JPS62242073A - クラツチ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般的にいえば、電子錠に関するものであり
、さらに詳しくいえば電子錠に用いるのに適当なクラッ
チ機構に関するものである。

〔従来の技術〕

マイクロプロセッサ論理回路の出現とそれが非常に低い
電力で動作できることが相撲って、電池による以外の電
力の供給が実行できない遠隔操作のための非常に多数の
用途を生んだ。そのような操作においては、電力の引出
しを節約し、それによってマイクロプロセッサの判断能
力の寿命’に伸ばすことが必須要件である。

一つのそのような用途が再プログラムできる組合せ電子
錠に見出された。電池を電源としたマイクロプロセッサ
を用いることによって配線によるドアの必要をなくし、
動力が容易に利用できない遠隔の場所においてそのよう
な錠を利用できるようにする。これまでの問題は、マイ
クロプロセッサが施錠機構を係合するのが適当であると
決定したときに、施錠機構を係合するに必要な動力の量
にあった。

米国特許第’１．５２＆２５６号は、本発明がそれの改
良したものであると考えることのできるクラッチ機構を
開示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、クラッチを動作するようにする判断指
令を受けたら、動作に最小の電流しか使う必要のないク
ラッチ機構を提供することである。

本発明のはかの目的は、簡単で信頼性がありかつ経済的
なクラッチ機構を提供することである。

本発明のなおそのほかの目的は、多くの用途に用いるマ
イクロプロセッサ論理回路と組合せて用いることのでき
るクラッチ機構を提供することである。

本発明のさらになおそのほかの目的は、電池で電力を供
給することのできる組合せ電子錠と共に用いるためのク
ラッチ機構を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、係合を助けるのに一部分機械的に加えられる
動力を利用することによって、必要とする電流の引出し
を非常に低くしているクラッチ機構と、一定時間後に作
動する機能の運動センサとラッチングソレノイドによっ
てセットされたり解放されたりするシャッタとの新規な
組合せとを含んでいる。

前記及びその他の目的は、１本の主軸の周りにそれに対
して自由に回転するように取付けられかつ第１のあと要
素を有する第１の回転クラッチ要素と、前記主軸に沿っ
て並進しかつ主軸と共通に回転するように取付けられて
おり、かつ前記第１のあご要素と係合できる第２のあご
要素を有する第２のクラッチ要素とを備え、二つのクラ
ッチ要素の一方が他方のクラッチ要素の回転に応じて回
転を行うように構成され、さらに二つのクラッチ要素の
間に挿入されて常時は二つのクラッチ要素を間隔の離れ
た配置に維持する手段と、前記二つのあと要素を係合さ
せるために一方のクラッチ要素を回転するのに応じて一
方のクラッチ要素を他方のクラッチ要素に向って動かす
よ５に一方のクラッチ要素を弾力で押しつける手段と、
一方のクラッチ要素が他方のクラッチ要素に向って動く
のを選択的に抑止する手段とを備え、それによって第１
及び第２のあご要素が前記他方のクラッチ要素を回転し
ても、互いに係合して前記一方のクラッチ要素を回転さ
せないようにされている電子錠などに用いるクラッチ機
構において、前記一方のクラッチ要素の運動を選択的に
抑止する手段にあるラッチング手段と、前記ラッチング
手段を解放するタイミング手段と、前記ラッチング手段
を交互に解放する運動検知手段とを備えることを特徴と
するクラッチ機構によって達成される。

〔実施例〕

第１図ないし第４図は、ドア錠機構に具体化された本発
明によるクラッチ機構を示している。このドア錠機構は
、第１図に示されたソレノイド１５のようなラッチング
・ソレノイドを起動するマイクロプロセッサまたはその
他の論理シーケンスまたは判断機構と共に用いるように
考えられている。

ソレノイド１５を作動するのに必要な電力の要求は、最
小であるように考えられている。また外側ハンドルを主
軸と係合させるクラッチ機構は、その動作のエネルギー
を主に外側ハンドルの回転から引出すことが考えられて
いる。さらにこのクラッチ機構の係合によって錠作動主
軸を外側ハンドルによって回転できるようにすることが
考えられている。この錠は、ラッチング機構を作動する
のに手動でエネルギーを与えられる主軸を用いる任意の
都合のよい従来の構成のものでよい。

次に第１図を参照すると、本発明によるクラッチ機構は
、外側主軸７の同筒形部分の周りに回転するように取付
けられている外側クラッチ板１から成っている。取付け
た状態では、外側クラッチ板１は、外側主軸７の軸に沿
っての並進が自由にできない。

外側クラッチ板１に取付けられて、図示してない手段に
よって、それと一緒に回転する外側てこハンドル５が示
されている。外側ノ・ンドルラは、外側クラッチ板１の
一部分として裏作してもよいし、または外側クラッチ板
に任意の都合のよい手段によって取付けられてもよいと
理解すべきである。

外側クラッチ板１は、−組の向い合った外側あご５と外
側クラッチ板１の外周辺に配置された作動カム２１を備
えている。

正方形断面の内側主軸８に共同作用する内側クラッチ板
２が取付けられている。内側クラッチ板２は、主軸８と
共に回転し共同作用するめすあご部材４が内側位置から
外側あご部材５に係合する外側位置へ主軸の軸に沿って
並進が自由にできる。

外側ハンドルと外側クラッチ板の回転は、外側主軸を回
転させず、内側主軸は、内側クラッチ板が外側に向って
動かされ、かつクラッチの共同作用する二つのあごが係
合するまで回転しない。二つのあごが−たん係合すると
、内側主軸Ｆ！を外側ノ・ンドル５によって回転できる
。

コイルばねｌＯが外側主軸７の周りに配置されて、外側
クラッチ板１０面内に形成された凹所５０に一部分入れ
られている。コイルばね１０の目的は、内側クラッチ板
２を弾力で押して、外側クラッチ板１との係合を外すこ
とである。取付板９が錠機構に用いる位置決め台を形成
している。

第１図は、本発明による機構の分解図であり、組立時に
は、外側クラッチ板１０面３１は、取付板９の外面に非
常に接近するかまたはそれと接触し、外側クラッチのあ
ごが取付板の孔３２と同心円になっていて、その孔の中
に一部分伸び入っている。内側クラッチ板この外周辺の
直径よりわずかに小さく、それが孔３２′に入って二つ
のあごが係合できるようになっている。

シャッタビン１２によって取付板９に取付けたシャッタ
１１が示されている。この取付は板は、シャッタ１１が
ビン１２０周りに回転できるようにしている。取付板９
に固定されて、その板から外方に突出ている止めビン１
６がシャッタ１１に形成された矩形の孔３３の中に突き
出て、シャッタ１１の回転を制限している。第１図に示
すように、シャッタは、内側クラッチ板が外側クラッチ
板に接触できる解放位置すなわち最も上の位置にある。

第１図に示すようにシャッタが孔３２を一部分ふさいで
、内側クラッチ板が孔３２に入るのを邪魔する位置にシ
ャッタを左回りに回転できることが当業者にわかるはず
である。

シャッタ１１の位置は、ソレノイド１５′によって調節
される。第１図に示した位置は、活動化位置すなわち解
放位置である。フレノイド１ダが起動されていないとき
、ソレノイドばね１７がシャッタ１１を妨害位置すなわ
ちロック位置へ左回りに押付ける。ソレノイドプランジ
ャがシャッタ１１にンレノイドピンｌｉｔによって接続
されている。

内側クラッチ板を外側クラッチ板の方に押付ける機構は
、基本的には五つの部品、すなわちカム従動子２０、従
動子ブロック２３、バイアスばね２１１、バイアスアー
ム２３、及びスプール２６から成っている。前述の各部
品は、それらが共同するように組立てられた関係におい
て第２図及び第３図に示されている。

スプール２６は、内側クラッチ板２に取付けられて主軸
８の軸方向に沿って自由に並進できる。

カム従動子２０は、カム従動子２０を貫通する軸受孔の
中に伸びているカム軸２２を備えている。

カム軸２２に付けた任意の適当な手段、例えばスナップ
リング、によってカム従動子２０を保持できる。

カム軸２２は、好ましい実施例の場合、軸受の中で回転
自由になっているが、動作を容易にさせるために摩擦を
減らす手段として以外、カム従動子を回転させる必要は
ないことがわかるはずである。

カム従動子２０は、カム２１の中に配置され、カム従動
子２０が強制的忙カム２１から外されて外側クラッチ板
１０周辺直径上に乗るとき、従動子ブロック２３を回転
させる装置とともにハンドル５のための指標手段を備え
ている。従動子ブロック２３は、１対のバイアスばね２
４を備えている。第１図には右側のばねだけが見える。

対応するばねが従動子ブロック２３の左側に配置される
。

バイアスアーム２５は、従動子ブロック２３の周りに回
転するように共通取付ビン２７に取付けられている。従
動子ブロック２３とバイアスアーム２５との間に挿入さ
れたバイアスばね２ＩＩの場合、カム従動子の動き、従
って従動子ブロックの動きは、バイアスばね２１４に押
付ける力を生じさせて、バイアスアームな第１図の左側
に見られるように右方向に回転することが当業者に明ら
かなはずである。

従動子ブロック２５及びバイアスアーム２５は、Ｕ字形
サドル２Ｂにある取付板９に図示の取付ビン２７を用い
て取付けられる。ノ・ンドル５を回転するとバイアスア
ームが右回りに回るようになり、バイアスアームは、内
側クラッチ板を外側クラッチ板の方に押付けるようにス
プール２６内で共同作用する。

シャッタ１１がその妨害位置にあるとき、従動子ブロッ
ク２３とバイアスアーム２５との間の相対運動は、バイ
アスばね２４によって吸収されることがやはりわかるは
ずである。これによって外側ハンドル５が主軸８の回転
及び錠の操作を生じさせないで回転できる。

ソレノイド１５を何らかの起動手段によって起動スると
、シャッタ１１は、その長さが内側クラッチ板を妨害す
る位置に回転され、バイアスアームは、ハンドルが回さ
れたとき、内側クラッチ板を外側クラッチ板と係合状態
に押付ける。結果として、内側及び外側あご部材４及び
うば、互いに係合する状態忙なる。従って、ノ・ンドル
５をさらに回すと主軸８が回転する。主軸ｇが錠におい
て動作要素として働いている場合、その回転を錠または
その機構を作動させるのに用いることができる。

内側ハンドル６が直接に主軸８に係合し、いつでもクラ
ッチ板の係合なしに直接に主軸を回転するのに用いるこ
とができる。

この点までは、ラッチングソレノイド１５を用いること
以外は、クラッチ機構の機能は、米国特許第ｎ、５２Ｇ
、、２５Ｇ号に記載されたのと同様である。

本発明は、ソレノイドを付勢するのに必要な時間を減ら
すことによって電力の需要を著しく減らす。

電力需要を減らすほかに、運動検知手段をラッチングソ
レノイド及びタイミング手段と組合せて設けることによ
って錠の機密保譲を改良している。

この組合せは錠の機能を検知して、錠を不正にいじって
いることについて警告するのに用いることができる。

次に第１図を参照すると、取付板９にリベット４１＋に
よって都合よく取付けられた光学スキャナ＋ＩＯなどの
電子運動検知装置が示されている。外側クラッチ板ｌに
取付けられたターゲット１１２または識別符号が示され
ている。組立て及び操作時には、光学スキャナは、その
目的のために取付板１に切られた四角い溝穴ＩＩ３をタ
ーゲラ）１４２が周知の方法で通過するのを読取るすな
わち検知する。

第４図は本発明の各要素の相互関連機能の略図である。

従来技術においては、クラッチ機構は、錠論理回路５０
による指令に応じて開くように起動された。ソレノイド
１５は、タイマー５５によって決められる都合のよい時
間、例えば８秒、の間付勢される。操作者が十分に迅速
でなかった場合、操作者はタイムアウトされて、第２の
機能サイクルのために、その錠を再び「鍵をかげ直す」
必要があるであろう。４秒のサイクルの間、ソレノイド
は、完全に付勢され、電池から電力を得ている。

本発明においては、直流ソレノイド１ダは、プランジャ
を引込めてそれを磁気的に開放位置にラッチするのに十
分なだけの短い時間パルス電流を流される、すなわち付
勢される。これを達成するために、正の電圧が、例えば
、ソレノイド１ダの端子Ａに加えられる。この時点にお
いて、タイマー５５と運動検知器４０が起動されて、二
つのオプションの一方が起る。錠ハンドルが外側クラッ
チ板１を回転するように回転されない場合、タイマーは
、比較的長い時間（例えば１５秒）ののちに、ソレノイ
ドをアンラッチするのに十分な時間の間端子Ｂに正の電
圧を加えることによって、錠をリセットする。運動検知
器もまた電源を切られる。第２の選択肢においては、錠
ハンドルが錠を開くように回されて、運動検知器４０が
錠を開くのに十分な回転を検知し、そのあと端子Ｂに正
の電圧を短時間加えることによって錠が再びリセットさ
れる。

次に、ソレノイド１７′が付勢されるのに必要な時間の
量を、例えば、８秒から多分１秒以下忙減らしたことが
当業者にわかるであろう。運動検知器４０のあること忙
よって錠ハンドルが錠機能の適嶺な「キー操作」なしに
回される場合、警報６０を定めた時間の間鳴らして、居
住者に誰かが入ろうとしていることを警告する。

以上に説明したクラッチ機構の多くの変更態様及び入力
駆動機構からクラッチの動作電力の一部分を選択された
指令によって引出すクラッチ機構に対する多くの他の用
途が明らかになることが当業者に明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、錠に適用されたものとしての本発明によるク
ラッチ機構の分解図、 第２図は、内側クラッチ板、カム従動子、従動子ブロッ
ク、バイアスばね、及びバイアスアームの図を実線で書
いた倒立面図で、バイアスアームが内側クラッチ板と係
合した状態で示され、鎖線の輪郭内にはカム従動子及び
従動子ブロックがカムで動かされた配置に示されており
、 第３図は、第２図の左側から見た立面図であるが、内側
クラッチ板が仮想線図だけで示されており、 第４図は本発明の時間を定めたラッチ機能と運動検知機
能との間の相互関係を示す電子回路図を示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、論理装置によって起動されるソレノイドによって係
   合されるクラッチ機構を有し、 前記クラッチ機構に近接して置かれて、前 記クラッチ機構の一部分の機能を検知する運動検知手段
   （４０、４２）を備え、 前記ソレノイドが前記クラッチ機構（３、４）を係合で
   きるようにするラッチングソレノイド（１５）であり、
   前記ソレノイド（１５）は、前記運動検知器が機能の終
   りを検知するのに応じて前記クラッチ機構（３、４）の
   係合を解くようにアンラッチされることを特徴とする電
   子錠などに用いる低電力使用クラッチ装置。 ２、前記クラッチ装置がさらに定められた時間経過に応
   じて前記クラッチ機構（３、４）の係合を解くように前
   記ソレノイド（１５）をアンラッチするためのタイミン
   グ手段を備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のクラッチ装置。 ３、主軸（８）の周りに主軸に対して自由に回転するよ
   うに取付けられ、第１のあご要素（３）を有する第１の
   回転クラッチ要素（１）と、前記主軸（７、８）に沿っ
   て並進し、それらと一緒に回転するように取付けられて
   おり、前記クラッチ要素の一方（２）に前記クラッチ要
   素の他方（１）の回転に応じて回転を行わせるように前
   記第１のあご要素（３）と係合できる第２のあご要素（
   ４）を有する第２のクラッチ要素（２）と、 前記二つのクラッチ要素の間に挿入されて、前記クラッ
   チ要素を常時は間隔の離れた配置に維持する手段（１１
   ）と、 前記二つのクラッチ要素の一方（２）の回転に応じて、
   前記二つのクラッチ要素の他方（１）方へ動かすように
   前記一方のクラッチ要素を弾力で押しつけて、前記二つ
   のあご要素を係合させる手段（２０、２１、２２、２３
   、２４、２５）と、前記一方のクラッチ要素（２）が前
   記他方のクラッチ要素（１）の方に動くのを選択的に抑
   止する手段（１１、１５）を備え、それによって前記第
   １（３）及び第２（４）のあご要素が、前記他方のクラ
   ッチ要素（１）を回転しても互いに係合して前記一方の
   クラッチ要素（２）を回転させるのを抑止されているこ
   とをさらに特徴とする電子錠のようなクラッチ機構にお
   いて、 前記一方のクラッチ要素（２）の運動を選択的に抑止す
   る前記手段（１１、１５）の中にあるラッチング手段（
   １５）と、 前記ラッチング手段（１５）を解放するタイミング手段
   （５５）と、 選択された錠機能に応じて前記ラッチング 手段（１１、１５）を交互に解放する運動検知手段（４
   ０、４２）をさらに特徴とするクラッチ機構。 ４、前記ラッチング手段（１５）は、錠が電力を引出す
   ことなく継続して機能できるように機能したあとで、電
   力を切られるラッチングソレノイドであることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項に記載のクラッチ機構。 ５、前記タイミング手段（５５）があらかじめ定めた時
   間ののちに前記ラッチング手段（１１、１５）をアンラ
   ッチするように電力を加えることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項に記載のクラッチ機構。 ６、前記運動検知手段（４０、４２）が錠の操作と開け
   ることに伴う選択された運動を検知するときに、前記ラ
   ッチング手段をアンラッチするように電力を加えること
   を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のクラッチ機
   構。 ７、前記運動検知手段（４０、４２）が前記第１の回転
   クラッチ要素（１）の運動を検知することによつて、錠
   を機能させようとする許可されていない試みを検知し、
   警報（６０）を鳴らすことを特徴とする特許請求の範囲
   第４項に記載のクラッチ機構。 ８、前記運動検知手段が方角スキャナ（４０、４２）で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のク
   ラッチ装置。