JP2003138804A - 電気錠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動アクチュエータによる錠機構の施解錠を
効率良く行うことができる電気錠を提供する。さらに、
手動操作時において錠開閉部材を容易に回動できる電気
錠を提供する。 【解決手段】 電気錠はドライバ１８及びフォローワを
備えている。フォローワは、ドライバ１８が施錠位置に
あるとき錠機構を施錠し、解錠位置にあるときに錠機構
を解錠する。また、電気錠にはタイミングベルト８２及
び駆動側タイミングプーリ８１が設けられている。タイ
ミングベルト８２は無端状をなし、ドライバ１８の駆動
力をフォローワに伝達する。また、駆動側タイミングプ
ーリ８１は、ドライバ１８が施錠位置または解錠位置に
あるとき、駆動力をタイミングベルト８２に伝えないよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、錠機構の施錠・解
錠を、電動アクチュエータの駆動もしくは手動操作によ
って行う電気錠に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば工場、倉庫及び住宅等のド
アにおいて、モータ等の駆動によってドアの端面からデ
ッドボルトを出没させることにより、施錠・解錠を行う
電気錠が使用されている。この電気錠は、モータを駆動
させるためのスイッチをドアから離して配置できるた
め、遠隔操作によるドアの施錠・解錠が可能となる。ま
た、複数のスイッチを１箇所にまとめて配置することが
できるため、多数あるドアの錠機構の施錠・解錠を一度
に行うことが可能となる。

【０００３】しかし、手動操作によってドアの錠機構の
施錠・解錠を行う場合、モータの負荷に抗ってサムター
ン等の操作部材を回動させなければならないため、極め
て大きな操作力が必要となる。そのため、例えば図６
（ａ）〜（ｃ）に示すような電気錠を用いることによっ
て、手動操作時の操作力低減を図ることが提案されてい
る。

【０００４】図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、電気錠
５１は、モータ５９を駆動源として回動する駆動部材５
２及び錠開閉部材５３を備えている。駆動部材５２に
は、錠開閉部材５３に設けられた複数の被係合部５５に
係合可能な突起５４が設けられている。錠開閉部材５３
は、図７（ａ）に示す解錠位置にあるときに錠機構を解
錠し、図７（ｃ）に示す施錠位置にあるときに錠機構を
施錠するようになっている。

【０００５】すなわち、モータ５９を駆動したときにそ
の回転力が駆動部材５２から錠開閉部材５３に伝達さ
れ、ドアの錠機構の施解錠がなされる。また、モータ５
９の駆動が終了した後に突起５４と被係合部５５との係
合が解除されるため、サムターン５８を手動操作したと
きには、錠開閉部材５３が容易に回動してドアの錠機構
の施解錠がなされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、突起５４
は、例えば図７（ａ）において２つの被係合部５５間に
設けられた溝５３ａに進入し、図７（ｃ）において溝５
３ａから離脱する。このとき、突起５４は、溝５３ａを
錠開閉部材５３の径方向においてほぼ直線的に移動しな
がら被係合部５５の係合面５５ａを押圧する。そのた
め、錠開閉部材５３の回動量が駆動部材５２の回動量よ
りも小さくなってしまう。ゆえに、駆動部材５２の駆動
力を錠開閉部材５３に効率良く伝達できないという問題
がある。

【０００７】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、電動アクチュエータによる錠機構
の施解錠を効率良く行うことができる電気錠を提供する
ことにある。さらに、この目的を達成するとともに、手
動操作時において錠開閉部材を容易に回動できる電気錠
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、電動アクチュエータを駆
動源として駆動する駆動部材と、前記駆動部材が施錠位
置にあるとき錠機構を施錠し、解錠位置にあるときに錠
機構を解錠する錠開閉部材とを備えた電気錠において、
前記駆動部材の駆動力を前記錠開閉部材に伝達する無端
状の伝達部材を設け、前記駆動部材が施錠位置または解
錠位置にあるとき、その駆動力を前記伝達部材に伝えな
いようにする駆動力キャンセル手段を設けたことを要旨
とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記伝達部材は、前記駆動部材に設け
られた駆動側タイミングプーリと、前記錠開閉部材に設
けられた従動側タイミングプーリとに掛装されるタイミ
ングベルトであって、前記駆動力キャンセル手段は、一
部が欠歯した前記駆動側タイミングプーリであることを
要旨とする。

【００１０】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１に記載の発明によれば、駆動部材が駆動す
ると、その駆動力は無端状の伝達部材が周回することで
錠開閉部材にダイレクトに伝達される。そのため、駆動
部材、錠開閉部材及び伝達部材の動きに無駄がなくな
り、駆動部材の駆動量と錠開閉部材の駆動量とが互いに
等しくなる。ゆえに、駆動部材の駆動力を錠開閉部材に
効率良く伝達できる。したがって、電動アクチュエータ
による錠機構の施解錠を効率良く行うことができる。

【００１１】また、駆動部材が施錠位置または解錠位置
にあるときに錠開閉部材を手動操作したとき、駆動部材
の駆動力が駆動力キャンセル手段によって伝達部材に伝
わらなくなる。したがって、手動操作時において錠開閉
部材を容易に回動できる。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、タイミン
グベルトが駆動側タイミングプーリの欠歯された部分に
接触した状態で錠開閉部材を手動操作したとき、タイミ
ングベルトは駆動側タイミングプーリの外周面上を摺動
可能となるため、錠開閉部材は容易に回動する。そのた
め、駆動力キャンセル手段を、例えば駆動側タイミング
プーリからタイミングベルトを離すような複雑な機構に
しなくてもよい。よって、電気錠の構造を簡略化でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を建物用ドアに用い
られる電気錠に具体化した一実施形態を図１〜図５を参
照に説明する。

【００１４】図１に示すように、建物用ドア１には錠機
構１ａが埋設されている。錠機構１ａには、建物用ドア
１を開閉させるためのドアノブ２が取り付けられてい
る。また、錠機構１ａは、建物用ドア１の施解錠を行う
ためのデッドボルト１４を有している。

【００１５】そして、建物用ドア１には電気錠１１が取
り付けられている。電気錠１１を構成するケーシング１
３は、一対の取付孔１３ｂが設けられた表ケース１３ａ
を有している。これら取付孔１３ｂには図２（ｂ）に示
すネジ１３ｃが挿通され、各ネジ１３ｃは建物用ドア１
に螺着されている。

【００１６】図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ケーシ
ング１３には、回動軸１２が電気錠１１の厚さ方向に貫
通している。回動軸１２の一端には錠機構１ａの施解錠
操作を行うためのサムターン１０が接続され、他端には
同回動軸１２をデッドボルト１４に接続するためのジョ
イント１２ａが取り付けられている。したがって、回動
軸１２は、サムターン１０を回動操作することによって
デッドボルト１４を駆動するようになっている。

【００１７】図２（ｂ），（ｃ）に示すように、回動軸
１２の近傍には、錠機構１ａの施解錠を検出するための
プリント基板４１が配設されている。図３に示すよう
に、プリント基板４１は、回動軸１２が挿通される回動
軸挿通孔４７と、プリント基板４１上に形成されるパタ
ーン部４２とを備えている。パターン部４２は、錠機構
１ａの施錠を検出するための施錠検出部４２ａと、錠機
構１ａの解錠を検出するための解錠検出部４２ｂとから
なっている。施錠検出部４２ａ及び解錠検出部４２ｂ
は、回動軸挿通孔４７を中心とした略弧状に形成されて
いる。また、プリント基板４１上においてパターン部４
２が設けられていない空きスペースには、パターン部４
２に電気的に接続されたコネクタ装着部４３が設けられ
ている。コネクタ装着部４３には、複数の電線４４が接
続される図示しないコネクタが装着されている。図２
（ｂ）に示すように、これら電線４４はケーシング１３
の外方に延出され、錠機構１ａの施解錠の制御を行うコ
ントローラ７１に接続されている。

【００１８】図２に示すように、ケーシング１３内に
は、前記回動軸１２に外嵌された錠開閉部材としてのフ
ォローワ２２が収容されている。フォローワ２２は建物
用ドア１の錠機構１ａを施解錠するためのものであり、
回動軸１２を中心として回動可能になっている。フォロ
ーワ２２は、本体部２２ａと、同本体部２２ａに連動す
る従動側タイミングプーリ８３とを備えている。本体部
２２ａ及び従動側タイミングプーリ８３は、回動軸１２
を中心として回動するようになっている。また、本体部
２２ａの背面には、可撓性を有する金属片によって形成
された図示しない接点が設けられている。接点はプリン
ト基板４１に向かい合っており、フォローワ２２が回動
するのに伴ってパターン部４２上を摺動するようになっ
ている。それにより、電気錠１１の施解錠がコントロー
ラ７１によって検出されるようになっている。また、図
４に示すように、従動側タイミングプーリ８３の外周部
分全体には複数の歯８５が突設されている。各歯８５
は、従動側タイミングプーリ８３の回動方向に沿って等
間隔に設けられている。

【００１９】また、ケーシング１３内には、電動アクチ
ュエータとしてのモータ３８が収容されている。モータ
３８に駆動されるウオーム３６は、シャフト３５ａを中
心として回動するウオームホイール３５に噛み合ってい
る。ウオームホイール３５は、シャフト３４ａを中心と
して回動する第１ギヤ３４に噛み合っている。

【００２０】図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ケーシ
ング１３内には、シャフト１９を中心として回動する駆
動部材としてのドライバ１８が収容されている。ドライ
バ１８は、フォローワ２２とは異なる軸線回りに回動す
るようになっている。ドライバ１８は、第１ギヤ３４が
噛み合う第２ギヤ３３と、同第２ギヤ３３に連動する駆
動力キャンセル手段としての駆動側タイミングプーリ８
１とを備えている。第２ギヤ３３及び駆動側タイミング
プーリ８１は、シャフト１９を中心として回動するよう
になっている。すなわち、ドライバ１８はモータ３８を
駆動源として回動するようになっている。なお、モータ
３８は、ケーシング１３内においてドライバ１８を介し
て前記フォローワ２２の反対側に配設されている。

【００２１】図２（ｂ），（ｄ）に示すように、ドライ
バ１８にはテンショナー２３が取り付けられている。テ
ンショナー２３には、シャフト２４を中心として回転す
る円筒状の案内車２５が取り付けられている。テンショ
ナー２３は、タイミングベルト８２の張力を調整してタ
イミングベルト８２と各タイミングプーリ８１，８３と
の間に生じる摩擦力を大きくすることにより、フォロー
ワ２２にドライバ１８の駆動力を確実に伝達するための
ものである。

【００２２】また、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、
駆動側タイミングプーリ８１の外周面の一部分には複数
の歯６１が突設されている。これら歯６１は、駆動側タ
イミングプーリ８１の外周面の半分近くを占めている。
すなわち、駆動側タイミングプーリ８１は、外周部分の
半分以上が欠歯した状態になっている。

【００２３】図２（ｂ）に示すように、ケーシング１３
内には、無端状をなす伝達部材としてのタイミングベル
ト８２が設けられている。図４及び図５に示すように、
タイミングベルト８２は複数の歯８４を有している。各
歯８４は、タイミングベルト８２の長さ方向に沿って等
間隔に設けられている。また、タイミングベルト８２の
歯８４の厚さは、従動側タイミングプーリ８３の回動方
向における歯８５の厚さ及び駆動側タイミングプーリ８
１の回動方向における歯６１の厚さと等しくなってい
る。このタイミングベルト８２は、前記従動側タイミン
グプーリ８３、駆動側タイミングプーリ８１及びテンシ
ョナー２３に掛装されている。このとき、タイミングベ
ルト８２の歯８４は、駆動側タイミングプーリ８１の歯
６１及び従動側タイミングプーリ８３の歯８５に噛み合
うようになっている。これにより、タイミングベルト８
２は、ドライバ１８の駆動力をフォローワ２２に伝達す
る。そして、タイミングベルト８２は、ドライバ１８が
図５（ａ）に示す解錠位置または図５（ｃ）に示す施錠
位置にあるとき、ドライバ１８の駆動力が伝わらないよ
うになる。なお、ドライバ１８が解錠位置にあるとき、
錠機構１ａのデッドボルト１４は錠機構１ａ内に収容さ
れている。また、ドライバ１８が施錠位置にあるとき、
錠機構１ａのデッドボルト１４は建物用ドア１の端面か
ら突出している。このとき、タイミングベルト８２は、
駆動側タイミングプーリ８１の外周面８１ａ上を摺動す
るようになる。

【００２４】次に、本実施形態における電気錠１１の施
錠動作について説明する。図５（ａ）に示される状態で
は、解錠検出部４２ｂ上に接点が接触することにより、
コントローラ７１によって錠機構１ａの解錠が検出され
ている。ここで、図示しない施錠スイッチがＯＮ操作さ
れると、モータ３８が駆動されて駆動側タイミングプー
リ８１が矢印Ａ１方向に回動する。それとともに、図５
（ｂ）に示すように、駆動側タイミングプーリ８１の歯
６１がタイミングベルト８２の歯８４に噛み合うことに
より、駆動側タイミングプーリ８１の回転がタイミング
ベルト８２を介してフォローワ２２に伝達され、タイミ
ングベルト８２が矢印Ｂ１方向に駆動される。

【００２５】その結果、ドライバ１８が施錠位置に配置
され、錠機構１ａが施錠される。このとき、接点と施錠
検出部４２ａとの接触位置がコントローラ７１で検出さ
れることによって錠機構１ａの施錠が確認されると、コ
ントローラ７１は引き続きモータ３８を回転させる。そ
れにより、駆動側タイミングプーリ８１は、同駆動側タ
イミングプーリ８１の歯６１をタイミングベルト８２の
歯８４と噛み合わないように配置する。つまり、駆動側
タイミングプーリ８１は、コントローラ７１に設けられ
た図示しないタイマーによって矢印Ａ１方向に一定量回
動してから停止する。その結果、図５（ｃ）に示すよう
に、駆動側タイミングプーリ８１の歯６１とタイミング
ベルト８２の歯８４との噛み合いが解除されるため、サ
ムターン１０を手動操作したときには、タイミングベル
ト８２が駆動側タイミングプーリ８１の外周面８１ａ上
を摺動する。したがって、フォローワ２２がモータ３８
の負荷に殆ど影響されることなく回動可能になる。

【００２６】次に、本実施形態における電気錠１１の解
錠動作について説明する。図５（ｃ）に示される状態に
おいて、図示しない解錠スイッチがＯＮ操作されると、
モータ３８が駆動されて駆動側タイミングプーリ８１が
矢印Ａ２方向に回動する。それとともに、図５（ｂ）に
示すように、駆動側タイミングプーリ８１の歯６１がタ
イミングベルト８２の歯８４に噛み合うことにより、駆
動側タイミングプーリ８１の回転がタイミングベルト８
２を介してフォローワ２２に伝達され、タイミングベル
ト８２が矢印Ｂ２方向に駆動される。

【００２７】その結果、ドライバ１８が解錠位置に配置
され、錠機構１ａが解錠される。このとき、接点と解錠
検出部４２ｂとの接触位置がコントローラ７１で検出さ
れることによって錠機構１ａの解錠が確認されると、コ
ントローラ７１は引き続きモータ３８を回転させる。そ
れにより、駆動側タイミングプーリ８１は、同駆動側タ
イミングプーリ８１の歯６１をタイミングベルト８２の
歯８４と噛み合わないように配置する。つまり、駆動側
タイミングプーリ８１は、コントローラ７１に設けられ
た図示しないタイマーによって矢印Ａ２方向に一定量回
動してから停止する。その結果、図５（ａ）に示すよう
に、駆動側タイミングプーリ８１の歯６１とタイミング
ベルト８２の歯８４との噛み合いが解除されるため、サ
ムターン１０を手動操作したときには、タイミングベル
ト８２が駆動側タイミングプーリ８１の外周面８１ａ上
を摺動する。したがって、フォローワ２２がモータ３８
の負荷に殆ど影響されることなく回動可能になる。

【００２８】本実施形態によれば、以下のような効果を
得ることができる。 （１）駆動側タイミングプーリ８１及びタイミングベル
ト８２は複数の歯６１，８４を有しており、駆動側タイ
ミングプーリ８１の歯６１とタイミングベルト８２の歯
８４とが噛み合うようになっている。よって、ドライバ
１８が駆動すると、その駆動力はタイミングベルト８２
が周回することでフォローワ２２にダイレクトに伝達さ
れる。そのため、ドライバ１８、フォローワ２２及びタ
イミングベルト８２の動きに無駄がなくなり、ドライバ
１８の回動量とフォローワ２２の回動量とが互いに等し
くなる。ゆえに、ドライバ１８の駆動力をフォローワ２
２に効率良く伝達できる。したがって、モータ３８によ
る錠機構１ａの施解錠を効率良く行うことができる。そ
の上、駆動側タイミングプーリ８１の歯６１とタイミン
グベルト８２の歯８４とを噛み合わせるときや、両歯６
１，８４の噛み合いを解除するときに必要となる駆動側
タイミングプーリ８１の回動量が従来よりも小さくなる
ため、モータ３８の消費電流を低減できる。

【００２９】（２）駆動側タイミングプーリ８１の一部
は欠歯している。そのため、タイミングベルト８２が駆
動側タイミングプーリ８１の外周面８１ａに接触した状
態でフォローワ２２を手動操作したとき、タイミングベ
ルト８２は外周面８１ａ上を摺動可能となるため、フォ
ローワ２２は容易に回動する。したがって、駆動側タイ
ミングプーリ８１を、例えば駆動側タイミングプーリ８
１からタイミングベルト８２を離すような複雑な機構に
しなくてもよい。よって、電気錠１１の構造を簡略化で
きる。

【００３０】（３）ドライバ１８とフォローワ２２とが
互いに異なる軸線上に配置されているため、電気錠１１
をその厚さ方向に投影してみたときに駆動側タイミング
プーリ８１とフォローワ２２とが重なり合う部分を小さ
くすることができる。そのため、ドライバ１８及びフォ
ローワ２２を同軸上に配置した場合よりもケーシング１
３を薄く形成することができる。よって、例えば電気錠
１１をドアノブ２の近くに配置した場合、ドアノブ２の
操作時に手が電気錠１１に接触してしまうのを防止でき
る。ゆえに、ドアノブ２の操作が容易になる。

【００３１】なお、本実施形態は以下のように変更して
もよい。 ・前記実施形態では、伝達部材としてタイミングベルト
８２が用いられていた。しかし、Ｖベルト、平ベルト、
タイミングチェーン等を伝達部材として用いてもよい。

【００３２】・前記実施形態において、タイミングベル
ト８２を駆動側タイミングプーリ８１の外周面８１ａか
ら離すための機構を駆動力キャンセル手段として用いて
もよい。例えば、シャフト２４、案内車２５及びアクチ
ュエータからなる機構を駆動力キャンセル手段として用
い、そのアクチュエータでシャフト２４を介して案内車
２５を移動させることによって、タイミングベルト８２
を外周面８１ａから離すようにしてもよい。

【００３３】・駆動側タイミングプーリ８１の回動方向
における歯６１の厚さを、タイミングベルト８２の歯８
４の厚さよりも小さくしてもよい。また、その反対に、
タイミングベルト８２の歯８４の厚さを、駆動側タイミ
ングプーリ８１の回動方向における歯６１の厚さよりも
小さくしてもよい。このように構成すれば、各歯６１，
８４の歯面は滑らかに摺動するため、駆動側タイミング
プーリ８１の歯６１とタイミングベルト８２の歯８４と
をより確実に噛み合わせることができる。

【００３４】次に、上記実施形態及び別例によって把握
される技術的思想を以下に記載する。 （１）請求項１または２において、前記駆動部材と前記
錠開閉部材とは異なる軸線回りに回動するものであるこ
とを特徴とする電気錠。よって、技術的思想（１）によ
れば、駆動部材及び錠開閉部材を同軸上に配置した場合
よりも電気錠を薄くすることができる。

【００３５】（２）請求項１，２、技術的思想（１）の
いずれか一項において、前記電動アクチュエータ、前記
駆動部材及び前記錠開閉部材はケーシング内に収容され
ており、そのケーシング内において、前記電動アクチュ
エータと前記錠開閉部材とが前記駆動部材を介して互い
に反対側に配設されていることを特徴とする電気錠。よ
って、技術的思想（２）によれば、電気錠をより薄くす
ることができる。

【００３６】（３）電動アクチュエータを駆動源として
駆動する駆動部材と、前記駆動部材が施錠位置にあると
き錠機構を施錠し、解錠位置にあるときに錠機構を解錠
する錠開閉部材とを備えた電気錠を有する建物用ドアに
おいて、前記駆動部材の駆動力を前記錠開閉部材に伝達
する無端状の伝達部材を設け、前記駆動部材が施錠位置
または解錠位置にあるとき、その駆動力を前記伝達部材
に伝えないようにする駆動力キャンセル手段を設けたこ
とを特徴とする電気錠を有する建物用ドア。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、電動アクチュエータによる錠機構の施解
錠を効率良く行うことができる。また、手動操作時にお
いて錠開閉部材を容易に回動できる。

【００３８】請求項２に記載の発明によれば、電気錠の
構造を簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電気錠が取り付けられる建物用ドアを示す全
体斜視図。

【図２】 （ａ）は、電気錠の正面図、（ｂ）は、電気
錠の内部構造を示す図、（ｃ）は、電気錠の側断面図、
（ｄ）は、電気錠の底断面図。

【図３】 プリント基板の正面図。

【図４】 従動側タイミングプーリの歯とタイミングベ
ルトの歯との噛み合いを示す図。

【図５】 （ａ）〜（ｃ）は、駆動側タイミングプーリ
及びタイミングベルトの動きを示す説明図。

【図６】 （ａ）は、従来技術における電気錠の正面
図、（ｂ）は、従来技術における電気錠の内部構造を示
す図、（ｃ）は、従来技術における電気錠の側断面図。

【図７】 （ａ）〜（ｃ）は、従来技術における駆動部
材及び錠開閉部材の動きを示す説明図。

【符号の説明】

１ａ…錠機構、１１…電気錠、１８…駆動部材としての
ドライバ、２２…錠開閉部材としてのフォローワ、３８
…電動アクチュエータとしてのモータ、８１…駆動力キ
ャンセル手段としての駆動側タイミングプーリ、８２…
伝達部材としてのタイミングベルト、８３…従動側タイ
ミングプーリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金田 滋保 愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地 株式会社東海理化電機製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動アクチュエータを駆動源として駆動す
   る駆動部材と、前記駆動部材が施錠位置にあるとき錠機
   構を施錠し、解錠位置にあるときに錠機構を解錠する錠
   開閉部材とを備えた電気錠において、 前記駆動部材の駆動力を前記錠開閉部材に伝達する無端
   状の伝達部材を設け、前記駆動部材が施錠位置または解
   錠位置にあるとき、その駆動力を前記伝達部材に伝えな
   いようにする駆動力キャンセル手段を設けたことを特徴
   とする電気錠。
2. 【請求項２】前記伝達部材は、前記駆動部材に設けられ
   た駆動側タイミングプーリと、前記錠開閉部材に設けら
   れた従動側タイミングプーリとに掛装されるタイミング
   ベルトであって、前記駆動力キャンセル手段は、一部が
   欠歯した前記駆動側タイミングプーリであることを特徴
   とする請求項１に記載の電気錠。