JP2009221690A - 電気錠の駆動軸駆動機構の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した位置検出や省スペース化を図ること。
【解決手段】電気錠の駆動箱に回動可能に支承された駆動軸に、センサー用識別部を有する回転板を一体的に設け、一方、回転体の外面に対して配設され、かつセンサー用識別部の位置状態を検出するフォトセンサーを備えているセンサー支持体を固定し、駆動箱内或いは駆動箱外の箇所に前記フォトセンサーから出力された検知信号を取得して駆動モータを駆動制御する制御部を設けた電気錠の駆動軸駆動機構の制御装置。
【選択図】図８

Description

本発明は、電気錠の駆動軸駆動機構の制御装置に関する。

特許文献１の第１図には、電気錠の駆動箱内に第１切換えスイッチ３７を構成する可動接片（アクチュエータ）の先端部を駆動板２１の周面に形成した凹所に係入させる事項が記載されている（符号は公報のもの）。また、特許文献２の第１図には、デッドボルトの上方にそれぞれ可動接片（アクチュエータ）を有する第１及び第２切換えスイッチを水平方向に配設し、デッドボルトが錠箱から突出した施錠状態及びデッドボルトが錠箱内へと後退した解錠状態の信号をそれぞれ取得する事項が記載されている。

特許文献１、特許文献２等に記載されているように、電気錠の施・解錠状態（デッドボルトの位置或はサムターン摘みのポジション位置）を検知する場合には、接触型スイッチの可動接片の先端部を回転駆動板の係合部分やデッドボルトに設けた凸部に係合させることが一般的である。また、電気錠の施・解錠状態を検知する他の方式としては、いわゆるホール素子が用いられている。

ところで、電気錠の技術分野ではないが、接触型スイッチやホール素子を用いないで、いわゆるフォトセンサーを用いたものがある。特許文献３、特許文献４等がそれである。特許文献３は薬類保管庫に関するもので、その段落００１９及び図７には、引き出し用のロック装置を構成する回転体３３の膨出部３８に対してフォトセンサーを配設する事項が記載されている。また、特許文献４はホテル等の個室用電源装置に関するもので、その段落００２７〜段落００９及び図３には、宿泊カードＰを化粧カバー３内のフォトセンサーを有する装填内に差し込んだか否かを検知して、室内の電源を「ＯＮ」又は「ＯＦＦ」する事項が記載されている。
実開昭６１−１８９９４９号公報 特開平４−３６８５８０号公報 特許第３２６３４１６号公報 特開２００１−１６７７３号公報

電気錠の技術分野では、電気錠の施・解錠状態（デッドボルトの位置或はサムターン摘みのポジション位置）を検知する場合には、安定した位置検出及び駆動箱内の省スペース化を両立することが発明の課題である所、接触型スイッチの可動接片を用いる方式は、今ひとつ、該発明の課題を満足させることができなかった。付言すると、信号の検知方法として、接触型やホール素子型を用いる場合には、駆動箱内に複数個のマイクロスイッチ、検知信号用の専用基板を配設しなければならない点、位置精度の検出を向上させることができない点等の問題点があった。そこで、本発明の所期の目的は、駆動モータ用の駆動停止信号を安定的に取得して駆動モータの焼き付き防止を完全に図ることである。第２の目的は、駆動箱を小型化することができること、駆動箱の内部空間を有効的に活用することができること、デッドボルトの配設場所、駆動板の位置等を考慮しないで、駆動箱内へセンサーを容易に組込みこむことができること等の利点を得ることである。

本発明の電気錠の駆動軸駆動機構の制御装置は、電気錠の駆動箱に回動可能に支承された駆動軸に、センサー用識別部を有する回転板を一体的に設け、一方、前記回転体の外面に対して配設され、かつ前記センサー用識別部の位置状態を検出するフォトセンサーを備えているセンサー支持体を駆動箱内に固定し、前記駆動箱内或いは駆動箱外の箇所に前記フォトセンサーから出力された検知信号を取得して前記駆動モータを駆動制御する制御部を設けたことを特徴とする。

ここで「電気錠の駆動軸」とは、駆動モータの駆動力によって回転し、その内端部にサムターン側のダルマ或はシリンダー錠側のダルマが取付けられる回動軸、サムターン摘みの操作力によって回動し、その内端部にサムターン側のダルマが取付けられる回動軸等を言う。

（ａ）駆動モータ用の駆動停止信号を安定的に取得して駆動モータの焼き付き防止を完全に図ることができる。
（ｂ）駆動箱を小型化することができること、駆動箱の内部空間を有効的に活用することができること、デッドボルトの配設場所、駆動板の位置等を考慮しないで、駆動箱内へセンサーを容易に組込みこむことができること等の利点を得ることができる。

以下、図１乃至図９に示す本発明を実施するための最良の形態により説明する。

（１）発明の実施の環境
まず、図１は発明の実施の環境を示す概略説明図である。図１に於いて、１は建物の玄関の出入り口、室内の出入り口等に設けられた扉で、この扉１の自由端部の内壁面１ａには、電気錠を構成する駆動軸駆動機構Ｘを内装した駆動箱２がケース状の取付け座３を介して面付けされている。図１を基準にすると、符号４は室内である。

したがって、本実施例では、１本の駆動軸５の右側の突出端部５ａにサムターン摘み６が装着され、一方、扉１の自由端部の内部（空洞部内）８に突出した左側の突出端部５ｂに駆動腕を有するダルマ７が装着される。なお、特に図示しないが、扉１の自由端部の空洞部内８には、電気錠を構成する錠箱、前記ダルマ７、デッドボルト等を含むデッドボルト出没機構が設けられている。

（２）本発明の特定要件
次に、図２乃至図８を参照にして、本発明の特定要件について順次説明するが、細部的な事項は図面及びその説明を割愛する。図２は図１の主要部の内部構造を示す概略断面説明図である。また、図３は駆動箱２に駆動軸駆動機構Ｘを組み込んだ状態を概略的に示している。

図２及び図３を参照にして駆動軸駆動機構Ｘを構成する部材の位置関係を説明する。その前に、駆動軸駆動機構Ｘの構成要素である駆動箱２は、本実施例では、縦方向に略半分にニ分割されたケース本体２ａと、このケース本体２ａに係脱自在或いは固着具を介して結合する蓋体２ｂとから成る。前記ケース本体２ａは、図１で示すように扉１の内壁面１ａに固定される方である。駆動箱２の構造も新規事項であるが、本発明の特定要件ではないので、その詳細は割愛する。

さて、図２及び図３を基準にすると、駆動モータ（例えばマイクロモータ）１１は、駆動箱２の下部収納空間内１２に縦状態に組み込まれて、その出力軸は上方向に突出している。駆動モータ１１の出力軸には不番の原歯車が取り付けられている。一方、駆動軸５は、駆動箱２の上部収納空間内１３に横設軸架され、その両端部５ａ、５ｂは駆動箱２の左右の側壁から所要量突出している。

付言すると、本実施例の駆動軸５は、サムターン摘み６装着用の駆動軸と、ダルマ７装着用の駆動軸がそれぞれ別個に存在するのではなく、図２で示すように「１本」である。この１本の棒状の駆動軸５には、クラッチ機構Ｙと、センサー用識別部を有する回転板１４がそれぞれ取り付けられている。

図２では、前記クラッチ機構Ｙは、駆動箱２内であって駆動軸５の左側の部位に、一方、回転板１４は駆動箱２内であって駆動軸５の右側の部位にそれざれ装着されている。付言すると、クラッチ機構Ｙは駆動箱２のケース本体２ａ側に位置し、一方、回転板１４はセンサー用識別部、駆動箱２の蓋体２ｂ側に位置している。

また、図３で示すように、駆動モータ１１の原歯車とクラッチ機構Ｙを構成するトルクリミッタ１５との間には駆動モータ１１の駆動力を伝達する複数個の伝動歯車１６が配設されている。伝動歯車１６は、例えば原歯車と噛合する第１歯車１６ａ、この第１歯車１６ａと前記トルクリミッタ１５との間に介在する第２歯車１６ｂ等で適宜に構成されている。伝動歯車１６の詳細は周知・慣用事項なので割愛する。

さらに、図２及び図３で示すように、駆動箱２内には、円板状の回転体１４の外面に対して配設され、かつ該回転体１４に設けたセンサー用識別部の位置状態を検出するフォトセンサーを備えているセンサー支持体１７が所定間隔離間して固定的に設けられている。
そして、図８で示すように、本実施例では、フォトセンサー用のプリント基板１８を含む制御部１９が、駆動箱外の箇所（例えば建物や扉の壁面）２０に設けられ、該制御部１９は前記フォトセンサーから出力された検知信号を取得して駆動モータ１１を駆動制御する。

（３）要部の具体的構成―回転板１４
図５及び図６を参照にして、センサー用識別部を有する回転板１４の構成を説明する。図５は図２の回転板１４を含む要部を概略的に示した説明図、図６は回転板１４の一側面から見た説明図である。図５で示すように、回転板１４は駆動軸５の右側の部位に一体的に取付けられる。

しかして、図６を基準にすると、回転板１４は円板状に形成され、その中心部には半径外方向に小溝型係合部分を有する軸孔２１が形成され、該軸孔２１の同心円上には、半径方向の一方のエッジ２２ａから他方のエッジ２２ｂに弧状に形成された一つの切欠部２２が形成されている。なお、前記切欠部２２は弧状の光反射型マークであっても良い。したがって、ここでは、光透過型の切欠部２２や光反射型識別マークのことを「センサー用識別部２２」と定義付ける。

（４）要部の具体的構成―センサー支持体１７
図８で示すように、センサー支持体１７は、少なくとも電気錠の施錠完了用の第１センサー支持体１７ａと、該第１センサー支持体に対して所定間隔離間する電気錠の解錠完了用の第２センサー支持体１７ｂの二つを含む。

本実施例では、例えば第１センサー支持体１７ａが「ＯＮ」の時に於いて、第２センサー支持体１７ｂが「ＯＦＦ」になるように構成し、第１センサー支持体１７ａと第２センサー支持体１７ｂとの組み合わせにより、施・解錠信号を安定的に取ることを目的としている。

図７は、センサー支持体１７の概略断面形状を示す。断面コ字形状に形成されたセンサー支持体１７の肉厚状の基端部には、水平方向の貫通孔２５が形成されている。センサー支持体１７は、前記貫通孔２５及び駆動箱２の蓋体２ｂに形成されたメネジ部２６（図５参照）に差し込まれる固着具２７を介して駆動箱２の内壁面に直接又は間接的に固定される。

しかして、前記肉厚状の基端部から対向状態に延在する対向支持碗は、円板状回転板１４の一側面１４ａと他側面１４ｂを若干の間隙を有して挟むように対向し、一方の対向支持碗の先端部は投光部（発光素子）２８と成り、これに対して、他方の対向支持碗の先端部は受光部（受光素子）２９と成っている。したがって、本実施例のセンサー支持体１７に設けられたセンサーは、センサー用識別部２２を検知することができるフォトセンサーである。

（５）クラッチ機構Ｙ
クラッチ機構Ｙの具体的構成は、本発明の限定要件ではないので、本発明に関連する部材を簡単に説明する。クラッチ機構Ｙは、前述したように駆動箱２内であって駆動軸５の左側の部位に配設されている。図２乃至図５で示すように、クラッチ機構Ｙは、該クラッチ手段を構成する可動側のトルクリミッタ板１５が駆動軸５の軸方向にスライド可能に設けられ、回転板１４は、その一側面１４ａで、前記トルクリミッタ板１５と該回転板１４との間に介在するトルクリミッタ板用付勢バネ３１の一端部を支持する。

なお、図２及び図４に於いて、符号３２は、駆動軸５の固定的に設けられ、かつ前記可動側の環状トルクリミッタ板１５と摩擦係合する固定側の環状トルクリミッタ板である。これらのトルクリミッタ板１５、３２の対向面の周縁部には、それぞれ不番の波型形状の係合歯が周方向に連続して形成されている。

（６）電気錠の駆動軸駆動機構の制御
図８及び図９は、電気錠の駆動軸駆動機構Ｘの制御をそれぞれ概念的に示したものである。図９は、いわば電気錠の駆動軸駆動機構の制御方法（作用）を示したものである。

図９を参照に制御方法を説明すると、Ａは駆動モータ１１の駆動力によって駆動軸５を回動させる駆動軸回動工程、Ｂは前記駆動軸５に設けられかつ所定箇所に光透過形式の切欠や光反射形式のマーク２２を有する回転板１４を駆動軸５と一緒に回動させる共働回転工程、Ｃは前記回転体１４の外面に対して配設されかつ前記共働回転工程Ｂによって時計方向又は反時計方向へと回転する回転体１４の前記光透過状態や光反射状態を検出するフォトセンサー２８，２９を介して検知信号を取得する検知信号取得工程、Ｄは検知信号取得工程Ｃで得られた検出信号に基づき前記駆動モータ１１を駆動制御する制御工程である。

周知のように、電気錠のサムターン摘み６は、室内側からサムターン摘み６を９０度回転させると、図示しないデッドボルトが出没して、いわゆる施錠状態か、又は解錠状態と成る。

したがって、図８で示すように、今仮に、回転板１４が所定方向（例えば時計方向）へと回転して、その「センサー用識別部２２」が第１センサー支持体１７ａの所まで移行し、第１センサー支持体１７ａの投光部（発光素子）２８から光がセンサー用識別部２２を通過して受光部（受光素子）２９がそれをキャッチし、一方、第２センサー支持体１７ｂが回転板１４の他の部位で遮蔽状態である場合には、検知用プリント基板１８に入力された第１センサー支持体１７ａの「ＯＮ状態」の信号と、第２センサー支持体１７ｂの「ＯＦＦ状態」の信号を、制御部１９は施錠完了用の信号と判定して、駆動モータ１１に対して制御信号（駆動停止信号）ａを送る。

これに対して、回転板１４が例えば反時計方向に回転した場合には、回転板１４のセンサー用識別部２２は第２センサー支持体１７ｂの方へと移行するから、前述とは逆の態様となり、制御部１９は、今度は解錠完了用の信号と判定して、駆動モータ１１に対して駆動停止信号ａを送る。したがって、本願発明の所期の目的（駆動モータ用の駆動停止信号を安定的に取得して駆動モータの焼き付き防止）を確実に達成することができる。

発明の実施の形態で示した実施例に於いて、センサー支持体１７は、必要に応じて３個設けても良いし、又は、施・解錠信号を安定的に取ることを目的としない場合には、「１個」でも良い。本実施例では、例えば第１センサー支持体１７ａが「ＯＮ」の時に於いて、第２センサー支持体１７ｂが「ＯＦＦ」になるように構成し、第１センサー支持体１７ａと第２センサー支持体１７ｂとの組み合わせにより、施・解錠信号を安定的に取ることを目的としている。

ところで、本実施例の電気錠は、クラッチ機構Ｙを含んでいるが、クラッチ機構Ｙは発明の本質的事項ではない。

しかし、クラッチ機構Ｙの構成について説明すると、本実施例の電気錠のクラッチ機構Ｙは、「駆動軸５の軸方向クラッチ」である点である。具体的には、軸方向クラッチが入っている場合には、駆動モータ１１の駆動力で回動する駆動体１５（トルクリミッター）は、付勢バネ３１のバネ力により、その周方向に連続する不番の係合歯が駆動軸５に一体的に設けられた不番の従動体の周方向に連続する不番の被係合歯に噛み合うように係合することから従動体を介して駆動軸５と共に時計方向又は反時計方向に回転し、これに対して、軸方向クラッチが切れた場合、つまり、前記付勢バネ３１の押圧力に対して前記係合歯と被係合歯との摩擦係数で決まる設定トルク値が越えることを条件として、駆動体１５が付勢バネ３１の押圧力に抗して、その係合歯が従動体の被係合歯から離れる方向（実施例ではサムターン摘み６のある方向）へ位置変位した場合にはクラッチが軸方向に切れ、駆動体１５は従動体乃至棒状駆動軸５に対して空転状態と成る。

本発明は、主に錠前や建具の業界で利用される。

図１乃至図９は本発明の最良の実施例を示す各説明図。
発明の実施の環境を示す概略説明図。 図１の主要部の内部構造を示す概略断面説明図（伝動歯車は省略）。 駆動箱に駆動軸駆動機構Ｘを組み込んだ状態を示した概略説明図。 駆動軸駆動機構Ｘの構成部材を斜視で示した概略説明図。 図２の回転板１４を含む要部を示した概略説明図。 回転板１４の一側面１４ａから見た説明図。 要部（センサー支持体）の説明図。 駆動軸駆動機構Ｘを概念的に示した概略説明図。 駆動軸駆動機構の制御方法を示した工程図。

符号の説明

Ｘ…駆動軸駆動機構、Ｙ…クラッチ機構、1…扉、１ａ…内壁面、２…駆動箱、２ａ…ケース本体、２ｂ…蓋体、３…取付け座、４…室内、５…駆動軸、５ａ、５ｂ…突出端部、６…サムターン摘み、７…ダルマ、８…扉の内部、１１…駆動モータ、１２…下部収納空間内、１３…上部収納空間内、１４…回転板、１４ａ…一側面、１５…トルクリミッタ、１６…伝動歯車、１７…センサー支持体、１７ａ…第１センサー支持体、１７ｂ…第２センサー支持体、１８…検知用プリント基板、１９…制御部、２１…軸孔、２２…センサー用識別部、２５…貫通孔、２６…メネジ部、２７…固着具、２８…投光部（発光素子）、２９…受光部（受光素子）、３１…トルクリミッタ板用付勢バネ、Ａ…駆動軸回動工程、Ｂ…共働回転工程、Ｃ…検知信号取得工程、Ｄ…制御工程。

Claims (2)

1. 電気錠の駆動箱に回動可能に支承された駆動軸に、センサー用識別部を有する回転板を一体的に設け、一方、前記回転体の外面に対して配設され、かつ前記センサー用識別部の位置状態を検出するフォトセンサーを備えているセンサー支持体を駆動箱内に固定し、前記駆動箱内或いは駆動箱外の箇所に前記フォトセンサーから出力された検知信号を取得して前記駆動モータを駆動制御する制御部を設けた電気錠の駆動軸駆動機構の制御装置。
2. 請求項１に於いて、回転板は円板状に形成され、その中心部に駆動軸用の軸孔が形成されていると共に、該軸孔の同心円上に光透過型の切欠部や光反射型識別マークが設けられ、一方、センサー支持体は、電気錠の施錠完了用の第１センサー支持体と、該第１センサー支持体に対して所定間隔離間する電気錠の解錠完了用の第２センサー支持体の二つを含むことを特徴とする電気錠の駆動軸駆動機構の制御装置。

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