フリーホイール動作時にはロータ３０の回転に追従した回転動作を行なう。

図４（ａ）は、本願発明の実施の形態に係るシリンダ錠装置のマスターキー復帰機構を説明するための立体斜視図であり、図４（ｂ）は、フリーホイール作動時における第１スリーブと第３スリーブとの嵌合状態を示す立体斜視図である。第３スリーブ９０は、係合突起部９２が第１スリーブ４０の係合段部４３に対して、軸ＣＬ方向にはスライド移動可能で、回転方向には係合可能とされている。図４（ｂ）に示すように、この回転方向の係合状態は、通常時だけでなく、フリーホイール動作時でも係合状態とされている。

スプリング１１０は、付勢手段としてのトーションコイルバネであって、圧縮バネとしての巻回部と、それぞれの端部が径方向に突出して形成された端部とで構成されている。これにより、前述した第２スリーブ８０をロータ３０側へ付勢する圧縮バネとして機能すると共に、円周方向に付勢力を発生するトーションバネとして機能することができる。

ホルダレバー６０は、図１に示すように、連結部６２とレバー１００の連結部１０５とは、ピン１１５により連結されている。ホルダレバー６０の回転はレバー１００に伝達され、先端に形成された結合部１０２を回転駆動する。この結合部１０２は、図示省略するドアパネル内に配置されたドアロック機構部に結合され、キー（ロータ３０）の回転に連動した回転によりドアロック機構部を駆動して、ドアのロック又はアンロックを行なう。

（正規キーによるシリンダ錠動作）
正規のキーがキー挿入孔３１へ挿入されると、タンブラ５０と第１スリーブ４０との係合が解除され、ロータ３０と第１スリーブ４０とが独立して回転可能な状態となる。この状態でキーを回転させると、ロータ３０と係合している第２スリーブ８０がホルダレバー６０と共に回転し、レバー１００を回転駆動する。これによりドアロック機構部を駆動して、ドアのロック又はアンロックを行なうことができる。

（不正キー等によるシリンダ錠動作）
不正なキーやドライバ等の異物がキー挿入孔３１へ挿入されると、タンブラ５０と第１スリーブ４０との係合が解除されず、ロータ３０と第１スリーブ４０とは一体的に回転する状態となる。この状態でロータ３０を回転させると、ロータ３０と共に第１スリーブ４０がボデー２０に対して回転し、スライダ７０がホルダレバー６０側へ移動して、第２スリーブ８０とロータ３０との係合が解除される。これにより、不正なキーを回転させてもロータ３０と第１スリーブ４０が回転するのみであり、第２スリーブ８０、ホルダレバー６０は回転しない。

（マスターキー復帰動作）
上記説明したフリーホイール機構において、ロータ３０が回転途中で止まった場合に、ユーザーが正規キー（マスターキー）を差し込んでロータを初期位置まで復帰させるマスターキー復帰機構について説明する。

本実施の形態では、従来設けられていない第３スリーブ９０を備えている。この第３スリーブ９０は、嵌合凹部９３を備えており、図３（ａ）に示すように、通常時にはロータ３０の凸部３６と嵌合しないが、フリーホイール動作時には、図３（ｂ）、図４（ａ）に示すように嵌合する。これにより、第３スリーブ９０は、通常時にはロータ３０の回転には追従しないが、フリーホイール動作時にはロータ３０の回転に追従した回転動作を行なう。

また、図４（ｂ）に示すように、第３スリーブ９０は、係合突起部９２が第１スリーブ４０の係合段部４３に対して、軸ＣＬ方向にはスライド移動可能で、回転方向には係合可能とされている。この回転方向の係合状態は、通常時だけでなく、フリーホイール動作時でも係合状態とされている。

したがって、フリーホイール動作時において、ロータ３０は、凸部３６及び嵌合凹部９３を介して第３スリーブ９０と回転方向に係合する。さらに、第３スリーブ９０は、係合突起部９２及び係合段部４３を介して第１スリーブ４０と回転方向に係合する。

これにより、フリーホイール動作時にロータ３０が回転途中で止まった場合において、正規キー（マスターキー）を差し込んでロータを初期位置まで復帰させることができる。

（本発明の実施の形態の効果）
上記示した本発明の実施の形態によれば以下のような効果を有する。
（１）本発明の実施の形態に係るシリンダ錠装置１は、図１、２に示すように、第１スリーブ４０、スライド部材であるスライダ７０、第３スリーブ９０、及び第２スリーブ８０が軸ＣＬ方向に各端面が対向して配置され、ロータ３０と接触するようスライダ７０、第２スリーブ８０等をロータ３０側へ付勢するスプリング１１０と、を備え、これらの協働によりフリーホイール機構を実現している。この構成により、クラッチ機構を軸ＣＬ方向に配置しているので、軽方向にシリンダ径を大きくせずに、小型化することができる。
（２）本実施の形態では、従来設けられていない第３スリーブ９０を備えている。この第３スリーブ９０は、フリーホイール動作時には、ロータ３０の回転方向に係合し、ロータ３０は第１スリーブ４０と回転方向に係合している。したがって、フリーホイール動作時にロータ３０が回転途中で止まった場合において、正規キー（マスターキー）を差し込んでロータを初期位置まで復帰させるマスターキー復帰機構をシリンダ径を大きくせずに実現することができる。
（３）フリーホイール機構及びマスターキー復帰機構を備えたシリンダ錠装置において、スライダ７０、第３スリーブ９０等を樹脂化することにより軽量化することも可能となる。
（４）シリンダ錠装置の径方向への小型化により、ボデー２０の円筒部２１ａの径が小さくなるので、ドアパネル等の挿通孔の穴径を小さくすることができる。これにより、シリンダ錠装置の径方向への小型化ニーズに応えることが可能となる。
（５）シリンダ錠装置の径方向への小型化により、ドアパネルのドアハンドル周りの意匠上の自由度が向上する等の効果を有する。

なお、上記実施形態においては、シリンダ錠装置１として、自動車車両のドアの解錠・施錠を行うものを例示したが、例えば住居のドア、引き出し等の解錠・施錠を行うものであってもよい。

以上の説明からも明らかなように、本発明に係る代表的な実施の形態、及び図示例を例示したが、上記実施の形態、及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１…シリンダ錠装置、３…ロータユニット、２０…ボデー、２１ａ…円筒部、２１ｂ…フロント部、２２…摺接面、２３…凹部、３０…ロータ、３１…キー挿入孔、３６…凸部、３７…溝、４０…第１スリーブ、４１…係合溝、４２…傾斜突起部、５０…タンブラ、５１…タンブラ用ばね、５２…孔、６０…ホルダレバー、６１…挿通孔、６２…連結部、７０…スライダ、７１…嵌合傾斜凹部、８０…第２スリーブ、８１…凹部、８２…受容孔、８３…円筒部、８４…連結部、８５…切欠部、９０…第３スリーブ
１１０…スプリング、１１５…ピン、１００…レバー、１０２…結合部、１０５…連結部

Claims

ボデーと、
前記ボデーの内側に回転自在に配されたロータと、
前記ボデーと前記ロータの間に回転自在に配され、前記ロータの径方向へ移動自在に設けられたタンブラが径方向外側へ付勢されることにより回転方向に係合し、正規キーのキー挿入孔への挿入により前記回転方向との係合が解除される第１スリーブと、
前記ロータにおけるキー挿入側と反対側に対向して配される回転自在なホルダレバーと、
前記第１スリーブと前記ホルダレバーの間に配され、前記第１スリーブが前記ボデーに対して所定角度だけ相対的に回転すると前記ホルダレバー側へ向かって軸方向に移動するスライド部材と、
前記ロータと前記ホルダレバーの間に配され、前記ホルダレバーに対して軸方向へ移動自在かつ回転方向に連動し、前記スライド部材が前記ホルダレバー側へ向かって移動すると前記ロータとの係合が解除される第２スリーブと、
前記スライド部材と前記第２スリーブの間に配され、前記スライド部材が前記ホルダレバー側へ向かって移動すると前記ロータと回転方向に嵌合する第３スリーブと、
を有することを特徴とするシリンダ錠装置。
前記第３スリーブは、前記軸方向に移動可能な状態で、前記第１スリーブと回転方向に常に係合していることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ錠装置。
前記第１スリーブ、前記スライド部材、前記第３スリーブ、及び前記第２スリーブは、前記軸方向に各端面が対向して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシリンダ錠装置。