JP2007070928A - 扉の開閉動作で発生させた高圧空気で駆動する手動兼電気扉錠 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来の電気扉錠では、高速回転で過負荷なモータを使用し、施錠、開錠のため、力量を確保するために多くのギァ列を使用していることと、施開錠のためのデッドボルト駆動のために、多くの金属製の部品でリンク機構を構成していることによって、それらの作動音が、騒音となっていた。静音化のために、扉の開閉の動作で高圧空気を発生させ、貯蔵し、その空気圧を駆動源として利用した施開錠の機構を内蔵した手動兼電気扉錠を提供する。
【解決手段】

蝶番で開閉する扉錠の、扉の開閉する動作によって、空気ポンプを作動させて、適宜に配置した高圧空気タンクに貯蔵し、錠前筐体内部に、その高圧空気の圧力方向を制御する電磁バルブと、高圧空気タンクからの高圧空気で作動する複動エアピストンシリンダを設置し、デッドボルトを駆動することで、施開錠を行い、静音化と部品点数の減少をはかる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、蝶番で開閉する扉の施錠用扉錠で、扉の開閉動作で発生させた高圧空気で、施開錠の動作を行う、手動兼電気駆動扉錠に関する。

従来の手動兼電気駆動扉錠では、施開錠の動作のために、電動の小型モータを駆動し、多数のギァ列を使用して、モータからの最終出力の力量を大きくし、施開錠の動作に充分な力量を確保する必要があった。また、施開錠時の、扉と扉枠の相互の状態が、適正な条件に保たれない、動作のためには悪い条件下では（たとえば、扉内外の風圧差や、扉枠や扉自体の建築構造的な歪などのよって）、デッドボルトと、それを受ける相手のストライカが、その相互の位置を適正に保持することができないこともあって、デッドボルトとストライカとの適正の相互位置での必要なデッドボルト駆動力量をはるかに超えた、過剰でもある強い力量も、ときには必要であるため、モーターとギァ列からなる施開錠の駆動系はつねに、その過剰の力量をつねに設定確保することが必要であった。

そのため、動力源の電動の小型モータには、そのモータ寿命を短くするほどの過負荷な電源を供給して高速回転で駆動することになり、その高速回転のために、モータ内部の回転子やブラシ、そして回転子軸受けなどの部品から振動が発生し、大きな騒音源となっている。また、モータ回転で駆動される、ギア列も、上述の、過剰の力量確保のために、多数を使用しなくてはならず、そのために、ギア相互の、回転と噛合いのために、振動と、摩擦音、衝突音などの、大きな作動音を発生し、このことも大きな騒音源になっている。
特開平７−１９７７０８

従来の電動モータとギァ列で駆動する電気扉錠には、上述の、騒音という問題点があり、静かな錠前動作音を要求される、夜間や、静音を必要とする場所では、ことに困った問題であった。

本発明は、蝶番で開閉する扉の、施開錠の動作を静音化する機構と、その駆動エネルギをドアの開閉動作から発生させる高圧の空気として供給する機構を備えた手動兼電気扉錠を提供することを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために、従来の扉錠での、駆動源のモータとそれ以後の駆動ギァ列の使用をすべて廃止し、高圧の空気圧で錠前を駆動動作するようにしている。その高圧の空気は、扉の開閉動作によって発生させ、その加圧空気を、扉内あるいは、扉近くに取り付けた高圧空気タンクに、高圧で貯蔵しておく。手動でのサムターン回転、あるいは、遠隔操作での電気信号によって、電磁バルブから、高圧空気が、デッドボルトを駆動するエアシリンダに送り込まれ、エアシリンダのピストンを駆動する。ピストンに直結されたピストンロッドはデッドボルト駆動板を作動させて、デッドボルトを駆動する。このように、従来の駆動方法のモータとギア列を廃止して、モータとギァ列からの振動、騒音を発生させることなく、高圧空気でピストンを駆動して、全体の機構系の静音化と円滑化を可能とする

また、手動あるいは、遠隔操作による施錠動作において、サムターンが、施錠位置まで回動したときに、デッドボルトが、何らかの原因、たとえば、そのデッドボルトの相手のストライカとの適正位置の不良によって、デッドボルトがストライカ外周辺にあたり、デッドボルトがストライカ内部への突出せず、突っ張った、異常な動作の状態の場合、エアシリンダのピストンは、常に、高圧で、デッドボルト駆動板を施錠方向に作動させようとする。このようなとき、何らかの原因で、デッドボルトとストライカとの相互位置が適正になると、その瞬間、デッドボルトはストライカ内に突入し施錠する。このように高圧の空気圧を使用することで、異常状態からの回復も可能となる。

上述したように、本発明の手動と電動を併用する、高圧空気で駆動する、手動兼電気扉錠は、騒音源となるモータ、同じく騒音源である、ギァ列を一切、廃止不使用とし、静音化した手動あるいは電気両用の扉錠を実現可能とする。

本発明を図１、図２、図３に示す実施例に基づいて説明する。

まず、扉錠を駆動するための高圧空気の発生方法について説明する。ここでは一例としてドアクローザを利用した高圧空気の発生方法を例とする。

図１は、一般的なドアクローザを図示している。しかし、このドアクローザは、通常のドアクローザの機能に加えて、高圧空気の発生機能を備えている。

図１において、ドアクローザ２は、蝶番１０によるドアの開閉によって機能する。そのとき、メインレバー５はレバー軸３を中心にして、矢印Ｂ９の方向に揺動する。ドアクローザ２の内部には、ドアクローザ本来の機構のほかに、メインレバー５の揺動に連結作動する、図示されていない、空気ポンプと、これに導管で連結する、逆止弁、これに連結する高圧空気タンクが設置されている。高圧空気タンクの設置場所は、ドアクローザ内である必要はなく、扉内部あるいは、扉外表面に設置してもよい。

扉が開閉されると、メインレバー５も往復で揺動する。メインレバー５と連結作動する空気ポンプは、吸気口４から外気を導入し、逆止弁を通り、高圧空気タンクに貯蔵する。扉の開閉動作の回数に比例した、高圧空気となる。

高圧空気タンクには、高圧空気パイプ７が接続しており、扉内部の空間に配管される。その配管は、矢印Ａ６の方向に延伸し、図２の錠前筐体１１の、高圧導管Ａ１２に接続する。

図２、図３に示した、高圧空気で駆動する、手動兼電気扉錠には、錠前筐体１１と、図示されない錠前筐体蓋で構成される密閉筐体の内部空間に、錠前空気圧駆動のための諸機構が配置される。

デッドボルトは、錠前筐体１１の、下部の側壁の穴から出入し、施錠時には、ストライカ２３の中へ突出する。デッドボルト２２は、デッドボルト穴外周のデッドボルトガイドＢ２０と、錠前筐体内部側に設けられた、デッドボルトガイドＡ１９で、図横方向に横動することができる。

デッドボルト駆動板１８は駆動版軸１７で回動する。デッドボルト駆動板１８の下端の長円穴は、デッドボルト２２の上部に固定設置されたデッドボルト駆動ピン２１と連結し、デッドボルト駆動板１８の回動にともなって、デッドボルト２２を横方向左右に駆動する。 デッドボルト駆動板１８のもう一端も長円穴となっていて、シリンダ３２内のピストン３３に固着されたピストンロッド３０の下部端の、ピストンロッドエンド２９部分のピストンロッドピン２８に嵌合して、連動回動する。

シリンダ３２と、それに組み合わされるピストン３３は、高圧導管Ｂ１３、高圧導管Ｃ１５から供給する、それぞれの高圧空気によって、図の上下に複動する。

ドアクローザ内に設けられた、図示されない高圧空気タンクの、圧力の出口である高圧空気パイプ７は、電磁バルブ１４の高圧導管Ａ１２と連結している。電磁バルブ１４は、高圧導管Ａ１２に加えられた高圧空気を、高圧導管Ｂ１３または高圧導管Ｃ１５に切替えて、配分する。高圧空気の切替え配分は、電磁バルブ電源線３６による電圧供給による場合と、電磁バルブレバー１６を、物理的に上下に移動させる場合がある。電磁バルブレバー１６は、電磁バルブ１４内の、図示されていないパワー電磁ソレノイドと直結していて、電磁バルブ電源線３６への電圧供給によっても、上下に移動する。

電磁バルブ１３の、高圧導管Ｂ１３と、高圧導管Ｃ１５は、それぞれ、ピストン３２、シリンダ３１部分の、上部ピストン空間３４と、下部ピストン空間３１と連結している。

電磁バルブ１４の部品である電磁バルブレバー１６の先端は、スコッチヨークとなっていて、サムターン軸２５を中心として回動するサムターンに直結するサムターンレバー２６のサムターンレバー軸２７の部分で連結し、サムターンの回転によって、電磁バルブレバー１６は上下する。

次に、高圧空気で駆動するこの扉錠の動作について説明する。

図１において、扉８が、その開閉動作によって、矢印Ｂ９の方向に、往復揺動すると、その動きにつれて、ドアクローザ２のメインレバー５も往復揺動する。その結果、ドアクローザ内の、メインレバー５に連結する、図示されていないドアポンプは、吸気口４から大気を吸い込み、図示されていない逆止弁から、ドアクローザ２内の、図示されていない高圧空気タンクに空気を押込み、高圧空気タンク内の空気圧を増加させ、高圧を維持する。高圧空気タンクは、必ずしも、ドアクローザ２内にある必要はなく、扉内の空間に位置させることもできる。

高圧空気タンクは扉内に配管された、高圧空気パイプ７に連結されている。その高圧空気パイプ７は、錠前筐体１の高圧導管Ａ１２に連結する。

サムターン２４を回転させる手動施錠のときは、図２の開錠状態において、サムターン２４を手動で、反時計方向に９０度回転すると、サムターンレバー２６が回転し、連動する電磁バルブレバー１６が下方向に移動する。電磁バルブレバー１６は、電磁バルブ１４内の、図示されていない電磁ソレノイドと直結していて、電磁ソレノイドを動かして、電磁バルブ１４に接続した高圧導管Ｂ１３と、それに連結したエアシリンダ２１の上部ピストン空間３４に、高圧空気タンクの高圧空気を送り込み、高圧導管Ｃ１５側の圧力は、通常の空気圧とする。

その結果、高圧導管Ｂ１３に接続された上部ピストン空間３４は高圧となり、下部ピストン空間は、通常の大気圧となって、ピストン３３は、下の方向へ下がる。ピストンロッドエンド３０に直結するピストンロッドエンド２９も連動し、ピストンロッドピン２８を下の方向に移動する。これに連動する、デッドボルト駆動板は、デッドボルト駆動板軸１７を中心に回動し、デッドボルト駆動板の他端の長円穴は、デッドボルト駆動ピン２１と連動して、デッドボルト２２を、横方向の施錠方向に移動させ、ピストンが最下部に達すると施錠状態で安定する。

図３の施錠状態から図２の開錠状態の手動操作は、上述の逆の動作となる。

手動操作でない、電気で施開錠を駆動する場合は、電磁バルブ３６に、電圧を供給して、電磁バルブ１４を動作させる。手動操作のときと同様の動作で、施開錠を可能とする。なお、施錠時、開錠時の切替えは、供給電圧の正逆を逆転することによる。電磁バルブ１４に内蔵した、図示されないパワー電磁ソレノイドに直結した電磁バルブレバー１６も上下動させて、サムターン２４は、自動的に、施開錠のそれぞれの位置に回転する。

また、手動あるいは、遠隔操作による施錠動作において、サムターン２４が、施錠位置まで回動したときに、デッドボルト２２が、何らかの原因、たとえば、そのデッドボルトの相手のストライカ２３との適正位置の不良によって、デッドボルト２２がストライカ２３外周辺にあたり、デッドボルト２２がストライカ２３の内部への突出せず、突っ張った、異常な動作の状態の場合、ピストン３３は、常に、高圧で、デッドボルト２２を施錠方向に作動させようとする。このようなとき、何らかの原因で、デッドボルト２２とストライカ２３との相互位置が適正になると、その瞬間、デッドボルト２２はストライカ２３内に突入し施錠する。このように高圧の空気圧を使用することで、異常状態からの回復も可能となる。

空気ポンプ、高圧空気タンクなどを内蔵したドアクローザの平面図 開錠状態を示す、錠前筐体の構造平面図 施錠状態を示す、錠前筐体の構造平面図

符号の説明

１ 扉枠
２ ドアクローザ
３ レバー軸
４ 吸気口
５ メインレバー
６ 矢印Ａ
７ 高圧空気パイプ
８ 扉
９ 矢印Ｂ
１０ 蝶番
１１ 錠前筐体
１２ 高圧導管Ａ
１３ 高圧導管Ｂ
１４ 電磁バルブ
１５ 高圧導管Ｃ
１６ 電磁バルブレバー
１７ デッドボルト駆動板軸
１８ デッドボルト駆動板
１９ デッドボルトガイドＡ
２０ デッドボルトガイドＢ
２１ デッドボルト駆動ピン
２２ デッドボルト
２３ ストライカ
２４ サムターン
２５ サムターン軸
２６ サムターンレバー
２７ サムターンレバー軸
２８ ピストンロッドピン
２９ ピストンロッドエンド
３０ ピストンロッド
３１ 下部ピストン空間
３２ シリンダ
３３ ピストン
３４ 上部ピストン空間
３５ 矢印Ｃ
３６ 電磁バルブ電源線

Claims (3)

1. 
   蝶番で開閉する扉において、開閉の動作で高圧空気を発生させて貯蔵し、その高圧空気で、扉錠前筐体内に、電磁バルブ、複動ピストンシリンダを配置し、複動ピストンシリンダでデッドボルトを駆動して、扉を施開錠できるように構成した、騒音源のすくない手動兼電気扉錠。
2. デッドボルトを圧縮流体の空気圧駆動とすることで、施錠時のデッドボルトの異常動作を吸収するように構成した請求項１記載の手動兼電気扉錠。
3. 電磁バルブ内の電磁ソレノイドの作動端を外部に延長し、錠前の手動操作、電動操作の両方でサムターンを回転し、施開錠をおこなう手動兼電気扉錠。