JP2003525364A - シリンダ錠用ロック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ロック装置は機械的に符号化されたタンブラと電気的なコーディングを備えたシリンダ錠（１）のためのものである。組み込みユニット（２２）はウォーム装置（１６）を有する電気的に駆動可能な制御手段（１４）を備えている。ウォーム装置（１６）は付加的なロック要素（１３）に連結されている。このロック要素はシリンダ錠（１）のロータ（１０）に係合または係合解除可能である。ウォーム装置（１６）は両端を閉じたらせん溝（３９，６１，６５）を備えている。制御装置（１７）は制御手段（１４）の駆動またはエネルギー供給のための制御信号を発生する。本発明による構造はコンパクトな構造を可能にし、外部からの無断介入に対する改善された安全性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、ステータと、このステータ内で鍵によって回転可能なロータと、摺
動軸線に沿ってロータに直線的に係合および係合解除可能なロック要素と、回転
する出力軸を備えた、ロック要素を操作するための電気的に駆動される制御手段
と、制御手段とロック要素の間に配置されたウォーム装置と、制御手段のための
制御信号を発生するための電子制御装置とを備えている、シリンダ錠用のロック
装置と、このロック装置を運転するための方法に関する。

【０００２】 この種のロック装置は錠、特にシリンダ錠において使用される。シリンダ錠の
場合、機械的に符号化されたタンブラをロータとステータの間に設け、機械的に
符号化されたタンブラに依存しないでロータをロックする、メカトロニクス的に
ロック可能な装置を付加的に設けることが知られている。機械的に符号化された
タンブラと、電気的または電子的なコーディング（符号化部）をこのように組み
合わせることにより、このような錠または鎖錠装置の安全性と適合性を大幅に高
めることができる。このような鎖錠装置は例えばヨーロッパ特許出願公開第７３
００７３号公報によって知られている。この鎖錠装置は公知のごとく、回転可能
なロータを備えている。このロータは鍵溝を備え、この鍵溝内に平鍵を挿入可能
である。この平鍵は鍵先に、公知のごとく機械的なコーディングを備えている。
ロータとステータの間でタンブラがこのコーディングと協働する。鍵のコーディ
ングが正しい場合には、この機械的なタンブラはロック解除され、それによって
鎖錠装置の機械的な部分は開放位置にもたらされる。鍵は更に、電子的なコーデ
ィングを備えている。この電子的なコーディングはこの例では、情報信号のため
の送信器を備えている。相手方部材として、シリンダ錠に受信器が配置されてい
る。この受信器は鍵から発信される情報信号を受信し、電子的な処理装置に供給
する。この電子的な処理装置は付加的な電気機械式鎖錠装置を制御する。この鎖
錠装置のロック部材はロータに係合および係合解除可能である。この電気機械式
鎖錠装置はロック部材のための操作部材または制御手段を備えている。制御手段
は並進運動を生じるための公知の手段、例えば磁気駆動装置または回転アクチュ
エータである。ロック部材をロック位置に保持し、外部からの無断介入に対して
保護するために、戻しばねが設けられている。この戻しばねはロック部材をロー
タの方に押圧する。これは特に、持上げ磁石によって並進運動されるロック部材
の場合に必要である。なぜなら、通電していない状態で、制御手段が力をロック
部材に加えないからである。

【０００３】 一方では純粋な機械式コーディングと、他方では付加的な機械式ロック要素を
有する電子式コーディングを備えたシリンダ錠のための上記および他の公知の鎖
錠装置は、規則に従って操作またはロック解除するために、機械的に正しく符号
化された鍵と、鍵に設けた電子モジュールを必要とする。この電子モジュールは
情報信号またはデータをシリンダ錠内の電子モジュールと交換する。その際、こ
のデータ交換は送受信システムを介して直接接触要素によってまたは非接触的に
行うことが可能である。鍵の電子モジュールが正しいデータを含んでいると、シ
リンダ錠内の電子モジュールはこの鍵を開放を許可された鍵として認識し、付加
的なロック装置を解放する。この二倍のコーディングと高められた安全性にもか
かわらず、公知の電気機械式または機械式鎖錠装置はコストが充分にかかると共
に、磁力、振動の力、衝撃またはこれらの組み合わせによって影響を受ける。こ
れにより極端な場合、権限のない者がこのような鎖錠装置を適当な電子的コーデ
ィングを有する鍵なしに開放することができる。この種のシリンダ錠と電子制御
される付加的なロック要素を備えた鎖錠装置の場合、付加的なロック要素と制御
手段が、特に持上げ磁石によって操作されるときに、市販のシリンダ錠の普通の
ケーシングよりも大きな外形寸法を有するという欠点がある。従って、付加的な
ケーシングが必要であり、鎖錠装置は一般的に使用される規格化された、ドアま
たは他の対象の錠ケースに挿入不可能である。組み込みを可能にするために、付
加的な適合と変更が必要である。

【０００４】 例えば回転ハンドル錠またはクレモン錠用オリーブ状シリンダの場合に使用さ
れる機械的にコーディングされたシリンダ錠において、ウォーム装置を介してロ
ック要素を操作すると、全体寸法を小さくすることができることが知られている
。しかし、ウォーム装置によるロック要素のこの公知の操作は、外部からの無断
解錠の問題を解決することができない。ＷＯ９８／２８５０８により、ヨーロッ
パ特許出願公開第７３００７３号公報に記載されているような付加的な電気機械
式施錠部を使用する解決策が知られている。この場合、特にロック要素の運動を
発生するために、いろいろな種類のウォーム装置を備えた制御手段が提案される
。ロック要素に対する外部からの無断作用に対抗するために、外部から加えられ
る力を相殺するかまたはこの力に対抗する付加的な戻し手段およびまたは力伝達
手段が必要である。この戻し手段と力伝達手段は実質的に、制御手段上のウォー
ム装置の縦軸線に対してほぼ直角に配置されている。それによって、シリンダ錠
の半径方向あるいは縦軸線に対して平行に、付加的なスペースが必要となる。従
って、この装置も普通のシリンダ錠のケーシング内に組み込むことができず、付
加的な環状ケーシングまたは縦方向ケーシング部材が必要である。

【０００５】 多数の部品を必要とし、作用軸線が異なることにより、このロック装置の組立
てと組み込みは面倒であり、往々にして対象、例えば錠ケースおよびまたはドア
の組み込み範囲に付加的に適合させる必要がある。

【０００６】 本発明の課題は、付加的なメカトロニクスロック装置が普通の錠ケーシング、
例えばそのウェブに組み込み可能であり、同時に外部からの無断解錠が阻止され
、付加的なロック装置がコンパクトなユニットとして簡単にかつできるだけ少な
い部品で形成されている、付加的なメカトロニクスロック装置を備えたシリンダ
錠のためのロック装置を提供することである。更に、シリンダ錠用の付加的なロ
ック装置は、機械的に符号化されたシリンダ錠に後で装備可能でありかつシリン
ダ錠のいろいろなシステムに使用可能であるキットとして形成すべきである。

【０００７】 この課題は装置においては請求項１の特徴部分に記載した特徴によって解決さ
れ、方法においては方法の独立請求項の特徴によって解決される。本発明の有利
な実施形は従属請求項の特徴を有する。

【０００８】 本発明によるロック装置の場合、制御手段の出力軸と、ウォーム装置の回転軸
線と、ロック要素と、このロック要素の直線ガイドが共通の縦軸線上に配置され
ているかあるいはこれらの要素が共通の軸線を備えている。この配置構造により
、これらの要素をコンパクトなユニットにまとめることができ、構造を簡単にす
ることができるという利点がある。ウォーム装置の回転軸線を共通の縦軸線上に
方向づけすることにより、制御手段の出力軸の回転運動がロック要素の直線運動
に直接変換可能であり、その際戻し手段または力伝達手段のような付加的な要素
を必要としない。共通の縦軸線周りの周面に沿ってウォーム装置の第１の部材に
設けられたらせん溝は、所定の区間にわたって正の勾配を有し、それによってね
じ付きウォームの場合のように、らせん状の傾斜路を形成している。らせん溝は
、勾配と共にウォーム装置の直線的なリフトを決定する所定の長さを有する。ら
せん溝の両端範囲は当接面によって形成され、一方ではロック要素のロック位置
を決定し、他方ではロック要素の開放位置を決定する。ロック位置において、ロ
ック要素はロータに係合し、ステータに対してロータをロックする。開放位置に
おいて、ロック要素はロータに係合せず、このロータから係合解除される。少な
くともロック要素のロック位置を決定するらせん溝の端範囲に、勾配を有してい
ない、らせん溝の付加的な長さ区間が配置されている。勾配のないこの長さ区間
は縦軸線に対して半径方向平面内にある。ウォーム装置の第２の部材に配置され
た、らせん溝に係合するスライド要素は、勾配のないらせん溝のこの範囲におい
て、形状補完的にかつ共通の縦軸線方向に力を作用させずに保持されている。ら
せん溝を有するウォーム装置の第１の部材またはスライド要素を備えたウォーム
装置の第２の部材がロック要素に固定連結されているという特徴に関連して、ロ
ック要素がらせん溝のこの範囲において、すなわちロック位置で、同様に形状補
完的にかつ力を作用させずに保持されるという利点が生じる。らせん溝の第２の
端範囲が勾配のない付加的な長さ区間を備えていると合目的である。それによっ
て、ウォーム装置の両端位置においてロック要素が、外部からの作用を受けない
、らせん溝とスライド要素の間の作用連結によって保持されるという利点が得ら
れる。磁力、振動、衝撃または共鳴振動のようなこの外部からの作用は、本発明
によるロック装置の構造の場合には、ロック要素をロック位置または開放位置か
ら外に摺動させることができない。従って、ロック装置の無断操作は実質的に不
可能である。正の勾配を有するらせん溝の端範囲または勾配のないらせん溝の長
さ区間に、負の勾配を有するらせん溝の付加的な長さ区間が接続されていると、
安全性が一層改善される。というのは、ロック要素を無断でロック位置から開放
位置に摺動させようとする際に、先ず最初に反対向きの運動を発生しなければな
らないからである。ロック位置から開放位置およびその逆のロック要素の直線的
な摺動変位は、らせん溝の長さおよびまたは勾配を変更することによって所望な
状態に簡単に適合させることが可能である。ウォーム装置とロック要素の直接連
結のために、ウォーム装置のリフトはロック要素の直線摺動変位に一致している
。少なくともロック位置において付加的な保持力と戻し力がロック要素に作用し
ないので、この端位置はらせん溝内でのスライド要素の強制案内によってのみ決
定され、形状補完的な保持によって一義的に決定される。

【０００９】 本発明によるロック装置は、ウォーム装置の要素と、この要素とロック装置の
連結部と、要素と制御手段の出力軸の連結部が異なるように形成可能であること
により、他の利点を有する。第１の有利な実施形では、ウォーム装置の第１の部
材が出力軸に形成され、しかも円筒状の部品によって形成されている。この円筒
状の部品の外周面にはらせん溝が配置されている。ウォーム装置の第２の部材は
内部の穴を有するロック要素の端部材によって形成されている。この場合、スラ
イド要素はこの内部の穴の周壁に配置され、半径方向からこの穴内に達している
。出力軸に設けた円筒状の部品はロック要素の端部材の内部の穴に係合し、この
穴内で案内されている。その際、スライド要素は円筒状の部品の外周壁に設けた
らせん溝に係合し、このらせん溝と協働する。円筒状の部品は制御手段の出力軸
に相対回転しないように連結され、共通の縦軸線回りの出力軸の回転運動時にこ
の円筒状の部品も回転する。それによって、スライド要素、ひいてはロック要素
は共通の縦軸線方向に直線的に摺動させられる。そのために、ロック要素の端部
材はそれ自体公知のごとく、回転しないように保持されている。それによって、
ウォーム装置の第１と第２の部材の間で回転運動から直線運動への所望な変換が
生じる。ウォーム装置の他の実施形では、ウォーム装置の第２の部材が制御手段
の出力軸によって形成され、スライド要素がこの出力軸に固定され、半径方向外
側に突出している。ロック要素は同様に、内部の穴を有する端部材を備えている
。この内部の穴の周面にらせん溝が形成されている。ロック要素の端部材は出力
軸を介して摺動させられ、内部の穴の周面と出力軸の外周壁との間にスライドガ
イドが形成されている。スライド要素はらせん溝に係合し、出力軸の回転運動時
にロック要素がスライド要素とらせん溝の協働作用によって共通の縦軸線の方向
に直線的に摺動させられる。ここでも、ロック手段の直線運動への制御手段の回
転運動を保証するために、ロック要素の端部材は共通の縦軸線回りに回転しない
ように保持されている。ウォーム装置（ねじ装置）の特に有利な実施形の場合に
は、ロック要素が中央穴を有する端部材を備え、この端部材の外周面にらせん溝
が配置されている。端部材の中央穴と制御手段の出力軸の間には、滑り溝継手が
形成されている。この場合、例えば出力軸がキー軸として形成され、端部材の中
央穴の周面に、対応する溝が形成されている。ロック要素と出力軸の間のこの滑
り溝継手は、出力軸の回転運動をロック要素に伝達することができ、同時に共通
の縦軸線方向にロック要素を直線的に摺動させることができる。ロック要素の端
部材は固定されたスリーブ内を案内されている。この場合、このスリーブの内周
壁にスライド要素が配置されている。このスライド要素は半径方向からスリーブ
の穴内に達し、ロック要素の端部材の外周壁に設けたらせん溝に係合している。
この実施形の場合、スリーブとスライド要素はウォーム装置の第２の部材を形成
し、滑り溝継手を備えたロック要素の端部材はウォーム装置の第１の部材を形成
している。この実施形は、スリーブが同時に、出力軸を備えた制御手段とウォー
ム装置とロック要素を含むユニット全体の外側ケーシングとして形成可能である
という利点がある。これは、全体がシリンダ錠の対応する穴に挿入され導電体に
簡単に接続可能であるユニットの予備組立てを可能にする。

【００１０】 制御手段とウォーム装置とロック要素によって形成されたユニットのコンパク
トな形状と、共通の縦軸線の方へのユニットの方向づけは、普通の外形寸法を有
するシリンダ錠のウェブ内へのこのロック装置の組み込みを可能にする。その際
、シリンダ錠のケーシングの外側形状は変わらず、本発明による付加的なロック
装置を備えたシリンダ錠は、組み込み対象、例えば錠ケースの普通の組み込み穴
に組み込み可能である。これは大幅な簡単化につながる。というのは、一方では
本発明によるロック装置を備えたシリンダ錠が工場で完全に組立てられ、機能準
備状態に製造可能であり、他方では建物側での組立ての際追加手段が不要である
からである。本発明によるロック装置をシリンダ錠のウェブ内に配置すると、共
通の縦軸線がロータの回転軸線に対してほぼ半径方向に向いている。ロック要素
の前側部分にはロックピンが配置されている。このロックピンはシリンダ錠のロ
ック位置でロータに設けたほぼ半径方向の穴に係合する。ロータとステータの間
のウェブの範囲には一般的に機械的なタンブラが配置されていないので、ロック
要素に設けたロックピンを係合させるためのロータ内の半径方向の穴を、この範
囲内に良好に配置することができる。これは、機械的なタンプラを省略する必要
もないし、このタンプラの機能を制限する必要もない。それによって、本発明に
よるロック装置は広い範囲において、機械的に符号化された機械的なタンプラの
システムに依存しない。すなわち、本発明によるロック装置はいろいろな種類の
シリンダ錠と組み合わせ可能である。これは、すべてのシリンダ錠が工業的に規
格化され、ステータから半径方向外側に突出するウェブを備えているので可能で
ある。このウェブは特に、シリンダ錠を建物対象、例えば錠ケース内で相対回転
しないように固定する役割を果たす。

【００１１】 本発明によるロック装置を運転するための方法の利点は、制御手段の出力軸の
回転運動が縦軸線方向のロック手段の直線運動に直接変換されることと、ロック
位置から開放位置およびその逆の摺動過程の間および保持位置において付加的な
保持力およびまたは戻し力がロック要素に加えられないことにある。これは、ロ
ック装置の側にロック要素の運動を発生するための運動経過と方法が比較的に簡
単であり、それにもかかわらず外部から無断で加えられる付加的な力による運動
経過への介入が実質的に不可能となるという他の利点を有する。ロック要素をロ
ック位置または開放位置に摺動させる際に、ウォーム装置の端位置に達するとき
に、出力軸の回転運動をウォーム装置の端ストッパーによって停止すると有利で
ある。出力軸の停止は制御装置を介して電子的に確認され、予め定めた制御時間
経過後、制御手段へのエネルギー供給が中断される。この制御方法では、出力軸
を介してウォーム装置を駆動する制御手段を、電子的な位置制御によって停止す
る必要がなく、ウォーム装置の位置によって制御手段へのエネルギー供給の中断
およびまたは開始が制御されるという利点がある。制御手段に対して、動作時間
の間エネルギーが間欠的に供給されると有利である。それによって、特にエネル
ギー供給の全体の時間が制御装置によって決定されるときに、エネルギー源、例
えばバッテリの多重利用および最適化が可能である。制御装置の作動、ひいては
出力軸を備えた制御手段へのエネルギー供給方法は、移動式情報キャリヤによっ
てシリンダ錠に伝送される情報信号によって開始される。その際、情報またはデ
ータの伝送は好ましくは、接点要素を介して直接的にあるいは接点のない送受信
システムを介して行われる。移動式情報キャリヤは例えば電子データ媒体を備え
た鍵または適当なデータ媒体を備えた識別カードである。相手方部材として、電
子式データ処理ユニットがシリンダ錠または所属の錠ケースに組み込まれている
。このデータ処理ユニットは直接的な接点または接点のない送受信システム、例
えば無線システムを介してデータを移動式情報キャリヤと交換する。

【００１２】 次に、添付の図を参照して本発明を実施の形態に基づいて詳しく説明する。

【００１３】 図１には、本発明によるロック装置を備えたシリンダ錠１が示してある。この
シリンダ錠は２個の錠シリンダ２３，２４を備えたダブルシリンダ錠である。こ
の両錠シリンダ２３，２４はそれ自体公知のごとく、ウェブ３を介して互いに固
定連結され、間に中間空間を有するように配置されている。この中間空間内には
、同様にそれ自体公知のごとく、図示していない鎖錠要素を操作するための連動
体４が配置されている。シリンダ錠１の両錠シリンダ２３，２４の各々は機械的
に符号化されたロックシステムを備えている。このロックシステムは例えばスイ
ス特許第４０７７９９号公報に従って形成され、ケーシング１１と、ステータ１
０と、このステータ９内で鍵２によって回転可能なロータ１０を含んでいる。図
示した鍵２はその鍵先６において幅広面８といわゆるエッジタンブラ７用の幅狭
面とに、図示していないタンブラ用のコーディング（符号化部）を有する溝８を
備えている。鍵先６の幅広面と幅狭面に正しいコーディングを備えた適当な鍵２
によって、ロックタンプラは開放位置にもたらされ、それによってシリンダ錠１
の機械的な部分を解錠可能である。鍵２の機械的なコーディング７，８がきわめ
て複雑であるにもかかわらず、このコーディングは適当な工作機械によって複製
し、鍵の無許可複製を作ることできる。この複製はシリンダ錠１の機械的に符号
化された部分をロック解除することができる。機械的な部分を複製した鍵によっ
てシリンダ錠１の開放を防止するために、図示したシリンダ錠１は付加的な電子
式コーディングを備えている。そのために、鍵２の把持部５内に電子部品２５が
組み込まれている。この電子部品には電子的なコーディングが記憶されている。
この電子モジュールすなわち電子部品２５は導体２６に連結されている。鍵２が
シリンダ錠１内に完全に差し込まれると、この導体はシリンダ錠１の伝送ユニッ
ト２７と協働する。図示した例では、伝送ユニット２７は電気接点２８を備えて
いる。この電気接点は導体２６に対して弾性的に押し付けられ、伝送ユニット２
７と電子部品２５を導電的に接続する。これにより、鍵２とシリンダ錠１の間で
データを交換することができる。鍵２またはシリンダ錠１を適当に形成すると、
固定接点なしに、例えば無線伝送によってデータ交換を行うことができる。伝送
ユニット２７は電子制御装置１７に接続されている。この接続は図示していない
。この電子制御装置１７はコンピュータを備えている。このコンピュータはイン
ストールされているハードウェアやソフトウェアに依存して、シリンダ錠１に差
し込まれた、電子部品２５を有する鍵２がオリジナルの鍵であるかどうかあるい
は例えば所定の時間内のシリンダ錠１の開放権限のような他の条件を満足するか
どうかを確認することができる。この電子制御装置１７には付加的なロック装置
が接続されている。このロック装置は錠と鍵の組み合わせ体の機械的なコーディ
ングに左右されないで、ロータ１０内に出入り可能な付加的なロック要素１３を
備えている。この付加的なロック要素１３はウェブ３の穴２９に組み込まれた組
み込みユニット２２の一部である。この組み込みユニット２２は制御手段１４、
図示例では回転する出力軸１５を備えたマイクロモータと、ウォーム装置１６と
、付加的なロック要素１３のための直線ガイド２０と、これらの部品を取り囲む
ケーシング２１を備えている。制御手段１４、出力軸１５、ウォーム装置１６お
よび付加的なロック要素１３またはそれらの縦軸線はすべて、共通の縦軸線１８
上にある。この共通の縦軸線１８はロータ１０の回転軸線３０に対してほぼ直角
である。図示していないエネルギー源から行われる、マイクロモータすなわち制
御手段１４へのエネルギー供給は電子制御装置１７によって制御される。マイク
ロモータすなわち制御手段１４によって生じた出力軸１５の回転運動はウォーム
装置１６を介して付加的なロック要素１３の直線運動に変換される。付加的なロ
ック要素１３のこの直線運動は共通の縦軸線１８の方に向いている。この軸線１
８の延長部内においてロータ１０内に半径方向の穴１９が設けられ、この穴にロ
ック要素１３が係合おび係合解除可能である。そのために、ロック要素１３には
、ロックピン７１の形をした前側部材が設けられている。このロックピンはシリ
ンダ錠１のロック位置で、ロータ１０の穴１９に係合している。シリンダ錠１の
ロックされた位置で、付加的なロック要素１３の前端部７１はロータ１０の穴１
９内にあり、それによってステータ９内でのロータ１０の回転運動を阻止する。
これは、鍵２の機械的なコーディングによって操作される機械式タンブラが開放
位置にあるときにも行われる。ウォーム装置１６の回転部分が正しい方向に回転
するように、電子制御装置１７の適当な制御命令が制御手段１４へのエネルギー
供給を開始するときに、付加的なロック要素１３はロータ１０の穴１９内のロッ
ク位置から開放位置に後退することができる。鍵２の電子部品２５によって正し
いコーディングを読み取ることができ、同時に開放しようとする時点でこの鍵２
が開放する許可された鍵であるときにのみ、電子制御装置１７の適当な制御命令
が発生させられる。鍵２の電子部品２５内の電子符号化データはコピーできない
ように暗号化されている。付加的なロック要素１３を、外部から作用によって、
例えば磁力によって、チャタリングによってまたは振動や衝撃等を加えることに
よって、ロック位置から開放位置にもたらすことはできない。これは、ウォーム
装置１６の本発明による構造と、ロックユニットを形成する組み込みユニット２
２内での部品の本発明による配置構造によって保証される。外部からの作用によ
る付加的なロック要素１３の操作に対する、きわめて高いこの安全性は一方では
、ロック要素１３に付加的に作用する保持力または戻し力が欠如していることに
よって、他方ではウォーム装置を本発明に従って形成したことと、付加的なロッ
ク要素１３に関連するすべての操作要素を共通の縦軸線１８上に配置したことに
よって達成される。付加的なロック要素１３を備えた組み込みユニット２２は本
発明に従って形成することにより非常にコンパクトになり、通常の寸法のシリン
ダ錠１のウェブ３内への組み込みが可能であるように、長さが短縮可能である。
従って、シリンダ錠１の外形寸法は、伝送ユニット２７の組み込みを可能にする
ために回転軸線３０方向の長さが大きくなっていることを除いて、機械的に符号
化されたシリンダ錠の場合と同じ大きさである。これは本発明によるロック装置
を備えたシリンダ錠を、錠ケースと、市販のシリンダ錠のための規格化された切
欠きを有する他の建築要素内に組み込むことを可能にする。

【００１４】 図２，３は組み込みユニット２２の拡大縦断面図である。この場合、図２はロ
ック位置にあるロック要素１３を示し、図３は開放位置にあるロック要素を示し
ている。制御手段すなわちマイクロモータ１４の下端には電気導体３１が設けら
れている。この電気導体は制御と電流供給の役目を果たし、電子制御装置１７に
接続されている。制御手段１４の上端には出力軸１５が設けられている。この出
力軸は縦軸線１８回りに両回転方向に回転可能である。出力軸１５には連結部材
３２が相対回転しないように固定されている。この連結部材３２は上端に縦方向
溝３３を備えている。この縦方向溝は滑り溝継手の内側要素を形成している。こ
の滑り溝継手の相手方部材として、横方向ピン３４がロック要素１３に設けられ
ている。この横方向ピンは連結部材３２の溝３３に係合している。この横方向ピ
ン３４はロック要素１３と出力軸１５または連結部材３２との間の滑り溝継手の
外側要素を形成している。この滑り溝継手３３，３４によって、出力軸１５また
は連結部材３２の回転運動がロック要素１３に伝達される。同時に、ロック要素
１３は縦軸線１８の方向に矢印３５で示すように直線的に摺動可能である。ロッ
ク要素１３には端部材３６が設けられている。この端部材は中央穴３７を備えて
いる。端部材３６またはロック要素１３の中央穴３７と連結部材３２との間には
滑りガイドが形成されている。ロック要素１３の端部材３６の外周壁３８には、
らせん溝３９が配置されている。らせん溝３９を備えたこの端部材３６はウォー
ム装置１６の第１の部材を形成している。このらせん溝３９は下側から上側へ正
の勾配で端部材３６の周りに３６０°にわたって巻回形成され、下端と上端に当
接面４０，４１を備えている。図４に示すように、この当接面でらせん溝３９が
終了している。ウォーム装置１６の第２の部材はピンの形をしたスライド要素４
３と、ケーシング２１の一部であるスリーブ４２によって形成されている。スラ
イド要素４３はスリーブ４２に連結され、スリーブ４２の穴４４内に半径方向か
ら挿入されている。穴４４内に達したスライド要素４３の部分はロック要素１３
の端部材３６の溝３９に係合している。スリーブ４２は制御手段１４、ウォーム
装置１６およびロック装置１３の一部を取り囲むケーシング２１の構成部材であ
る。ケーシング２１は図１から判るように、シリンダ錠１のウェブ３の穴２９内
で相対回転しないように固定されている。従って、図２，３に示した組み込みユ
ニット２２の実施の形態の場合、制御手段１４とその出力軸１５とスライド要素
４３を備えたケーシング２１は動かないで固定されている。ロック装置１３の端
部材３６が出力軸１５と滑り溝継手３３，３４を介して回転させられると、ロッ
ク要素１３はスライド要素４３とらせん溝３９との間の相対運動によって直線的
に矢印３５の方向に摺動させられる。それによって、ロック要素１３は図２に示
したロック位置から図３に示した開放位置におよびその逆に、縦軸線１８方向に
直線的に摺動する。ロック位置において、ロックピン７１はロック要素１３の前
側部分のところでケーシング２１から突出している。らせん溝３９の本発明によ
る形状は図４，６，７から判る。らせん溝３９の各々の端範囲４５，４６がロッ
ク要素１３の開放位置またはロック位置に対応している。少なくとも、ロック位
置に対応するらせん溝３９の端範囲４６に、溝の勾配のない付加的な長さ区間４
７が配置されている。図４から判るように、図示した実施の形態では、らせん溝
３９の端範囲にも、勾配のない付加的な長さ区間４８が配置されている。スライ
ド要素４３がロック要素１３のロック位置または開放位置においてらせん溝３９
の勾配のない両長さ区間の一方にあると、スライド要素は形状補完的にかつ付加
的な保持力または戻し力なしに保持される。スライド要素４３とロック要素１３
の端部材３６との間のこの相対位置は制御手段１４を操作しないと変更不可能で
ある。従って、振動等のような外部からの作用によってロック位置または開放位
置からロック要素１３をロック解除またはロックしようとしても全く不可能であ
る。それによって、ロック装置の安全性が大幅に向上し、機械的および電子的に
正しい符号化された鍵２なしではシリンダ錠１を操作することは実質的に不可能
である。制御手段１４の損傷を回避するために、電子制御装置１７を介して電流
およびまたは電圧の変化が監視され、制御プログラムによって処理される。スラ
イド要素４３がらせん溝３９の両当接面４０，４１の一つに当接するときに、例
えばそれによって発生する電流およびまたは電圧の変化が制御手段１４で検出さ
れ、所定の時間経過後エネルギー供給が中断される。しかし、制御プログラムを
介して設定された制御時間を検出し、制御時間経過後制御手段１４へのエネルギ
ー供給を中断してもよい。制御手段１４へのエネルギー供給は間欠的に行われる
。それによって、きわめて簡単な解決策が生じる。この場合、ほかの場合に必要
となるようなリミットスイッチまたは位置制御が完全に不要である。制御手段１
４とウォーム装置１６の静止質量と、ウォーム装置１６内の運動方向転換は、制
御手段１４に通電していないときにもらせん溝３９の両端範囲４５，４６におけ
るスライド要素４３の確実な位置決めを保証する。

【００１５】 図５は図４の端部材３６のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。その際、出力軸
１５とロック要素１３の端部材３６との間の滑り溝継手が明らかである。この場
合、図２，３の実施の形態と異なる他の実施の形態が示してある。出力軸１５に
は連結部材４９が相対回転しないように固定されている。この連結部材は半径方
向外側に向いていて１８０°だけ互いにずらした２個のキー５０を備えている。
縦方向に向いていてそれぞれ９０°ずらした４つのキー溝５１が端部材３６また
はロック部材１３の中央穴３７に設けられている。このキー溝にはキー５０が形
状補完的にかつスライドするように係合している。滑り溝継手５０，５１のこの
構造は組立て時に、連結部材３２または出力軸１５上でのロック要素１３の簡単
な位置決めを可能にする。必要な場合には滑り溝継手を多角形継手として形成す
ることができる。

【００１６】 図６はウォーム装置１６の第１の部材３６に設けたらせん溝３９の形状を概略
的に示している。その際、この展開図は図４の構造に一致している。らせん溝３
９は正の勾配５２を有するリフト範囲と、端範囲４５，４６を備えている。その
際、端範囲４５は上側の位置平面５３上にあり、端範囲４６は下側の位置平面５
４上にある。この両位置平面５３，５４の間のリフトの差はリフト変位５７を形
成し、ロック位置から開放位置またはその逆のロック要素１３の直線的な摺動変
位に一致している。らせん溝３９のリフト範囲はこの例では３６０°にわたって
延びている。すなわち、端部材３６の１周に相当している。端範囲４６，４５に
おいてリフト範囲に接続する付加的な長さ区間４７，４８は勾配を有しておらず
、９０°の回転範囲にわたって延びている。勾配を有していないらせん溝３９の
付加的なこの両長さ区間４７，４８はそれぞれ、縦軸線１８に関して半径方向平
面内にある。

【００１７】 図７には、端範囲４５，４６の少なくとも一方に設けたらせん溝３９の他の有
利な形状が示してある。その際特に、らせん溝３９の端範囲４６では、勾配を有
していない付加的な長さ区間４７′が短縮され、その代わりに負の勾配５６を有
する付加的な長さ区間５５が追加されている。ロック位置の範囲におけるこの付
加的な方向変更により、権限のない作用に対する安全性が更に高められる。勾配
のない付加的な長さ区間４７′は例えば３０°の範囲に短縮され、負の勾配５６
を有する付加的な長さ区間５５は例えば６０°の範囲にわたって延びている。

【００１８】 図８にはロック要素１３′を備えた組み込みユニット２２が示してある。この
組み込みユニットはウォーム装置１６の第２の実施の形態を備えている。その際
、制御手段１４の出力軸１５には、半径方向カムの形をしたスライド要素５８が
固定されている。ロック要素１３′には、内部の穴６０を有する端部材５９が配
置されている。この内部の穴６０の壁にはらせん溝６１が形成されている。この
らせん溝は勾配、リフト範囲および端範囲が図４，６，７と同じように形成され
ている。ここでも、らせん溝３９の端範囲４５は開放位置に対応し、端範囲４６
はロック位置に対応している。出力軸１５に連結されたスライド要素５８はこの
らせん溝６１に係合し、このらせん溝内で摺動可能である。端部材５９の外周壁
には回転防止機構が設けられている。この回転防止機構は、この外周壁に設けた
縦方向溝６２と、ケーシング２１に固定され溝６２に係合している案内ピン６３
とからなっている。それによって、ロック要素１３′とそれに連結された端部材
５９は、縦軸線１８の方向にのみ直線的に摺動可能であり、縦軸線１８回りに回
転不可能である。従って、縦軸線１８回りの出力軸１５の回転運動はスライド要
素５８とらせん溝６１の間の相対運動によって、縦軸線１８方向のロック要素１
３′の直線運動を生じ、それによってロック位置から開放位置あるいはその逆の
ロックピン７１の所望な摺動を生じる。この実施の形態の場合、ロック要素１３
′に固定連結された端部材５９はウォーム装置１６の第１の部材を形成している
。ウォーム装置１６の第２の部材は出力軸１５に設けたスライド要素５８によっ
て形成されている。その際、スライド要素５８はロック要素１３′と相対的に動
くことができる。

【００１９】 図９に示した組み込みユニット２２は他の実施の形態のウォーム装置１６を備
えている。この実施の形態の場合、出力軸１５には円筒状の部材６４が相対回転
しないように固定されている。この円筒状の部材６４の外周面には、らせん溝６
５が形成されている。らせん溝６５の形状および構造は図４，６，７の実施の形
態に一致している。しかし、この変形の場合、らせん溝３９の端範囲４７は開放
位置に対応し、端範囲４５はロック位置に対応している。ロック要素１３″には
更に、内部の穴６７を有する端部材６６が設けられている。この内部の穴６７に
は円筒状の部材６４が係合し、この円筒状の部材６４の外周壁と内部の穴６７の
間にはスライドガイドが形成されている。端部材６６には更に、案内ピンの形を
したスライド要素６８が配置されている。このスライド要素６８は半径方向から
内部の穴６７内に達し、円筒状の部材６４に設けたらせん溝６５に係合している
。端部材６６の外周壁には更に、縦方向溝６９が形成されている。この縦方向溝
内には、ケーシング２１に固定された案内ピン７０が係合している。それによっ
て、ロック要素１３″またはその端部材６６は縦軸線１８回りに回転不能である
。しかし、この縦軸線１８に沿ってロック要素１３″を直線的に摺動させること
ができる。従って、縦軸線１８回りの出力軸１５または円筒状の部材５６４の回
転運動は、スライド要素６８とらせん溝６５を介して、ロック要素１３″を縦軸
線１８の方向に直線的に摺動させる。それによって、ロック位置から開放位置に
およびその逆に、ロック要素１３″またはロックピン７１を直線的に摺動させる
ことができる。この実施の形態の場合、出力軸１５上の円筒状の部材６４はウォ
ーム装置１６の第１の部材を形成している。ウォーム装置１６の第２の部材は端
部材６６に固定されたスライド要素６８によって形成されている。その際、端部
材６６、ひいてはスライド要素６８はロック要素１３″に固定連結されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 付加的なロック要素を備えた範囲を部分的に切断したダブルシリンダ錠を示す
図である。

【図２】 制御手段、ウォーム装置およびロック位置にある付加的なロック要素を備えた
組み込みユニットの断面図である。

【図３】 付加的なロック要素が開放位置にある、図２の組み込みユニットを示す図であ
る。

【図４】 らせん溝とそれに連結されたロック要素を有するウォーム装置の第１の部分を
詳細に示す図である。

【図５】 図４のＡ−Ａ線に沿ったウォーム装置の第１の部分の横断面図である。

【図６】 ウォーム装置の第１の部分に設けたらせん溝の展開図である。

【図７】 端範囲が負の勾配を有する、ウォーム装置の第１の部分に設けたらせん溝の概
略的な展開図である。

【図８】 付加的なロック要素とウォーム装置を備えた組み込みユニットの第２の実施の
形態を示す図である。

【図９】 付加的なロック要素と他の実施の形態のウォーム装置を備えた組み込みユニッ
トの他の実施の形態を示す図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年９月２６日（２００２．９．２６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータ（９）と、このステータ（９）内で鍵（２）によっ
   て回転可能なロータ（１０）と、摺動軸線に沿ってロータ（１０）に直線的に係
   合および係合解除可能なロック要素（１３）と、回転する出力軸（１５）を備え
   た、前記ロック要素（１３）を操作するための電気的に駆動される制御手段（１
   ４）と、制御手段（１４）とロック要素（１３）の間に配置されたウォーム装置
   （１６）と、制御手段（１４）のための制御信号を発生するための電子制御装置
   （１７）とを備えている、シリンダ錠（１）用のロック装置において、制御手段
   （１４）の出力軸（１５）と、ウォーム装置（１６）の回転軸線と、ロック要素
   （１３；１３′；１３″）と、ロック要素の直線ガイド（２０）が共通の縦軸線
   （１８）上に配置され、ウォーム装置（１６）の第１の部材がらせん溝（３９；
   ６１；６５）を備え、このらせん溝（３９；６１；６５）が共通の縦軸線（１８
   ）周りの周面に設けられ、らせん溝（３９；６１；６５）が縦軸線（１８）の方
   向において所定の正の勾配（５２）を有する制限された長さの区間を備え、らせ
   ん溝（３９；６１；６５）の一方の端範囲（４６，４５）がロック要素（１３；
   １３′；１３″）のロック位置に対応し、他方の端範囲（４５，４６）がロック
   要素（１３；１３′；１３″）の開放位置に対応し、勾配のないらせん溝（３９
   ；６１；６５）の長さ区間（４７，４８）が、ロック位置に対応する、少なくと
   もらせん溝（３９；６１；６５）の端範囲（４６，４５）に設けられ、らせん溝
   （３９；６１；６５）の両端が当接面（４０，４１）を備え、ウォーム装置（１
   ６）の第２の部材がらせん溝（３９）に係合するスライド要素（４３；５８；６
   ８）を備え、ウォーム装置（１６）の第１の部材（３６；５９）または第２の部
   材（６６）がロック要素（１３；１３′；１３″）に固定連結されていることを
   特徴とするロック装置。
2. 【請求項２】 出力軸（１５）に円筒状の部材（６４）が固定され、この円
   筒状の部材（６４）の外周面にらせん溝（６５）が形成され、円筒状の部材（６
   ４）がウォーム装置（１６）の第１の部材を形成し、ロック要素（１３″）が内
   部の穴（６７）を有する端部材（６６）を備え、出力軸（１５）に設けた円筒状
   の部材（６４）が内部の穴（６７）に係合し、この内部の穴（６７）と円筒状の
   部材（６４）の外周壁との間に、滑りガイドが形成され、ウォーム装置（１６）
   の第２の部材を形成する端部材（６６）に、スライド要素（６８）が設けられ、
   このスライド要素（６８）が半径方向から穴（６７）内に達し、かつ円筒状の部
   材（６４）の外周壁のらせん溝（６５）に係合していることを特徴とする請求項
   １記載のロック装置。
3. 【請求項３】 ロック要素（１３′）が内部の穴（６０）を有する端部材（
   ５９）を備え、この穴（６０）の内周面にらせん溝（６１）が形成され、この端
   部材（５９）がウォーム装置（１６）の第１の部材を形成し、出力軸（１５）が
   この内部の穴（６０）に係合し、この内部の穴（６０）と出力軸（１５）の外周
   壁との間にスライドガイドが形成され、ウォーム装置（１６）の第２の部材を形
   成する出力軸（１５）にスライド要素（５８）が配置され、このスライド要素（
   ５８）が半径方向外側に突出し、かつロック要素（１３′）の端部材の穴（６０
   ）内のらせん溝（６１）に係合していることを特徴とする請求項１記載のロック
   装置。
4. 【請求項４】 ロック要素（１３）が中央穴（３７）を有する端部材（３６
   ）を備え、この中央穴（３７）内に滑り溝継手の外側要素（３４）が配置され、
   出力軸（１５）またはこの出力軸（１５）に連結された連結部材（３２）が滑り
   溝継手の内側要素（３３）を備え、かつ中央穴（３７）に係合し、ロック要素（
   １３）が出力軸（１５）と相対的に縦軸線方向に摺動可能であるように、前記滑
   り溝継手の外側要素（３４）と内側要素（３３）が協働し、ロック要素（１３）
   の端部材（３６）の外周壁（３５）にらせん溝（３９）が形成され、この端部材
   （３６）がウォーム装置（１６）の第１の部材を形成し、この端部材（３６）が
   固定されたスリーブ（４２）内で滑り案内され、ウォーム装置（１６）の第２の
   部材の一部を形成するこのスリーブ（４２）の内周壁に、スライド要素（４３）
   が配置され、このスライド要素（４３）が半径方向からスリーブ（４２）の穴（
   ４４）内に達し、かつロック要素（１３）の端部材（３６）の外周壁（３８）に
   設けたらせん溝（３９）に係合していることを特徴とする請求項１記載のロック
   装置。
5. 【請求項５】 正の勾配を有する溝（３９；６１；６５）の少なくとも一方
   の端範囲（４５，４６）または勾配を有していない溝（３９；６１；６５）の長
   さ区間（４７，４８）に、負の勾配（５６）を有する溝（３９）の付加的な長さ
   区間（５５）が接続していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記
   載のロック装置。
6. 【請求項６】 ロック要素（１３；１３′；１３″）がロックピン（７１）
   の形をした前側部分を備え、このロックピン（７１）がシリンダ錠（１）のロッ
   ク位置でロータ（１０）に設けたほぼ半径方向の穴（１９）に係合していること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のロック装置。
7. 【請求項７】 シリンダ錠（１）のロック位置でスライド要素（４３；５８
   ；６８）が溝（３９；６１；６５）の長さ区間（４７，４８，５５）の一つ内で
   位置決めされ、この長さ区間が正の勾配を有しておらず、ロック要素（１３；１
   ３′；１３″）のロック位置に対応する溝（３９；６１；６５）の端範囲（４５
   ，４６）に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載
   のロック装置。
8. 【請求項８】 ロック要素（１３；１３′；１３″）がロック位置から開放
   位置におよびその逆に縦軸線（１８）の方向に摺動可能であり、ロック位置と開
   放位置の間の摺動変位がウォーム装置（１６）に設けたらせん溝（３９；６１；
   ６５）のリフト変位（５７）に一致していることを特徴とする請求項１〜７のい
   ずれか一つに記載のロック装置。
9. 【請求項９】 電気的に駆動される制御手段（１４）とウォーム装置（１６
   ）がシリンダ錠（１）のウェブ（３）の範囲内に配置され、縦軸線（１８）がロ
   ータ（１０）の回転軸線（３０）に対してほぼ半径方向に向いていることを特徴
   とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のロック装置。
10. 【請求項１０】 ロック要素（１３；１３′；１３″）がロック位置と開放
    位置において形状補完的にかつ縦軸線（１８）方向において付加的な保持力また
    は戻し力を受けずに保持されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一
    つに記載のロック装置。
11. 【請求項１１】 ロック要素（１３；１３′；１３″）の一部と、ウォーム
    装置（１６）と、出力軸（１５）と、制御手段（１４）の少なくとも一部がケー
    シング（２１）によって取り囲まれ、電気機械的な組み込みユニット（２２）が
    前記要素（１３，１６，１５，１４）と前記ケーシング（２１）によって形成さ
    れていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載のロック装置。
12. 【請求項１２】 請求項１記載のロック装置を運転するための方法において
    、電子制御装置（１７）の制御信号が制御手段（１４）を作動させ、それによっ
    て制御手段の出力軸（１５）が回転させられ、この回転する出力軸（１５）によ
    ってウォーム装置（１６）が回転させられ、このウォーム装置（１６）によって
    出力軸（１５）の回転運動がロック要素（１３；１３′；１３″）の直線運動に
    変換され、この直線運動によってロック要素（１３；１３′；１３″）がロック
    位置から開放位置にあるいはその逆に縦軸線（１８）の方向に摺動させられて、
    ロータ（１０）に係合するかまたは係合解除され、そして摺動中およびロック位
    置と開放位置において付加的な保持力およびまたは戻し力がロック要素（１３；
    １３′；１３″）に作用しないことを特徴とする方法。
13. 【請求項１３】 出力軸（１５）の回転運動がウォーム装置（１６）に設け
    た端ストッパー（４０，４１）によって停止され、制御装置（１７）が出力軸（
    １５）ひいては制御手段（１４）の停止を決定し、所定の制御時間経過後制御手
    段（１４）へのエネルギー供給が中断されることを特徴とする請求項１２記載の
    方法。
14. 【請求項１４】 制御装置（１７）が情報信号によって動作し、この情報信
    号が移動式情報キャリヤ（２，２５）から、接点要素（３８）を経て直接的にま
    たは接点のない送受信システムを経てシリンダ錠（１）の制御装置（１７）に伝
    送されることを特徴とする請求項１２または１３記載の方法。
15. 【請求項１５】 動作時間の間、制御手段（１４）に間欠的にエネルギーが
    供給されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の方法。