WO2021107020A1

WO2021107020A1 - 電子錠

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Publication number: WO2021107020A1
Application number: PCT/JP2020/044043
Authority: WO
Inventors: 慎介庄司; 滋岩瀬; 聡鐘井
Original assignee: ミネベアミツミ株式会社
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2021-06-03
Also published as: JPWO2021107020A1; CN218293180U

Abstract

実施形態の電子錠は、ノブと、サムターン連結部と、ギアと、第１の突起と、第２の突起とを備える。前記ノブは、手動操作用である。前記サムターン連結部は、前記ノブに回転軸を介して固定される。前記ギアは、前記ノブの底面と対向する面を有し、前記回転軸と同軸に配置される。前記第１の突起は、前記ノブの底面に設けられる。前記第２の突起は、前記ギアの前記ノブの底面と対向する面に設けられ、前記第１の突起と回転方向において当接可能である。

Description

電子錠

　本発明は、電子錠に関する。

　電動のサムターンで扉のデッドボルトを駆動する電気錠が知られている（例えば、特許文献１等を参照）。また、既設の扉のサムターンに後付けが可能な電子錠も知られている（例えば、特許文献２等を参照）。

　既設の扉のサムターンに後付けされるタイプの電子錠では、バッテリ切れ時等によって電動による動作が行えない場合であっても、手動によって開錠および施錠ができるように、手動操作用のサムターンが設けられている。なお、手動操作用のサムターンにモータおよびギアが噛んだ状態で手動操作が行われると、モータおよびギアに過大な負荷がかかり、破損等のおそれがあることから、手動操作時にモータおよびギアを噛まない状態とする空転機構が設けられることが多い。

特開２００９－３０４２６号公報特開２０１６－１４８２０８号公報

　しかしながら、サムターンの空転機構により部品点数が増えて電子錠が大型化してしまい、設置場所に制約がある後付けタイプの電子錠では、機構の設計が困難になるという問題があった。また、サムターンの空転機構を含めたサムターンの駆動機構には位置や回転の精度が求められるところ、サムターンの駆動機構には比較的大きなトルクがかかり、位置や回転の精度を高めるのが困難であって、この点でも小型化が困難であった。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品点数を減らすとともに位置や回転の精度を高めることのできる電子錠を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る電子錠は、ノブと、サムターン連結部と、ギアと、第１の突起と、第２の突起とを備える。前記ノブは、手動操作用である。前記サムターン連結部は、前記ノブに回転軸を介して固定される。前記ギアは、前記ノブの底面と対向する面を有し、前記回転軸と同軸に配置される。前記第１の突起は、前記ノブの底面に設けられる。前記第２の突起は、前記ギアの前記ノブの底面と対向する面に設けられ、前記第１の突起と回転方向において当接可能である。

　本発明の一態様に係る電子錠は、部品点数を減らすとともに位置や回転の精度を高めることができる。

図１は、第１実施形態にかかる電子錠の外観斜視図である。図２は、トップカバーを外した状態の電子錠の外観斜視図である。図３は、ノブに連なる主な部材および周辺の部材の分解斜視図（１）である。図４は、ノブに連なる主な部材および周辺の主な部材の分解斜視図（２）である。図５は、モータからの駆動側のギア構成を拡大して示す斜視図である。図６は、スイッチ操作板の周辺の構成例を示す斜視図である。図７は、マイクロスイッチを操作するための他の構成例を示す斜視図である。図８は、第１実施形態の動作例を示すフローチャート（１）である。図９は、第１実施形態の動作例を示すフローチャート（２）である。図１０は、第２実施形態におけるノブの構造を示す図である。図１１は、第２実施形態におけるポテンショメータ、マイクロスイッチ、及び磁気センサの配置例を示す図である。図１２は、ポテンショメータ、マイクロスイッチ、及び磁気センサの配置例の第１変形例を示す図である。図１３は、電子錠を長手方向が上下方向となる向きで扉に設置した状態を示す模式図である。図１４は、電子錠を長手方向が左右方向となる向きで扉に設置した状態を示す模式図である。図１５は、ポテンショメータ、マイクロスイッチ、及び磁気センサの配置例の第２変形例を示す図である。図１６は、第２実施形態におけるマイクロスイッチの切り替え構造を示す図である。図１７は、図１６に示す切り替え構造をｚ負方向側から視た斜視図である。図１８は、図１６に示す切り替え構造をｚ負方向側から視た斜視図である。

　以下、実施形態に係る電子錠について図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、１つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。

　［第１実施形態］
　図１～図９を参照して第１実施形態を説明する。

　なお、以下の説明において、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに垂直な方向である。ｘ方向は電子錠１の長手方向であり、サムターン連結部９やモータ２２が配列される方向である。ｙ方向は、電子錠１の短手方向であり、ボトムハウジング７などの主面に沿った方向である。ｚ方向は、サムターン連結部９の回転軸の延在方向である。

　図１は、第１実施形態にかかる電子錠１の外観斜視図である。電子錠１は、既設の扉のサムターン（図示せず）に後付けされるものであり、スマートフォンや制御盤等のコントローラ（図示せず）から無線または有線により操作指示を受けて対応する動作（施錠、開錠等）を行うようになっている。無線の方式としては、Bluetooth（登録商標）やWiFi等が用いられる。

　図１において、電子錠１は、裏側の面の約半分が切り取られた略矩形状の外観をしており、表側の面はトップカバー２により覆われている。裏側の面の切り取られた部分には、図示しない既設の扉のサムターンに係合するサムターン連結部９が設けられている。トップカバー２におけるサムターン連結部９の反対側の位置には、ユーザが手動により操作可能なノブ３が設けられている。ノブ３は、ノブ３の回転軸に直交する凹面３ａと、この凹面３ａの中央部に設けられた略半月状のツマミ部３ｂとを有している。なお、ノブ３の形状は図示のものに限られない。

　図２は、トップカバー２を外した状態の電子錠１の外観斜視図である。図２において、ノブ３には、ギア６等が連なり、サムターン連結部９まで続いている。

　図３および図４は、ノブ３に連なる主な部材および周辺の部材の分解斜視図であり、図３は斜め上方向から見た状態（図１および図２と同じ視点）を示し、図４は斜め下方向から見た状態を示している。図３および図４において、図の上方から順に、ノブ３、回転軸４、トップハウジング５、ギア６、ボトムハウジング７、スイッチ操作板８、サムターン連結部９が配置されている。サムターン連結部９は、円形プレート１０、矩形プレート１１、円形プレート１２、サムターン挟持部１３から構成されている。

　ノブ３には、回転軸４を介して、スイッチ操作板８とサムターン連結部９とが固定され、ノブ３とともにスイッチ操作板８とサムターン連結部９とが回転する。回転軸４の一端は、ノブ３の裏側の穴３ｆに固定され、回転軸４の他端はスイッチ操作板８を通してサムターン連結部９の矩形プレート１１に固定される。

　また、ノブ３の表側の凹面３ａの周囲には筒部３ｃが連なり、筒部３ｃの下端の周囲にはポテンショメータ用ギア３ｄが一体に設けられている。なお、ノブ３の表側の面は電子錠１の外面に露出し、外観を考慮すべきものである点で、外観上から適切な材料を用いることが望まれる。また、ポテンショメータ用ギア３ｄは、機械的な強度や耐摩耗性が要求される点で、適切な材料が望まれる。そのため、ポテンショメータ用ギア３ｄは、ノブ３とは別体に構成されるものであってもよい。ポテンショメータ（２８）との関係については後述する。また、ノブ３の裏側には突起３ｅが設けられている。突起３ｅについても、材料選定の観点から、ノブ３とは別体に構成されるものであってもよい。

　ボトムハウジング７の底部の略中央には筒部７ａが設けられ、この筒部７ａの内周面は回転軸４の軸受を構成し、筒部７ａの外周面はギア６の軸受を構成している。トップハウジング５とボトムハウジング７とは、ギア６を内部に有した状態で組み合わせられる。回転軸４がボトムハウジング７の筒部７ａの内周面によって１個の軸受により回動自在に支持されることで、一対（２個）の軸受によって支持される場合に比べて組立による誤差が減少し、位置精度が高められる。また、ギア６がボトムハウジング７の筒部７ａの外周面によって回動自在に支持されることで、回転軸４の影響を受けず、ギア６と噛合する、後述するスパーギア（平歯車）（２７）との軸間隔の精度が高められる。

　ギア６のノブ３の底面と対向する面には、ノブ３の裏面の突起３ｅと回転方向において当接可能な突起６ａが設けられている。ノブ３の突起３ｅとギア６の突起６ａとは、いわゆる空転機構を構成し、駆動側のギア６の回転により突起６ａがノブ３の突起３ｅに当接して押すことでノブ３を回転させた後、ギア６を所定角度反転させることにより、突起６ａと突起３ｅとの間に空間が作られ、駆動側のギア６に影響を与えることなく、ノブ３を手動操作により反転させることが可能となる。

　スイッチ操作板８は略円板状となっており、スイッチ操作板８の外周には、例えば８個の突起８ａが等間隔に設けられている。スイッチ操作板８は、ユーザの手動操作によりノブ３が回転されたことを検出するためのものであり、消費電力を低減させてバッテリ寿命を長くするためのスリープ状態の制御に用いられる。詳細については後述する。

　図２に戻り、基部ハウジング２１上にはモータ２２が配置され、モータ２２の出力軸から、ボトムハウジング７内に配置されたウォーム２３、ウォームギア２４、・・、スパーギア２６、２７を介してギア６に駆動力が伝達されるようになっている。また、ボトムハウジング７上のポテンショメータ用ギア２９は、ノブ３のポテンショメータ用ギア３ｄに噛合している。

　図５は、モータ２２からの駆動側のギア構成を拡大して示す斜視図である。図５において、駆動側は、モータ２２の出力軸２２ａに固定された第１の駆動側ギアであるウォーム２３と、このウォーム２３と噛合する第２の駆動側ギアであるウォームギア２４とを備えている。また、駆動側は、ウォームギア２４と一体に形成された第３の駆動側ギアであるスパーギア２５と、このスパーギア２５と噛合する第４の駆動側ギアであるスパーギア２６と、このスパーギア２６と一体に形成され、ギア６（図２等）と噛合する第５の駆動側ギアであるスパーギア２７とを備えている。

　また、薄い略直方体状のポテンショメータ２８の中央の入力軸にはポテンショメータ用ギア２９が固定されている。ポテンショメータ２８は、入力軸の角度位置に応じたアナログ値（抵抗値）を出力する部品である。

　図６は、スイッチ操作板８の周辺の構成例を示す斜視図である。図６において、ボトムハウジング７（図３）の底面の内側に配置される基板１４の底面側には、マイクロスイッチ１６が設けられている。また、ボトムハウジング７には、アーム１５が軸部１５ａで回動自在に支持されており、アーム１５の先端はスイッチ操作板８側に付勢されている。そのため、ノブ３がユーザによる手動操作によって時計方向か反時計方向に回転され、スイッチ操作板８が連動して回転すると、スイッチ操作板８の外周に設けられた突起８ａがアーム１５の先端を外側に向けて押す。これにより、アーム１５の外側の面がマイクロスイッチ１６のアクチュエータ１６ａを押圧することで、マイクロスイッチ１６をオン（またはオフ）させる。

　なお、基板１４にはスマートフォンや制御盤等のコントローラとの通信機能やモータ２２の制御等の機能を実現する回路部（電子回路）が実装されている。

　図７は、マイクロスイッチ１６を操作するための他の構成例を示す斜視図である。図７において、ノブ３の外周には、複数（例えば８個）の突起３ｅが一体に設けられ、基板１７にはマイクロスイッチ１６が設けられている。ここで、ノブ３がユーザによる手動操作によって時計方向か反時計方向に回転されると、突起３ｅがマイクロスイッチ１６のアクチュエータ１６ａを押圧し、マイクロスイッチ１６をオン（またはオフ）させる。

　また、図７においては、基板１７上に磁気センサ１８が示されている。この磁気センサ１８は、図示しない既設の扉側に設けられた磁石との近接を検出することで、扉が開いているのか閉じているのかを判断するためのものである。なお、図６に示された基板１４上にも、同様な磁気センサが設けられているが、図示は省略されている。また、図７においては、基板１７以外にも、基板１９が設けられ、この基板１９においてスマートフォンや制御盤等のコントローラとの通信機能やモータ２２の制御等の機能を実現する回路部（電子回路）が実装されている。

　図８は、上記の第１実施形態の動作例を示すフローチャートであり、スマートフォンや操作盤等のコントローラから操作信号の受信を行った場合の回路部の処理例である。

　図８において、電子錠１の回路部がコントローラから操作信号の受信を行って処理を開始すると、回路部は、スリープ状態を解除する（ステップＳ１０１）。スリープ状態は、コントローラからの操作信号の受信の有無や、マイクロスイッチ１６のオン等の限られた状態変化に応答する機能だけが活性化しており、他の機能が停止していて、消費電力が押さえられた状態である。スリープ状態が解除された場合、スリープ状態で制限されていた機能が有効になる。

　回路部は、スリープ状態が解除されると、ポテンショメータ２８の値（ノブ３の回転角度に対応する値）を読み取り、現在の状態（施錠状態、開錠状態等）を取得して、回路部内の不揮発性メモリ等に記録する（ステップＳ１０２）。

　次いで、回路部は、コントローラから操作内容を受け付け（ステップＳ１０３）、操作内容に応じて処理を分岐する（ステップＳ１０４）。

　回路部は、操作内容が設定に関するものである場合（ステップＳ１０４の設定）、設定内容が適正であるか判断し（ステップＳ１０５）、適正でないと判断した場合（ステップＳ１０５のＮｏ）は操作内容受付（ステップＳ１０３）に戻る。設定内容が適正であるとは、例えば、設定内容に矛盾がないことを意味する。

　回路部は、設定内容が適正であると判断した場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、対応する設定処理を行う（ステップＳ１０６）。設定処理としては、例えば、電子錠１の設置後の初回に行う、施錠・開錠の角度位置および方向の設定がある。より詳しくは、既設の扉のサムターンの施錠・開錠それぞれの状態における角度位置（ツマミ部が縦方向を向く状態か横方向を向く状態か）と、施錠・開錠それぞれの状態に移行させるために回転する方向（時計回転か反時計回転か）等の設定が行われ、設定内容は回路部内の不揮発性メモリ等に記録される。また、設定処理には、２台目以降の電子錠１の設定処理や、合鍵の設定処理等も含まれる。

　次いで、回路部は、設定終了か否か判断し（ステップＳ１０７）、設定終了でないと判断した場合（ステップＳ１０７のＮｏ）は操作内容受付（ステップＳ１０３）に戻る。回路部は、設定終了と判断した場合（ステップＳ１０７のＹｅｓ）、スリープ状態に移行し（ステップＳ１１４）、処理を終了する。

　一方、回路部は、操作内容が施錠を命ずるものである場合（ステップＳ１０４の施錠）、操作内容と状態が整合するか否か判断する（ステップＳ１０８）。例えば、現在が施錠状態であるのに重ねて施錠が命じられた場合は操作内容と状態が整合しないと判断する。扉が開かれている状態で施錠が命じられた場合も操作内容と状態が整合しないと判断する。

　回路部は、操作内容と状態が整合しないと判断した場合（ステップＳ１０８のＮｏ）、操作内容受付（ステップＳ１０３）に戻る。

　回路部は、操作内容と状態が整合すると判断した場合（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、設定されている施錠方向にモータ２２を駆動させてサムターン連結部９（ノブ３も連動）を所定角度回転させて施錠を行い（ステップＳ１０９）、最新の状態を回路部内の不揮発性メモリ等に記録する。施錠方向として例えば時計方向が設定されている場合、モータ２２にノブ３の時計方向の回転に対応する極性で電源を印加し、ポテンショメータ２８の値が所定角度（例えば、９０°）分変化するまで駆動を行う。

　次いで、回路部は、モータ２２を所定角度反転させてノブ３とギアとが噛まない空転状態にする（ステップＳ１１０）。例えば、ノブ３を時計方向に９０°回転させて施錠した後であれば、半時計方向に９０°に相当する角度分だけモータ２２を回転させる。次いで、回路部は、スリープ状態に移行し（ステップＳ１１４）、処理を終了する。

　一方、回路部は、操作内容が開錠を命ずるものである場合（ステップＳ１０４の開錠）、操作内容と状態が整合するか否か判断する（ステップＳ１１１）。例えば、現在が開錠状態であるのに重ねて開錠が命じられた場合は操作内容と状態が整合しないと判断する。扉が開かれている状態で開錠が命じられた場合も操作内容と状態が整合しないと判断する。

　回路部は、操作内容と状態が整合しないと判断した場合（ステップＳ１１１のＮｏ）、操作内容受付（ステップＳ１０３）に戻る。

　回路部は、操作内容と状態が整合すると判断した場合（ステップＳ１１１のＹｅｓ）、設定されている開錠方向にモータ２２を駆動させてサムターン連結部９（ノブ３も連動）を所定角度回転させて開錠を行い（ステップＳ１１２）、最新の状態を回路部内の不揮発性メモリ等に記録する。開錠方向として例えば反時計方向が設定されている場合、モータ２２にノブ３の反時計方向の回転に対応する極性で電源を印加し、ポテンショメータ２８の値が所定角度（例えば、９０°）分変化するまで駆動を行う。

　次いで、回路部は、モータ２２を所定角度反転させてノブ３とギアとが噛まない空転状態にする（ステップＳ１１３）。例えば、ノブ３を反時計方向に９０°回転させて開錠した後であれば、時計方向に９０°に相当する角度分だけモータ２２を回転させる。次いで、回路部は、スリープ状態に移行し（ステップＳ１１４）、処理を終了する。

　図９は、第１実施形態の動作例を示すフローチャートであり、電子錠１のノブ３を回す手動操作が行われて、マイクロスイッチ１６（図６、図７）がオン（またはオフ）した場合の回路部の処理例である。

　図９において、電子錠１のノブ３を回す手動操作が行われ、マイクロスイッチ１６がオン（またはオフ）して処理を開始すると、回路部は、スリープ状態を解除する（ステップＳ２０１）。

　次いで、回路部は、スリープ状態が解除されると、ポテンショメータ２８の値を読み取り、現在の状態（施錠状態、開錠状態等）を取得して、回路部内の不揮発性メモリ等に記録する（ステップＳ２０２）。

　次いで、回路部は、マイクロスイッチ１６の状態変化がない状態が所定時間継続しているか否か判断し（ステップＳ２０３）、状態変化がない状態が所定時間継続していない（所定時間以内に状態変化があった）と判断した場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、状態取得（ステップＳ２０２）に戻る。

　回路部は、マイクロスイッチ１６の状態変化がない状態が所定時間継続していると判断した場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、スリープ状態に移行し（ステップＳ２０４）、処理を終了する。

　以上、本発明の第１実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

　以上のように、第１実施形態に係る電子錠は、手動操作用のノブと、ノブに回転軸を介して固定されたサムターン連結部と、ノブの底面と対向する面を有し、回転軸と同軸に配置されるギアと、ノブの底面に設けられた第１の突起と、ギアのノブの底面と対向する面に設けられ、第１の突起と回転方向において当接可能な第２の突起とを備える。これにより、部品点数を減らすとともに位置や回転の精度を高めることができる。

　また、内周面で回転軸の軸受を構成し、外周面でギアの軸受を構成する筒部を有するボトムハウジングを備える。これにより、回転軸およびギアの配置の精度を高めることができる。

　また、ノブの外周と一体にまたは別体に設けられ、位置検出用のポテンショメータの回転軸に固定されたギアと噛合するポテンショメータ用ギアを備える。これにより、ノブの回転角度を直接かつ正確に把握することができる。

　また、モータの出力軸に固定された第１の駆動側ギアと、第１の駆動側ギアと噛合する第２の駆動側ギアと、第２の駆動側ギアと一体に形成された第３の駆動側ギアと、第３の駆動側ギアと噛合する第４の駆動側ギアと、第４の駆動側ギアと一体に形成され、ギアと噛合する第５の駆動側ギアとを備える。これにより、駆動系を容易に構成することができる。

　また、回転軸に固定され、手動操作検出用のスイッチの操作部を押圧する突起を有したスイッチ操作板を備える。これにより、ユーザの手動操作によるノブの回転を容易に検出することができる。

　また、ノブの外周に一体に設けられ、手動操作検出用のスイッチの操作部を押圧する突起を備える。これにより、ユーザの手動操作によるノブの回転を容易に検出することができる。

　［第２実施形態］
　図１０～図１８を参照して第２実施形態を説明する。以降では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

　＜ノブ３の構成＞
　第２実施形態の電子錠１では、ノブ３の構成に特徴がある。図１０は、第２実施形態におけるノブ３の構造を示す図である。第２実施形態に係るノブ３は、図３、図４などを参照して説明した第１実施形態に係るノブ３の変形例とも表現できる。

　図１０に示すように、第２実施形態のノブ３は、第１部材３１と第２部材３２とを有する。第１部材３１は、ノブ３のうち外部に露出する部分で、手動操作に用いられるツマミ部３ｂを有する部分である。ツマミ部３ｂは、第１部材３１のｚ正方向側に突出するよう形成されている。第２部材３２は、ノブ３のうち筐体内部に配置される部分で、ポテンショメータ２８（第１検出部）にノブ３の回転角度を伝達するポテンショメータ用ギア３ｄ（ギア部）を有する。ポテンショメータ用ギア３ｄは、第２部材３２のｚ負方向側の主面において、主面中央の穴３ｆと同心円状に形成されている。

　第１部材３１と第２部材３２とは異なる材料で形成される。つまり第１部材３１のツマミ部３ｂと第２部材３２のポテンショメータ用ギア３ｄとは別体で構成される。

　第１部材３１のツマミ部３ｂは電子錠１の外面に露出する外観部品となるので、外観の見地から適切な材料（例えば見映えのする表面性状にできる材料や、塗装しやすい材料、など）を第１部材３１に用いるのが好ましい。一方、第２部材３２のポテンショメータ用ギア３ｄは動力伝達機能に適した材料（例えば滑りにくい、摩耗しにくい材料）を第２部材３２に用いるのが好ましい。第２実施形態では、ノブ３を第１部材３１と第２部材３２という別体とすることによって、各部の機能に適した材料を個別に使用でき、より使いやすいノブ３を形成できるという利点がある。

　第１部材３１のツマミ部３ｂと反対側（ｚ負方向側）の主面には、ギア６の凹部６１に配置可能な突起３３が設けられている。なお、図１０では、説明の便宜上、ノブ３の第１部材３１と第２部材３２とはｚ負方向側から視た斜視図で図示され、ギア６はｚ正方向側から視た斜視図で図示されている。

　図１０に示すように、突起３３は第１部材３１のｚ負方向側に突出するよう形成されている。第２部材３２には、この突起３３を挿通する孔部３４がｚ方向に貫通して設けられている。第１部材３１と第２部材３２とが一体的に連結されてノブ３を構成するとき、突起３３は孔部３４を貫通してノブ３のｚ負方向側に突出する。そして、ノブ３やギア６が電子錠１の内部に組み付けられる状態では、ノブ３の突起３３がギア６の凹部６１に進入する。凹部６１は、ギア６の中心部の孔６３と外縁部の歯車６４との間の領域にて、ｚ負方向側に窪んで形成され、ギア６の周方向に沿って延在する。

　凹部６１は、ギア６の径方向に沿って延在する壁部６２によって２つの領域に区分されており、この２つの領域に、ノブ３の突起３３が１つずつ配置される。ノブ３の突起３３と、ギア６の壁部６２とは、第１実施形態のノブ３の突起３ｅとギア６の突起６ａと同様に、空転機構を構成する。すなわち、駆動側のギア６の回転により壁部６２がノブ３の突起３３に当接して押すことでノブ３を回転させた後、ギア６を所定角度反転させることにより、壁部６２と突起３３との間に空間が作られ、駆動側のギア６に影響を与えることなく、ノブ３を手動操作により反転させることが可能となる。

　なお、図１０の例では、ノブ３が２つの突起３３を有する構成を例示したが、突起３３の数は２つ以外でもよい。ギア６の凹部６１の数は、突起３３の数に応じて変更される。

　＜センサ類の配置＞
　第２実施形態の電子錠１では、ポテンショメータ２８（第１検出部）と、マイクロスイッチ１６（第２検出部）と、磁気センサ１８（第３検出部）の配置に特徴がある。図１１は、第２実施形態におけるポテンショメータ２８、マイクロスイッチ１６、及び磁気センサ１８の配置例を示す図である。図１１では、図２などに示したようなトップハウジング５を外した電子錠１の外観斜視図から、ノブ３やギア６などの基板２０よりｚ正方向側に配置される部品が除外され、さらに回転軸４の近傍が拡大視されている。第２実施形態に係るポテンショメータ２８、マイクロスイッチ１６、及び磁気センサ１８の配置は、図６、図７などを参照して説明した第１実施形態に係るポテンショメータ２８、マイクロスイッチ１６、及び磁気センサ１８の配置の変形例とも表現できる。

　図１１に示すように、第２実施形態では、ポテンショメータ２８、マイクロスイッチ１６、及び磁気センサ１８が、電子錠１の内部に配置される同一の基板２０に搭載されている。

　この構成により、電子錠１の筐体内部に設置する基板を小型化できるので、電子錠１の全体の小型化も可能となる。また、複数のセンサ類の処理を単一の基板２０で纏めて行うことができるので、コストダウンも図れる。

　また、磁気センサ１８は、サムターン連結部９の回転軸４の近傍に配置されるのが好ましい。図１１の例では、磁気センサ１８は、回転軸４からｙ負方向側（電子錠１の短手方向側）に配置されている。

　図１２は、ポテンショメータ２８、マイクロスイッチ１６、及び磁気センサ１８の配置例の第１変形例を示す図である。図１２の概要は図１１と同様である。図１２に示すように、磁気センサ１８は、サムターン連結部９の回転軸４の近傍に配置されていればよく、図１１とは異なる位置に配置されてもよい。図１２の例では、回転軸４からｘ負方向側（モータ２２側、電子錠１の長手方向側）の位置に磁気センサ１８が配置されている。

　図１３、図１４を参照して、磁気センサ１８を回転軸４の近傍に配置することの効果について説明する。図１３は、電子錠１を長手方向が上下方向となる向きで扉に設置した状態を示す模式図である。図１４は、電子錠１を長手方向が左右方向となる向きで扉に設置した状態を示す模式図である。

　図１３に示すように、本実施形態の電子錠１は、既設の扉４０のサムターン４１に係合して、サムターン４１を操作するものである。磁気センサ１８は、電子錠１が設置される扉４０が設置される建物側（例えば扉４０が取り付けられる扉枠４２）に設けられる磁石４３との近接を検出することによって、扉４０の開閉状態を検出することができる。

　例えば図１３に示すように、実施例として回転軸４の近傍に配置する磁気センサ１８と、比較例として回転軸４から離れて配置する磁気センサ１８ａとを考える。図１３の例では、実施例の磁気センサ１８と、比較例の磁気センサ１８ａとは、共に電子錠１の長手方向（図１３では上下方向）の中心線Ｃ上に配置されている。

　この例の場合、図１３に示すように電子錠１を長手方向が上下方向となる向きで扉４０に設置した状態では、実施例の磁気センサ１８と磁石４３と距離Ｄ１と、比較例の磁気センサ１８ａと磁石４３との距離Ｄ１ａとはほぼ同じである。

　一方、図１４に示すように電子錠１を長手方向が左右方向となる向きで扉４０に設置した状態では、実施例の磁気センサ１８と磁石４３と距離Ｄ２と、比較例の磁気センサ１８ａと磁石４３との距離Ｄ２ａとは大きく異なる。

　図１３における実施例の距離Ｄ１と、図１４における実施例の距離Ｄ２との間の差異は相対的に小さいので、実施例の磁気センサ１８の検出精度の差異も生じにくい。一方、図１３における比較例の距離Ｄ１ａと、図１４における比較例の距離Ｄ２ａとの間の差異は相対的に大きくなるので、比較例の磁気センサ１８ａの検出精度の差異も生じやすい。

　このように、本実施形態のように磁気センサ１８を回転軸４の近傍に配置することによって、電子錠１が扉４０に左右方向、上下方向、どちらの方向に設置された場合でも、磁石４３との位置関係の違いを小さくできるので、設置方向による検出精度の差を生じにくくできる。

　図１５は、ポテンショメータ２８、マイクロスイッチ１６、及び磁気センサ１８の配置例の第２変形例を示す図である。第２実施形態では、少なくともポテンショメータ２８、マイクロスイッチ１６、及び磁気センサ１８が、同一の基板２０に搭載されていればよく、磁気センサ１８は必ずしも回転軸４の近傍に配置されなくてもよい。例えば図１５に示すように、筐体（ボトムハウジング７）の周縁部の側壁付近に磁気センサ１８を配置する構成でもよい。例えば、図１１、図１２に示す磁気センサ１８は、ボトムハウジング７の周縁部の側壁よりも回転軸４に近い箇所に配置されているのに対し、図１５に示す磁気センサ１８は、回転軸４よりもボトムハウジング７の周縁部の側壁に近い箇所に配置されている。

　＜マイクロスイッチ１６の切り替え構造＞
　第２実施形態の電子錠１では、手動操作検出用のマイクロスイッチ１６の切り替え構造にも特徴がある。図１６は、第２実施形態におけるマイクロスイッチ１６の切り替え構造を示す図である。図１６の概要は図１１と同様であり、図１１中のマイクロスイッチ１６の近傍が拡大視されている。図１７、図１８は、図１６に示す切り替え構造をｚ負方向側から視た斜視図である。図１７では、説明の便宜上、ボトムハウジング７の図示が省略されている。第２実施形態に係るマイクロスイッチ１６の切り替え構造は、図６などを参照して説明した第１実施形態に係るマイクロスイッチ１６の切り替え構造の変形例とも表現できる。

　図１６に示すように、第２実施形態の電子錠１は、ノブ３の回転に応じて回動するカム５０を備える。マイクロスイッチ１６は、図６を参照して上述したとおり、アクチュエータ１６ａ（操作部）が押圧されたことを検出して、オン状態（またはオフ状態）に切り替わる。

　カム５０は、ボトムハウジング７の底面からｚ正方向側に立設される回動軸５４に回動可能に取り付けられる。カム５０は、回動軸５４に篏合する円筒状の回動部５１と、回動部５１から異なる方向に延びる第１アーム部５２と、第２アーム部５３とを有する。第１アーム部５２の先端には、ノブ３の回転に応じて回動するときに、マイクロスイッチ１６のアクチュエータ１６ａを押圧する押圧部５５を有する。

　また、電子錠１は、カム５０を、押圧部５５をマイクロスイッチ１６のアクチュエータ１６ａに接近させる回動方向とは反対側に付勢する付勢部５６を備える。付勢部５６は、例えばねじりばねであり、カム５０の第２アーム部５３の先端にはねじりばねの一方の端部が連結され、他方の端部はボトムハウジング７などに固定されている。カム５０は、ノブ３の回転に応じて、付勢部５６による付勢力に抗して回動することができる。

　図１７に示すように、第１アーム部５２の先端には、ｚ負方向側に突出する突起部５７が形成されている。この突起部５７は、実際の構造では図１８に示すようにボトムハウジング７の底面を貫通して形成されるスリット５８を通って、ボトムハウジング７からｚ負方向側へ露出する。ボトムハウジング７から外部に突き出た突起部５７は、スイッチ操作板８の外周面に周方向外側に突出して設けられた突起８ａと接触可能な位置に配置され、突起８ａによる押圧に応じてスリット５８に沿って摺動可能となっている。

　ノブ３がユーザによる手動操作によって時計方向か反時計方向に回転され、図１７、図１８に矢印Ａで示すように、スイッチ操作板８が連動して回転すると、スイッチ操作板８の外周に設けられた突起８ａが、カム５０の第１アーム部５２の突起部５７を径方向外側に向けて押す。カム５０は、突起部５７が受けるスイッチ操作板８からの押圧力により、回動軸５４まわりに回動する。これにより、第１アーム部５２は図１６～図１８に矢印Ｂで示すように、第２アーム部５３は図１６、図１７に矢印Ｃで示すように、マイクロスイッチ１６のアクチュエータ１６ａにカム５０を接近させる回動方向に移動する。

　このような第１アーム部５２の回動によって、押圧部５５がマイクロスイッチ１６のアクチュエータ１６ａを押圧することで、マイクロスイッチ１６をオン（またはオフ）させる。

　また、第２アーム部５３の回動によって、付勢部５６は、図１６、図１７に矢印Ｄで示すように、矢印Ｃで示す回動方向とは反対側に第２アーム部５３に付勢力を付加する。第１アーム部５２の突起部５７がスイッチ操作板８の突起８ａから押圧力を受けている間は、カム５０は、ノブ３の回転に応じて付勢部５６による付勢力Ｄに抗して回動することができる。

　一方、第１アーム部５２の突起部５７がスイッチ操作板８の突起８ａを通過して、突起部５７が突起８ａから受けていた押圧力が無くなると、第２アーム部５３が付勢部５６から受ける付勢力Ｄによって、カム５０は、押圧部５５をマイクロスイッチ１６のアクチュエータ１６ａから離間させる方向、すなわち前述の押圧方向とは反対方向（矢印Ｄの方向）に回動する。これにより、マイクロスイッチ１６がオフ（またはオン）に切り替わる。

　このように、第２実施形態では、起動用スイッチ（マイクロスイッチ１６）を直接プレート（スイッチ操作板８などの回転要素）で押すのではなく、カム５０を介して押す構成をとる。この構成により、カム５０の形状（例えば、第１アーム部５２や第２アーム部５３の長さ、スイッチ操作板８の突起８ａに対する突起部５７の位置、など）を適宜調整することによって、マイクロスイッチ１６の配置場所の自由度が向上し、他センサと一緒に同一基板２０に配置しやすくできる。

　また、このようにマイクロスイッチ１６の配置の自由度を向上できると、例えば図１６に点線で示すようにマイクロスイッチ１６を回転軸４近傍の磁気センサ１８の付近に配置することも容易にできる。このような配置にできると、例えば図１６に示すように、基板２０のうちｘ正方向側の部分（図１６に斜線で示す部分）を無くして基板２０の面積を縮小することも可能となるので、電子錠１のさらなる軽量化や小型化を図ることができる。

　同様に、カム５０の形状の調整によって、カム５０の押圧部５５からマイクロスイッチ１６のアクチュエータ１６ａに付加される押圧力やタイミングも自由に調整できるので、マイクロスイッチ１６が押圧により受ける負荷を軽減でき、動作音も低減できる。

　また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

　本国際出願は２０１９年１１月２９日に出願された日本国特許出願２０１９－２１７４４８号に基づく優先権を主張するものであり、２０１９－２１７４４８号の全内容をここに本国際出願に援用する。

　１　　電子錠
　２　　トップカバー
　３　　ノブ
　　３１　　第１部材
　　３２　　第２部材
　３ｂ　　ツマミ部
　３ｃ　　筒部
　３ｄ　　ポテンショメータ用ギア（ギア部）
　３ｅ　　突起
　４　　回転軸
　５　　トップハウジング
　６　　ギア
　６ａ　　突起
　７　　ボトムハウジング
　７ａ　　筒部
　８　　スイッチ操作板
　８ａ　　突起
　９　　サムターン連結部
　１６　　マイクロスイッチ（第２検出部）
　１６ａ　　アクチュエータ（操作部）
　１８　　磁気センサ（第３検出部）
　２２　　モータ
　２２ａ　　出力軸
　２３　　ウォーム
　２４　　ウォームギア
　２５～２７　　スパーギア
　２８　　ポテンショメータ（第１検出部）
　２９　　ポテンショメータ用ギア
　２０　　基板
　４０　　扉
　４１　　サムターン
　４２　　扉枠
　４３　　磁石
　５０　　カム
　５５　　押圧部
　５６　　付勢部

Claims

　手動操作用のノブと、
　前記ノブに回転軸を介して固定されたサムターン連結部と、
　前記ノブの底面と対向する面を有し、前記回転軸と同軸に配置されるギアと、
　前記ノブの底面に設けられた第１の突起と、
　前記ギアの前記ノブの底面と対向する面に設けられ、前記第１の突起と回転方向において当接可能な第２の突起と、
を備える電子錠。
　内周面で前記回転軸の軸受を構成し、外周面で前記ギアの軸受を構成する筒部を有するボトムハウジング
を備える請求項１に記載の電子錠。
　前記ノブの外周と一体にまたは別体に設けられ、位置検出用のポテンショメータの回転軸に固定されたギアと噛合するポテンショメータ用ギア
を備える請求項１または２に記載の電子錠。
　モータの出力軸に固定された第１の駆動側ギアと、
　該第１の駆動側ギアと噛合する第２の駆動側ギアと、
　該第２の駆動側ギアと一体に形成された第３の駆動側ギアと、
　該第３の駆動側ギアと噛合する第４の駆動側ギアと、
　該第４の駆動側ギアと一体に形成され、前記ギアと噛合する第５の駆動側ギアと、
を備える請求項１～３のいずれか一つに記載の電子錠。
　前記回転軸に固定され、手動操作検出用のスイッチの操作部を押圧する突起を有したスイッチ操作板
を備える請求項１～４のいずれか一つに記載の電子錠。
　前記ノブの外周に一体に設けられ、手動操作検出用のスイッチの操作部を押圧する突起を備える請求項１～４のいずれか一つに記載の電子錠。
　既設の扉のサムターンに係合して前記サムターンを操作する電子錠であって、
　手動操作用のノブと、
　前記ノブの回転角度を検出する第１検出部と、
　前記ノブによる手動操作を検出する第２検出部と、
　当該電子錠が設置される前記扉の開閉状態を検出する第３検出部と、
を備え、
　前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部が、当該電子錠の内部に配置される同一の基板に搭載される、
電子錠。
　前記サムターンに係合するサムターン連結部を備え、
　前記第３検出部は、前記扉が設置される建物側に設けられる磁石との近接を検出する磁気センサであり、
　前記磁気センサは、前記サムターン連結部の回転軸近傍に配置される、
請求項７に記載の電子錠。
　前記ノブの回転に応じて回動するカムを備え、
　前記第２検出部は、操作部が押圧されたことを検出するスイッチであり、
　前記カムは、前記ノブの回転に応じて回動するときに前記スイッチの前記操作部を押圧する押圧部を有する、
請求項７または８に記載の電子錠。
　前記カムを、前記押圧部を前記スイッチの前記操作部に接近させる回動方向とは反対側に付勢する付勢部を備え、
　前記カムは、前記ノブの回転に応じて前記付勢部による付勢力に抗して回動する、
請求項９に記載の電子錠。
　前記ノブは、
　外部に露出し、手動操作に用いられるツマミ部を有する第１部材と、
　前記第１検出部に前記ノブの回転角度を伝達するギア部を有する第２部材と、を有し、
　前記第１部材と前記第２部材とは異なる材料で形成される、
請求項７～１０のいずれか１項に記載の電子錠。