JP2004100387A

JP2004100387A - ロック装置

Info

Publication number: JP2004100387A
Application number: JP2002267231A
Authority: JP
Inventors: Seiji Mizusaki; 水崎　聖児; Shigeo Matsuura; 松浦　茂雄; Masashi Tanaka; 田中　正志
Original assignee: Ueda Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Ueda Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】ロック装置の小型軽量化を図る。
【解決手段】マンホール蓋３０を蓋閉状態でロックすべくマンホール蓋３０に設けられるロック装置であって、マンホール４０に設けられた係合受部４２ａ，４２ｂに対する係合位置（ｐ１）と非係合位置（ｐ２）との間を移動自在に支持される可動係合部材３８ａ，３８ｂと、通電加熱されることにより予め記憶された形状に変化する形状記憶バネ２２ａ，２２ｂと、を有し、通電加熱による前記形状記憶バネ２２ａ，２２ｂの形状の変化により可動係合部材３８ａ，３８ｂと係合受部４２ａ，４２ｂとの係合が解除される。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的な解錠操作の可能なロック装置に関し、特に、マンホール蓋を蓋閉状態でロックするのに好適なロック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
係合受部に移動自在な可動係合部材を係合させるロック装置において、電気的な解錠操作あるいは施錠操作を実行可能なものが既に知られている。
【０００３】
従来より、この種のロック装置では、可動係合部材の移動（すなわち可動係合部材と係合受部との係合あるいは係合解除）には電磁ソレノイドの推力が利用されてきた（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２５４５３９号公報
【特許文献２】
特開２００１−５５７５１号公報
【特許文献３】
特開２０００−１０４４２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、電磁ソレノイド自体あるいは電磁ソレノイドの推力によって可動係合部材を駆動させる機構等により、ロック装置が複雑化かつ大型化し、また重くなってしまうという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるロック装置は、係合受部に対する係合位置と非係合位置との間を移動自在に支持される可動係合部材と、通電加熱されることにより予め記憶された形状に変化する形状記憶部材と、上記形状記憶部材の形状の変化を上記可動係合部材の移動に変換する動作変換機構と、を有し、上記形状記憶部材を通電加熱することにより可動係合部材と係合受部との係合が解除されるよう構成される。
【０００７】
また上記本発明にかかるロック装置では、さらに、上記可動係合部材にそれを係合位置に移動させる方向の付勢力を前記動作変換機構の構成部材を介して与える弾性部材を有するのが好適である。
【０００８】
また上記本発明にかかるロック装置では、さらに、所定の外部装置から前記形状記憶部材を通電加熱するための電力の供給を受けるための電力供給端子を有するのが好適である。
【０００９】
また上記本発明にかかるロック装置では、さらに、所定の外部装置から送信された上記可動係合部材と係合受部との係合の解除を要求する係合解除要求信号を受信する受信部と、受信された上記係合解除要求信号に基づいて係合解除の許否を決定する許否決定部と、上記許否決定部の決定に基づいて上記電力供給端子から上記形状記憶部材の通電加熱用電力を供給する回路の開閉を切り替えるスイッチと、を有するのが好適である。
【００１０】
また上記本発明にかかるロック装置では、さらに、上記可動係合部材と係合受部との係合が解除されたことを検出する解除センサと、上記解除センサによって解除が検出されたときに上記外部装置に解除完了を示す解除完了信号を送信する送信部と、を有するのが好適である。
【００１１】
また本発明にかかるロック装置は、マンホール蓋を蓋閉状態でロックすべくマンホール蓋に設けられるロック装置であって、マンホールに設けられた係合受部に対する係合位置と非係合位置との間を移動自在に支持される可動係合部材と、通電加熱されることにより予め記憶された形状に変化する形状記憶部材と、を有し、通電加熱による上記形状記憶部材の形状の変化により可動係合部材と係合受部との係合が解除されるよう構成される。
【００１２】
また上記本発明にかかるマンホール蓋用のロック装置では、上記マンホール蓋の表面側から形状記憶部材を通電加熱するための電力の供給を受ける電力供給端子を有するのが好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態にかかるロック装置１０は、マンホール４０用のマンホール蓋３０を蓋閉状態でロックする装置として構成される。図１は、マンホール４０に装着されたロック装置１０を含むマンホール蓋３０の構成図（（ａ）：平面図，（ｂ）：一部断面図を含む側面図）、図２は、マンホール蓋３０のマンホール４０への装着（蓋閉じ）の過程（（ａ）→（ｂ）→（ｃ））を示す図である。
【００１４】
図１の例では、開口部を形成する板状部材４１ａと縦穴部を形成する筒状部材４１ｂとによって、長穴状のマンホール４０が形成される。この筒状部材４１ｂの開口端の一部を切り欠くことにより、板状部材４１ａと筒状部材４１ｂとの接合面において、係合受部４２ａ，４２ｂが形成されている。そして、係合受部４２ａ，４２ｂ（の下側壁面）とマンホール蓋３０の可動係合部材３８ａ，３８ｂ（の上側壁面）とが係合することで、マンホール蓋３０が蓋閉状態でロックされる。
【００１５】
マンホール蓋３０は、天板３２の下方に、内部空間を形成するケーシング３４を備えており、この内部空間にロック装置１０の主要な構成部分が収納される。ケーシング３４の周囲は、全体的に例えばゴム製のカバー３６で被覆される。このカバー３６により、ケーシング３４自体が保護されるとともに、天板３２とケーシング３４との継ぎ目から内部空間に水や埃が進入するのが防止される。またカバー３６には、ケーシング３４の側壁より突出する可動係合部材３８ａ，３８ｂを貫通させる貫通孔５６ａ，５６ｂが設けられるが、その貫通孔５６ａ，５６ｂは可動係合部材３８ａ，３８ｂと密着するように設けられており、この部分からの水や埃の侵入も防止されている。
【００１６】
本実施形態にかかるロック装置１０は、通電加熱による形状記憶部材（例えば形状記憶バネ２２ａ，２２ｂ）の形状変化を利用して、可動係合部材３８ａ，３８ｂを、係合受部４２ａ，４２ｂとの非係合位置まで移動させる。形状記憶部材の形状変化は、動作変換機構によって可動係合部材３８ａ，３８ｂの移動に変換される。動作変換機構を備えることで、ロック装置１０を構成する部品のレイアウトの自由度が増大し、ロック装置１０ひいてはマンホール蓋３０をより一層小型かつ軽量に構成することができる。
【００１７】
図１の例では、形状記憶部材としての形状記憶バネ２２ａ，２２ｂは通電加熱により上下方向に縮む。また、可動係合部材３８ａ，３８ｂは、天板３２から下方に伸びる支持部材５２ａ，５２ｂの貫通孔５４ａ，５４ｂによって、水平方向に移動自在に案内支持されており、カバー３６の外表面より外側に突出した係合位置（ｐ１）とカバー３６の外表面より内側に退入した非係合位置（ｐ２）との間を移動自在である。
【００１８】
そして、レール４４、カムブロック４６、案内溝４８ａ，４８ｂ、ローラ５０ａ，５０ｂ、および支持部材５２ａ，５２ｂを含む動作変換機構によって、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂの上下方向の伸縮が可動係合部材３８ａ，３８ｂの水平方向の移動に変換される。具体的には、カムブロック４６は、レール４４によって上下方向の移動が自在な状態に支持されている。また、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂは、カムブロック４６の上面と天板３２との間に設置される。そして、カムブロック４６の下面とケーシング３４との間には、カムブロック４６を下方向（または上方向）に付勢する付勢バネ５８ａ，５８ｂが設けられる。このような構成において、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂが縮むと、カムブロック４６はレール４４に沿って上昇し、逆に形状記憶バネ２２ａ，２２ｂが伸びるとカムブロック４６はレール４４に沿って下降する。なお、付勢バネ５８ａ，５８ｂは、カムブロック４６が形状記憶バネ２２ａ，２２ｂの伸縮に追従できる適切な付勢力を生じるように設定されている。
【００１９】
カムブロック４６には、可動係合部材３８ａ，３８ｂに設けられたローラ５０ａ，５０ｂを移動自在に案内する案内溝４８ａ，４８ｂが設けられている。この案内溝４８ａ，４８ｂは、上側ほどケーシング３４の壁面（対応する可動係合部材３８ａ，３８ｂが貫通する壁面）に近づき下側ほどケーシング３４の壁面から遠ざかるように、上下方向に対して傾斜している。また、支持部材５２ａ，５２ｂの貫通孔５４ａ，５４ｂによって可動係合部材３８ａ，３８ｂの上下動は規制されるから、ローラ５０ａ，５０ｂの上下方向位置はほぼ変わらない。したがって、ローラ５０ａ，５０ｂは、カムブロック４６が下側に位置するほどケーシング３４の壁面に近付き、カムブロックが上側に位置するほどケーシングの壁面から遠ざかる。
【００２０】
以上説明した構成により、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂが縮んだときはカムブロック４６が上昇し、それに伴って可動係合部材３８ａ，３８ｂが非係合位置（ｐ２）に向かって移動し、逆に形状記憶バネ２２ａ，２２ｂが伸びたときはカムブロック４６が下降し、それに伴って可動係合部材３８ａ，３８ｂが係合位置（ｐ１）に向かって移動することになる。すなわち、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂを通電加熱したときには可動係合部材３８ａ，３８ｂがカバー３６の外表面より内側の非係合位置（ｐ２）に移動して可動係合部材３８ａ，３８ｂと係合受部４２ａ，４２ｂとの係合が解除され、逆に、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂの通電が停止されると可動係合部材３８ａ，３８ｂがカバー３６の外表面より外側の係合位置（ｐ１）に移動して可動係合部材３８ａ，３８ｂと係合受部４２ａ，４２ｂとが係合される。このように、図１の例では、解錠／施錠の切り替えのため可動係合部材３８ａ，３８ｂを水平方向に進退させるのに対し、その駆動源となる形状記憶バネ２２ａ，２２ｂの伸縮方向を上下方向に設定し、レール４４、カムブロック４６等からなる動作変換機構によって力の方向を変換している。このように形状記憶部材を上下方向に伸縮させるのは、マンホール蓋３０のように比較的上下方向に部品の設置スペースを確保しやすい場合に有効である。
【００２１】
また、図１の例では、可動係合部材３８ａ，３８ｂは、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂを通電加熱しないときは係合位置（ｐ１）に位置するが、この状態でも、外側から適当な大きさの力で押し込まれたときには可動係合部材３８ａ，３８ｂは非係合位置（ｐ２）まで引き込むよう、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂや付勢バネ５８ａ，５８ｂのスペック等が適切に調整されている。このため、図２に示すように、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂを通電加熱することなく単にマンホール蓋３０の蓋閉じ操作を行うのみで可動係合部材３８ａ，３８ｂはマンホール４０の側壁から非係合位置（ｐ２）まで押し込まれ（図２（ｂ））、可動係合部材３８ａ，３８ｂと係合受部４２ａ，４２ｂとが係合し、ロックされる（図２（ｃ））。
【００２２】
次に、ロック装置１０における形状記憶バネ２２ａ，２２ｂの伸縮に関する制御系について図３を参照して説明する。図３は、ロック装置１０の制御ブロック図である。
【００２３】
本実施形態では、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂを通電加熱するための電力は、外部装置７０より電力供給端子２０ａ，２０ｂを介して供給される。そして、形状記憶バネ２２ａ，２２ｂを通電加熱するための回路には、その回路を開閉するスイッチ１８（例えばＭＯＳ−ＦＥＴ等）が接続され、スイッチ１８が閉じたときにのみ通電加熱が行われるようになっている。スイッチ１８の開閉は、制御部（許否決定部）１４によって制御される。外部装置７０から無線送信された解除要求信号が送受信部１６で受信され、制御部１４は、その解除要求信号に基づいてスイッチ１８の開閉を決定する。具体的には、制御部１４は、受信された解除要求信号に既知の情報（例えばそのロック装置１０について解錠の許可された外部装置７０のＩＤ等）が含まれていた場合には閉制御信号を出力して常時開のスイッチ１８を閉じる。一旦閉制御したスイッチ１８は、所定の期間経過後に開制御してもよいし、外部装置７０等からの所定の信号を受信したことにより開制御してもよい。なお、上記制御部１４、送受信部１６、およびスイッチ１８は、一つの基板１２上に実装することができる。図１（ｂ）の例では、レール４４の背後に設けられた基板１２に、制御部１４、送受信部１６、およびスイッチ１８を実装することができる（図１ではこれら各要素については図示していない。）。
【００２４】
また、本実施形態では、可動係合部材３８ａ，３８ｂと係合受部４２ａ，４２ｂとの係合解除が完了したことを検知する解錠完了センサ２４と、可動係合部材３８ａ，３８ｂと係合受部４２ａ，４２ｂとの係合が完了したことを検知する施錠完了センサ２６と、が設けられている。図１の例では、解錠完了センサ２４および施錠完了センサ２６は、レール４４上におけるカムブロック４６の移動位置によって解錠完了／施錠完了を検出する。すなわち、解錠完了センサ２４は、可動係合部材３８ａ，３８ｂがカバー３６の外表面より内側に没入した非係合位置にある状態で（すなわちカムブロック４６が最も上側に位置する状態で）カムブロック４６に押圧されるスイッチとして構成される。他方、施錠完了センサ２６は、可動係合部材３８ａ，３８ｂがカバー３６の外表面より外側に突出した係合位置にある状態で（すなわちカムブロック４６が最も下側に位置する状態で）カムブロック４６に押圧されるスイッチとして構成される。そして、制御部１４は、解錠完了センサ２４および施錠完了センサ２６による検出結果に基づいて、解錠完了／施錠完了を示す信号を生成する。そして、解錠完了／施錠完了を示す信号は送受信部１６で変調され外部装置７０に送信される。
【００２５】
次に、外部装置７０からロック装置１０への電力の供給および外部装置７０の構成について図４を参照して説明する。図４は、外部装置７０およびマンホール蓋３０の取り外しに用いる取り外し治具８０の一例を示す図である。
【００２６】
図４の例では、通電加熱用の電力は、外部装置７０の電源（例えば内蔵電池；図示せず）よりケーブル７２、および取り外し治具８０（に設けられる導電経路）を介して供給される。取り外し治具８０の二つの端部は、マンホール蓋３０の上面に開口する二つの孔３２ａ，３２ｂと係合する係合部として機能する。孔３２ａ，３２ｂには、図１（ａ）に示すようにそれぞれ切り欠き部が形成されており、この切り欠き部にマンホール蓋３０の上方から取り外し治具８０を挿入して水平面内でスライド（回転）させることで、図４の係合状態となる。これらの係合により、取り外し治具８０を用いたマンホール蓋３０の引き上げが可能となる。また、孔３２ａ，３２ｂの横穴部の上面には、電力供給端子２０ａ，２０ｂが設けられている。そして、取り外し治具８０の例えば導電性金属材料からなる先端部と電力供給端子２０ａ，２０ｂとが当接し電気的に接続されることで、外部装置７０から通電加熱用の電力をロック装置内に供給する電力供給回路ＳＬ（模式的に破線で示す）が形成される。なお、外部装置７０から供給される電力は、制御部１４や送受信部１６の電源電力として利用してもよい。
【００２７】
外部装置７０は、無線通信ユニット（例えばＲＦ−ＩＤユニット等）７４、表示部７６、および入力操作部７８を備える。無線通信ユニット７４は、ロック装置１０の送受信部１６との間で無線による諸信号の授受を行う。表示部７６は、制御に関する諸状態（例えば、解除要求信号送信中、解除完了、施錠完了等）の表示を行うことができる。また、入力操作部７８の操作によって、解除要求等の制御を開始させることができる。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、外部装置からロック装置の電力供給端子を介して通電加熱用電力を供給したが、これに替えて、ロック装置側に電磁誘導コイルを備えておき、外部装置から非接触で通電加熱用電力を供給するようにしてもよい。また上記実施形態では、形状記憶部材自体を通電し発熱させたが、これに替えて、形状記憶部材の周囲の発熱体を設け、その発熱体を通電加熱することで形状記憶部材を変形させるようにしてもよい。さらには、上記実施形態では、複数の形状記憶部材を直列に接続したが、これを並列としてもよいし、スイッチの接続形態も上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明にかかるロック装置は、マンホール蓋に限らず、他の用途にも適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通電加熱による形状記憶部材の変形によって解錠あるいは施錠を行うようにしたので、ロック装置を、従来のロック装置に比べてより小型かつ軽量に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるロック装置を備えるマンホール蓋の平面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
【図２】本発明の実施形態にかかるマンホール蓋をマンホールに装着する過程を示す図である。
【図３】本発明の実施形態にかかるロック装置の制御ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態にかかるロック装置のロックの解錠に用いる外部装置および取り外し治具の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０　ロック装置、１２　基板、１４　制御部、１６　送受信部、１８　スイッチ、２０ａ，２０ｂ　電力供給端子、２２ａ，２２ｂ　形状記憶バネ、２４　解錠完了センサ、２６　施錠完了センサ、３０　マンホール蓋、３２　天板、３２ａ，３２ｂ　孔、３４　ケーシング、３６　カバー、３８ａ，３８ｂ　可動係合部材、４０　マンホール、４１ａ　板状部材、４１ｂ　筒状部材、４２ａ，４２ｂ　係合受部、４４　レール、４６　カムブロック、４８ａ，４８ｂ　案内溝、５０ａ，５０ｂ　ローラ、５２ａ，５２ｂ　支持部材、５４ａ，５４ｂ　貫通孔、５６ａ，５６ｂ　貫通孔、５８ａ，５８ｂ　付勢バネ、７０　外部装置、７２　ケーブル、７４　無線通信ユニット、７６　表示部、７８　入力操作部、８０　取り外し治具。

Claims

係合受部に対する係合位置と非係合位置との間を移動自在に支持される可動係合部材と、
通電加熱されることにより予め記憶された形状に変化する形状記憶部材と、
前記形状記憶部材の形状の変化を前記可動係合部材の移動に変換する動作変換機構と、
を有し、
前記形状記憶部材を通電加熱することにより可動係合部材と係合受部との係合が解除されるよう構成されるロック装置。
前記可動係合部材にそれを係合位置に移動させる方向の付勢力を前記動作変換機構の構成部材を介して与える弾性部材を有する請求項１に記載のロック装置。
所定の外部装置から前記形状記憶部材を通電加熱するための電力の供給を受けるための電力供給端子を有することを特徴とする請求項１または２に記載のロック装置。
所定の外部装置から送信された前記可動係合部材と係合受部との係合の解除を要求する係合解除要求信号を受信する受信部と、
受信された前記係合解除要求信号に基づいて係合解除の許否を決定する許否決定部と、
前記許否決定部の決定に基づいて前記電力供給端子から前記形状記憶部材の通電加熱用電力を供給する回路の開閉を切り替えるスイッチと、
を有することを特徴とする請求項３に記載のロック装置。
前記可動係合部材と係合受部との係合が解除されたことを検出する解除センサと、
前記解除センサによって解除が検出されたときに前記外部装置に解除完了を示す解除完了信号を送信する送信部と、
を有することを特徴とする請求項４に記載のロック装置。
マンホール蓋を蓋閉状態でロックすべくマンホール蓋に設けられるロック装置であって、
マンホールに設けられた係合受部に対する係合位置と非係合位置との間を移動自在に支持される可動係合部材と、
通電加熱されることにより予め記憶された形状に変化する形状記憶部材と、
を有し、
通電加熱による前記形状記憶部材の形状の変化により可動係合部材と係合受部との係合が解除されるよう構成されるロック装置。
前記マンホール蓋の表面側から前記形状記憶部材を通電加熱するための電力の供給を受ける電力供給端子を有することを特徴とする請求項６に記載のロック装置。