JP2004316419A - 電気モーター駆動ドロップボルト - Google Patents

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Abstract

【課題】 いかなるドアーの状態にあってもドロップボルトの動きが円滑で、かつ小さなソレノイド力で効率的に作用する電気モーター駆動ドロップボルトを提供する。
【解決手段】 使用時にドアーなどに取り付けられるケースを有し、該ケースの有するボルトがケージ内で作用位置にセットされたときに電気モーター駆動式の機械的駆動ユニットにより軸転され、該ボルトは施錠状態と解錠状態との間を軸転可能であり、施錠状態ではボルトがケースから突出してドアーにある孔と係合し、解錠状態ではボルトが孔から退出し、駆動ユニットの有するネジ軸が電気モーターにより回転されてネジ軸に沿って長手方向にローラーナットを動かし、ボルト上のカム面に係合してボルトのフェイルセーフ作用を与え、ケージがケース内において作用位置から離脱位置に摺動可能であって、これにより駆動ユニットの作用によらずにボルトが施錠状態から解錠状態へと移動することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は電気モーター駆動ドロップボルトに関するものであり、特にユーザー選択可能なパワー開きまたはパワー閉じ変換型電気モーター駆動ドロップボルトに関するものである。
ドロップボルトの目的はドアーまたは可動障壁に隠しロックを与えることにある。従来の装置では、ソレノイドがドアーフレームからドアーの縁部にセットされた受板内にボルトを軸転させるようになっている。受板はボルトを軸承する長孔を有しており、長孔が正しい位置にあると、ドアーが効果的にロックされる。そのような装置は一般に安全が必要とされかつドアーがロックされたときに取付けが隠される場合に使用される。
しかし現在使用されている装置には多くの問題がある。フレーム内のドアーになんらかのずれがあると、ボルトが長孔に入らずに受板に当たってしまう。ある種のシステムではボルトが短時間パルスを出して、受板がボルトと正確に整列していれば、ドアーはロックのみを行う。ロックされたドアーを解放する点でも問題がある。例えば空気圧差や人によるドアーの押圧やドアーの捩じれが原因でなんらかの側負荷が掛かるとロックが円滑に動かないことがある。
そのような場合にはボルトが孔内で円滑に動かなくなり、ソレノイドによる弱い引張り力では抜けなくなる。軸動ボルトをロック孔に対して出し入れするのにソレノイドが必要とする力は、邪魔のない場合でも、かなり大きいものである。
出願人のオーストラリア特許出願６６５９９／００号においては、そのようなロックのためのより直接的で効率的な駆動システムが開示されている。電気モーターにより回転されるネジ軸が用いられており、このネジ軸に沿ってローラーナットが動かされて、軸転ボルト上のカム面に係合する。でもこの機構にも欠点がある。フェイルセーフ作用を与えるべく、ボルトが退出位置に向けてバネ付勢されており、駆動機構はケージ中に配置され、このケージがロックケース内で軸承されている。該ケージはローラーナットをカム面から離脱させる。しかしこれにはケージの軸転を行わせるためにケースの深さを過剰なものとする必要がある。またボルトからローラーナットが離脱する際に駆動機構が同期せず円滑に動かない場合がある。
オーストラリア特許出願６６５９９／００号
この発明の目的はいかなるドアーの状態にあってもドロップボルトの動きが円滑であり、かつ小さなソレノイド力で効率的に作用する電気モーター駆動ドロップボルトを提供することにある。
かかる目的を達成すべくこの発明のドロップボルトは、使用時にドアーまたは他の可動障壁のフレームに取り付けられるケースを有しており、該ケースの有するボルトがケージ内で作用位置にセットされたときに電気モーター駆動式の機械的駆動ユニットにより軸転され、該ボルトは施錠状態と解錠状態との間を軸転可能であり、施錠状態にあってはボルトがケースから突出してドアーまたは他の可動障壁にある孔と係合し、解錠状態にあってはボルトが孔から退出し、駆動ユニットの有するネジ軸が電気モーターにより回転されてネジ軸に沿って長手方向にローラーナットを動かし、ボルト上のカム面に係合してボルトのフェイルセーフ作用を与え、ケージがケース内において作用位置から離脱位置に摺動可能であって、これにより駆動ユニットの作用によらずにボルトが施錠状態から解錠状態へと移動することができることを要旨とするものである。
ケースには面板を設けてロックの使用時にドアーフレームの表面内にセットされるようにし、ケージが該面板後方に位置して、面板と実質的に平行な方向に摺動可能であるのが望ましい。
ロックのフェイルセーフ作用中にローラーナットがカム面との係合を維持するようにするのが望ましい。
ボルトが孔との係合を容易にするローラーを有しているのが望ましい。
孔がドアーの縁部にセットされた受板中の傾斜長孔であるのが望ましい。
従来の同種機構と比較するとこの発明には下記のような利点がある。傾斜面板長孔と軸転ローラーボルトとの相互作用によりドアーを施錠状態に位置させる動作が助成される。作用機構はソレノイド駆動往復システムよりも電流を必要とせず、しかも減速ギアとネジ軸の使用によりボルトに対する大きな駆動力を発生している。
パワー開きまたはパワー施錠モードにおいて使える緊急解放がある。長孔の塵やドアーへの側圧によりボルトがくっついたり動けなくなることがない。ボルト位置とドアー状態とをモニターするための対策を講じることができる。狭いスタイルのドアーにもロックが適応している。
図１に示す電気ロックは外側を向いた面板１Ａを具えてドアーフレームに取り付けられるケース１を有している。該ケースはピン３に軸承されたボルト２を有しており、図１に示す施錠状態と解錠状態との間を移動できるものであって、施錠状態においてはフレームから外に突出し、解錠状態においては実質的にケース内に位置する。
ボルトのための機械的駆動ユニットは減速ギア６を介してネジ軸５を回転させる電気モーター４を有している。ネジ軸５上にはローラーナット７が取り付けられており、ネジ軸がモーターにより回転されるとネジ軸の長手方向に沿って移動する。ローラーナット７はボルト２の一部に形成された閉カム面８と係合している。機械的駆動ユニットが図１に示す通常作用状態にあるとき、ローラーナットはモーター回転に応じて、図１中に示すようにネジ軸５の左端に移動するかまたは右端（図示せず）に移動して、ドアーの施錠・解錠の正常機能を行う。
フェイルセーフ作用を与えるべく、駆動ユニットはケージ９に取り付けられており、該ケージ９はケース１内で右方に摺動可能であって、図１に示す作用位置から図２に示す離脱位置へと摺動する。矢印Ａで示すように、駆動ユニットは面板と平行な方向に沿って摺動するのが望ましい。ケース内には図１Ａ、２Ａに詳しく示す位置においてソレノイド１１が配置されている。励動されるとソレノイドはラッチレバー１２に作用する。該ラッチレバーはケージ９を図１の作用位置に保持するものである。
ロックが係合しているときに、ケージ９をこの位置に保持するのにソレノイド１１には最少の力しか必要ない。フェイルセーフ機能を得るにはソレノイド１１からパワーを除く。これによりネジ軸５とともにケージ９が解放され、バネ２０に付勢されてローラーナット７は図２、２Ａに示す解錠状態に摺動する。これによりボルト２は駆動ユニットの作用なしに解錠状態に軸転する。
ラッチ板１３が設けられていて、図示の位置から１８０度回転されてソレノイドの力なしにケージ９を作用位置に保持するが、ソレノイドが励動されるとケージを解放する。これによりロックはフェイルセーフモードで作用するが、まだ緊急機能は保って、ソレノイド１１が外部バッテリーから励動されるとケージ９を解放する。そのような緊急作用機能は従来のソレノイド作用ドロップボルトにはないのである。
施錠機構をさらに高めるべく、前記のボルト２にはローラー１４が設けられており、ドアー受板１５（図３に図示）には傾斜長孔１６が形成されている。これによりボルト２は最大幅点１７に入ることができ、ついで狭い施錠端１８に向けて転動する。したがってドアーの位置は従来のドロップボルト機構より厳密でなくてよい。なぜなら長孔内のローラーボルトがドアーを正しい位置に配列させるからである。ローラーと長孔の形状によりドアーに負荷が掛かっているときのボルトの退出を容易にする。
受板１５にはリードまたはホール効果スイッチ２１の駆動点近くに隠し磁石１９を設けるのが望ましく、これによりドアーが閉まるとスイッチが励動される。これがモーター４と駆動システムとを切り換えてボルトを施錠状態に回転させる。
この実施例では感知バー（図示せず）が設けられていて、ローラーナット７とともに動いて駆動施錠ユニットの左右方向への運動を制約する。
さらにロックのための電子システムを設けてボルト２の位置を感知して、アクセス制御システムにより解錠状態か施錠状態かを制御できるのが望ましい。
施錠状態にあるロックの断面図である。 図１のロックの部分詳細図である。 解錠状態にあるロックの断面図である。 図２のロックの部分詳細図である。 図１、２のロックに使用されるドアー受板の好ましき実施例の平面図である。
符号の説明
１：ケース
２：ボルト
４：モーター
５：ネジ軸
６：減速ギア
７：ローラーナット
８：カム面
９：ケージ
１１：ソレノイド
１５：ドアー受板
１６：傾斜長孔
１９：隠し磁石

Claims (9)

  1. 使用時にドアーまたは他の可動障壁のフレームに取り付けられるケースを有しており、該ケースの有するボルトがケージ内で作用位置にセットされたときに電気モーター駆動式の機械的駆動ユニットにより軸転され、該ボルトは施錠状態と解錠状態との間を軸転可能であり、施錠状態にあってはボルトがケースから突出してドアーまたは他の可動障壁にある孔と係合し、解錠状態にあってはボルトが孔から退出し、駆動ユニットの有するネジ軸が電気モーターにより回転されてネジ軸に沿って長手方向にローラーナットを動かし、ボルト上のカム面に係合させてボルトのフェイルセーフ作用を与え、ケージがケース内において作用位置から離脱位置に摺動可能であって、これにより駆動ユニットの作用によらずにボルトが施錠状態から解錠状態へと移動することができることを特徴とする電気モーター駆動ドロップボルト。
  2. ケージが面板に対して実質的に平行に摺動できることを特徴とする請求項１に記載のドロップボルト。
  3. ネジ軸が電気モーターにより減速ギアを介して回転可能であることを特徴とする請求項１に記載のドロップボルト。
  4. ソレノイドがケース内に配置されていて、励動されたときにはケージを作用位置に保持し、励動解除されたときにはケージをバネ付勢により離脱位置に摺動させることを特徴とする請求項１に記載のドロップボルト。
  5. ケースにはさらにラッチ板が設けられており、係合セッティングに回転されて、ソレノイドにパワーが印加されなくともケージを作用位置に保持するが、ソレノイドが励動されたときにはケージを解放して離脱位置に摺動させることを特徴とする請求項３に記載のドロップボルト。
  6. ネジ軸にはローラーが取り付けられており、孔が傾斜長孔であって、ボルトが最大幅点で長孔に入りついで狭いロック端部に転がって同時にドアーをドアーフレームの正しいロック位置に整列させるように、配置されていることを特徴とする請求項１に記載のドロップボルト。
  7. 孔がドアー内に位置する受板に形成されており、該受板が隠れ磁石を有しており、ドアーが閉じられたときに該磁石がケース内のリードスイッチの励動点近くに配置され、これによりリードスイッチがドアーをロックする機械的駆動を開始することを特徴とする請求項１に記載のドロップボルト。
  8. 感知バーがローラーナットに取り付けられてネジ軸に沿ってのローラーナットの動きを制約することを特徴とする請求項１に記載のドロップボルト。
  9. 電子的感知手段が設けられていて、アクセス制御手段による施錠状態と解錠状態との間での制御を可能とすることを特徴とする請求項１に記載のドロップボルト。
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