JP2014234634A

JP2014234634A - ドア扉錠作動用電気シリンダの安全装置

Info

Publication number: JP2014234634A
Application number: JP2013116686A
Authority: JP
Inventors: 信世酒井; Nobuyo Sakai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2014-12-15

Abstract

【課題】
電気シリンダ錠において可動部の直接操作による不正解錠を防止できるように、直接操作ではモータを作動できない安全装置を提供すること。
【解決手段】
ドア扉錠作動用シリンダにおいて、ドア扉に設けられたリーダー部の制御基板から規定パルスを送ることによりモータに正規電圧電流を供給するモータコントロール基板を固定円筒に取り付けて、規定パルスがモータコントロール基板に送られない限り、モータに正規電圧電流を供給できない安全手段が設けられていることを特徴とするドア扉錠作動用シリンダの安全装置。
【選択図】図１

Description

この発明は、ドア扉を開閉する扉錠の作動用電気シリンダの安全装置に関する。

最近の電気シリンダ錠の構造は、破壊や配線の短絡による不正解錠等を防止するために、可動機構部であるシリンダとコントローラー部の外装を金属で覆い強固なものにしている。その為に、カード等による非接触動作をさせるアンテナの反応が良くなく、コストアップにもなっていた。

これを避けるために、金属で覆っている可動機構部と、コントローラー部の外装を樹脂化すれば、アンテナの反応も良くなり、コストダウンも図れるが、樹脂では簡単に破壊することができ、コントローラー部の回路の短絡や可動部の直接操作による不正解錠がし易くなってしまう。

特許第３７８２８１２号明細書

そこで、電気シリンダ錠では、防犯性能を下げることなく、アンテナの反応を良くし、価格の低減を図ることが望まれていた。

この発明は、電気シリンダ錠において可動部の直接操作による不正解錠を防止できるように、直接操作ではモータを作動できない安全装置を提供することを目的とする。

この発明の課題は、モータの動作によりモータシャフトがケースの底面方向に移動するときには、回転筒の突起と円板の穴とを係合して回転筒と円板を連動させ、モータシャフトが固定円筒の底面方向に移動するときには、回転筒の突起と円板の穴とを離脱して回転筒と円板を切り離し、モータシャフトの一端がケースの底に形成されている穴部に収容され、円板、回転筒、モータ、テールピース、固定円筒、ケーブルから成る電気シリンダ部品の全てがケース内に収容されていて、回転筒が二つに分割されていて、両者がいつも連動されており、この回転筒とモータとモータに接続のケーブルとを固定円筒に収容され、円板はばねにより回転筒方向に付勢させてケース内に移動可能に設置されていて、モータは電極を切り換えることによりモータシャフトを伸び縮みさせ、そのモータシャフトがケースの底面方向に作動するときに、ケースを回転すると、回転筒と円板との係合連動により回転筒を回転させて回転筒と一体のテールピースを介して閂杆を作動させるドア扉錠作動用シリンダにおいて、ドア扉に設けられたリーダー部の制御基板から規定パルスを送ることによりモータに正規電圧電流を供給するモータコントロール基板を固定円筒に取り付けて、規定パルスがモータコントロール基板に送られない限り、モータに正規電圧電流を供給できない安全手段が設けられていることを特徴とするドア扉錠作動用シリンダの安全装置を提供することである。

さらに、この発明の課題は、モータシャフトの先端が回転筒板の表面と接触していて、モータの動作によりモータシャフトがケースの底面方向に移動するときには、回転筒板の突起と円板の穴と係合して回転筒板と円板を連動させ、モータシャフトが固定円筒の底面方向に移動するときには、回転筒板の突起と円板の穴とを離脱して回転筒板と円板を切り離し、回転筒板と一体回転するように連動したテールピースがモータと並列に配置されていて、モータから出るケーブルが回転筒板の回転を邪魔しなく、円板、回転筒板、テールピースと固定円筒が一直線に配置され且つ直線配列の電気シリンダ部品の全てがケース内に収容されていて、この固定円筒内には回転筒板とテールピースをモータに接続のケーブルに並列に収容しており、円板はばねにより回転筒方向に付勢させてケース内に移動可能に設置されていて、モータは電極を切り換えることによりモータシャフトを伸び縮みさせ、そのモータシャフトがケースの底面方向に作動するときに、ケースの回転によりテールピースを介して閂杆を作動させるドア扉錠作動用シリンダにおいて、ドア扉に設けられたリーダー部の制御基板から規定パルスを送ることによりモータに正規電圧電流を供給するモータコントロール基板を固定円筒に取り付け、規定パルスがモータコントロール基板に送られない限り、モータに正規電圧電流を供給できない安全手段が設けられていることを特徴とするドア扉錠作動用シリンダの安全装置を提供することである。

この発明のドア扉錠用シリンダによると、単にモータに電流を流しても、モータが作動しないから、例え、ドア扉錠の樹脂化した外装が破壊されて、シリンダ錠を作動させるためにモータに電流を供給しても不正解錠できない。

このように、モータコントロール基板を電気シリンダに内蔵することにより、可動機構部以外の外装等が破壊されても、配線の短絡、不正解錠ができないから、樹脂化することができ、アンテナの反応も良くなり、価格の低減も図れる。
この発明のドア扉錠作動用電気シリンダによると、シャフトを伸び縮みさせるモータ、即ちスッテピングモータがその配線ケーブルが回転筒板の回転と無関係の位置に配置されるので、ヨーロッパなどの外国のシリンダ錠などに対応できるようにシリンダが３６０度以上回転可能である。

この発明のドア扉錠作動用シリンダによると、スッテピングモータのケーブルが電気シリンダの回転を行う解錠施錠操作に基づく回転筒板の回転の邪魔にならないから、ヨーロッパなどの外国のシリンダ錠などに対応できる様に、電気シリンダを３６０度以上回転できる。

この発明のドア扉錠作動用シリンダによると、既存のドア扉錠に簡単に取り付けできて、電話を使用したり、マンションの自室から遠隔操作したり、また、指紋やテンキーなどによる解錠施錠操作可能な錠として使用できる。この発明によると、解錠の操作時に、一定以上の力が加わると、回転筒と円板との連動係止が外れるので、シリンダケースはドアノブとして手動で自由回転できる。

電気シリンダの全体を分解した部品分解図を示す。電気シリンダの一部を分解した安全装置を備える部品分解図を示し、図１の破線円で描かれた部分を拡大図示したものである。電気シリンダの安全装置を作動させる態様を説明するための電気シリンダシーケンスを示す。電気シリンダの総ての部品をケースに収容して既存のドア扉開閉用錠の閂杆と組み立て連動した斜視図を示す。電気シリンダを既存のドア扉開閉用錠の閂杆と連動設置した平面図を示す。ねじを切ったモータシャフトを使用した回転上下筒の部分斜視図を示す。電気シリンダを３６０度以上回転できる態様のモータと回転筒板を備える電気シリンダの全体を分解した部分斜視図を示す。

次に、この発明の好ましい実施の態様は、添付図面に基づいて詳細に説明される。

図１は、電気シリンダの全体を分解した部品分解斜視図である。電気シリンダ機構についてこの分解斜視図に基づいて説明する。ケース１の底にはばね３が巻き付いたポール２が固定されている。ポール２の周りにはばね３が設置され、円板４は穴１８を通してポール２を通過させて、リング５によってポール２に固定される。ケース１の底に設けられた中空ポール３０は円板４の中央穴３２に挿入する。さらに、電気シリンダが組み立て状態では、円板４はばね３により付勢させているので、モータシャフト９の移動に伴う回転した筒６の移動によって移動する。

回転下筒６の底中心穴２８にモータ８と連動されたシャフト９が入り、シャフト９に切り込まれている二つの溝３３に設置された止めリング３４と３５によって回転下筒６とモータ８とは連結されて、シャフト９はケース１の底に設けられた中空ポール３０の穴３１に入り、モータ８とケース１は一直線上になる位置関係となる。このモータ８はシャフト９が矢印５０と４５の方向に伸び縮みするスッテピングモータである。

モータ８は固定円筒１５と一体になっていて、ケーブルは突き出し部のケーブル通り溝Ｌを通して固定円筒１５の穴１７から引き出される。モータ８は固定金具１０を巻き付けられ、ねじ１１により固定円筒１５に取り付けられている。回転上筒１３はドア扉錠閂杆２４と連動するテールピース１４と筒部品３８により一体となっている。この回転上筒１３は、テールピース１４を固定円筒１５に開けられた穴１６に通し、筒部品３８にある溝にリング２０を締め付けることにより固定円筒１５に固定される。

リング２０によって回転上筒１３と一体となった固定円筒１５は円環５５によって押圧されてケース１内に納められ、ねじ２２が円環５５の穴を通ってケース１のねじ穴２７に固定される。この時、円環５５は固定円筒１５の段溝面３７に当たり、完全にケース１と一体となる。化粧座２５には一体となった電気シリンダの固定円筒１５が化粧座２５の中央穴５３をとおり、化粧座２５の面４１がドア面に当たる。ドア扉錠内ケース２１はねじ２３によってドア扉錠の閂杆２４を通して固定円筒１５のねじ穴３６に取り付けられる。

次に、電気的動作について述べると、モータ８には電源供給用の二本のケーブル３９と４０が使用されていて、ケーブル３９に正極を、ケーブル４０に負極を与えると、モータ８と連動しているシャフト９が矢印５０方向に移動し、シャフト９と連動している回転下筒６を押して、ケース１内に納められた円板４に開けられている多数の穴２６に回転下筒６と一体の突起７が入り込む。この状態で、ケース１を手で回すと、回転下筒６と回転上筒１３は両者にある溝面４２が当たって連動されてテールピース１４に伝わり、デットボルト（閂杆）２４を動作させて解錠できる。しかし、デットボルト２４がドアの受け口（図示なし）に当たった場合は、正常位置へ作動しない。この場合にシリンダケース１を手で回し続けると、ばね３が縮み、回転筒と円板との連動係止部分、即ち突起７と穴２６のいずれか一方が傾斜角を付けられているから、一定以上の力が加わると、突起７が穴２６から外れ、シリンダケース１は手の力で回転してカチカチと言う音を発生する。

ケーブル３９に負極を、ケーブル４０に正極を与えると、その動作は逆転し、モータ８のシャフト９は矢印４５方向に戻り、回転下筒６と円板４とは切り離されて連動しなくなる。ばね３の役目はシャフト９が矢印５０方向に移動した時に回転下筒６と円板４との噛み合わせが悪いときに、円板４が押されるための逃げになっている。なお、施錠時には、円板４に開けられている多数の穴２６と回転下筒６と一体の突起７とは係止連結されていないので、シリンダケース１は常に自由回転できる。ドア等にこのシリンダが設置される時には、シリンダケース１はドアノブとして自由回転できる。

図２は、図１の破線円で囲まれた電気シリンダの一部を分解した図であって、この発明の電気シリンダの安全装置は、図２に示されるように、規定パルスを送ることによりモータ８に正規電圧電流を供給するモータコントロール基板６０を固定円筒１５に取り付けたものである。この発明の電気シリンダは、ドア扉のエフィー・ロック（非接触ＩＣ取替錠）等に用いられており、次に、図３において電気シリンダシーケンスに基づいて、電気シリンダの安全装置の作用を説明する。

ドア扉のエフィー・ロックにおいて非接触ＩＣカードが認証された後に、＋５Ｖ電源が入力され、扉錠のリーダー部の制御基板から特定信号パターンをモータコントロール基板６０に入力され、制御基板からＣミリ秒以下のパルスをモータコントロール基板６０に送信して、制御基板からＡミリ秒のパルスをモータコントロール基板６０に送信するときに、モータコントロール基板６０におけるコントローラーがＮ発にパルス（パルス幅Ａミリ秒）を認識し、即ちＥミリ秒以上のパルスを認識して正規電圧電流をモータ８に供給し、モータ８が正転作動される。

さらに、制御基板からのパルスがモータコントロール基板６０に送信せれずに、制御基板からのＤミリ秒以内に規定パルスがモータコントロール基板６０のコントローラーで検出すると、コントローラーがＥミリ秒以上のパルスを認識して正規電圧電流をモータ８に供給し、モータ８が逆転作動される。

したがって、例え、ドア扉錠の樹脂化した外装が破壊されて、シリンダ錠を作動させるためにモータに電流を供給しても、規定パルスがモータコントロール基板に送られない限り、モータに正規電圧電流を供給できないので、シリンダ錠を作動させることができないから、不正解錠はできない。

図４と図５は電気シリンダの総ての部品をケース１に収容して既存のドア扉開閉用錠の閂杆２４と組み立て連動した斜視図と平面図を示し、ドア扉の開閉は開閉サムターン４４を指により旋回させて、ドア扉内の閂杆２４を移動させることにより行われ、閂杆２４が扉用閂杆ガイド１９を通して壁に設けた錠止め穴に挿入されると、施錠状態となる。また、開閉サムターン４４により旋回させて、閂杆２４を錠止め穴から離脱すると、解錠状態となる。なお、閂杆ガイド１９はドア扉の端面にねじ５４により固定されている。

図６はねじを切ったモータシャフト９を使用した回転上下筒の部分斜視図を示し、モータ８のシャフト９にねじが切られていて回転下筒６の穴２８にねじを備えているので、シャフト９が回転すると、シャフト９と噛み合っている回転下筒６は正電極の時は前に進み円板４と連動する。また、電極を負にすれば、回転下筒６は円板４より離れる、つまりモータ８のシャフト９は伸び縮みする必要はない。シャフト９及び回転下筒６の穴２８にねじ切りしているから、回転下筒６は前後に移動して円板４と連動する。

図７は電気シリンダを３６０度以上回転できる態様のモータ８と回転筒板４６を備えて電気シリンダ全体を分解した部分斜視図を示す。スッテピングモータ８のシャフト９はテールピース組立体と並列に配置されて、回転筒板４６の表面と接触しているので、ステッピングモータ８の作動によりそのシャフト９が移動され、回転筒板４６を移動させる。回転筒板４６は一方に可動連動直方体ロッド５１を他方に中空ポール３０の穴３１にばね４３を介して挿入される円筒状ロッド５２を備えている。一方の可動連動直方体ロッド５１はテールピース組立体の可動溝４９を有する筒体４７とピストンーシリンダ関係に連動されている。

回転筒板４６に連動したテールピース１４がスッテピングモータ８と並列に配置されていてスッテピングモータ８からでるケーブル３９，４０が回転筒板４６の回転を邪魔しないので、ケーブル３９，４０が電気シリンダの回転による解錠施錠操作に基づく回転筒板４６の回転の邪魔にならないから、電気シリンダを３６０度以上回転できる。テールピース１４が穴１６を通して固定円筒１５に挿入された後に、テールピース組立体の筒体４７に設けられた環状溝４８にリング２０を締付け固定することにより、テールピース組立体は固定円筒１５に固定される。円板４，回転筒板４６，テールピース組立体と固定円筒１５が一直線関係に配置されてケース１内に収容されている。

ケーブル３９に正極を、ケーブル４０に負極を与えると、モータ８と連動しているシャフト９が図１に開示されるように矢印５０方向に移動し、シャフト９と連動している回転筒板４６を押して、ケース１内に納められた円板４に開けられている多数の穴２６に回転筒板４６と一体の突起７が入り込む。この状態で、ケース１を手で回すと、回転運動は円板４と回転筒板４６を連動されて回転筒板４６の直方体ロッド５１とテールピース組立体の筒体４７に設けられた可動溝５９を介してテールピース１４に伝わり、デットボルト（閂杆）２４を動作させて解錠できる。しかし、デットボルト２４がドアの受け口（図示なし）に当たった場合は、正常位置へ作動しない。この場合にシリンダケース１を手で回し続けると、ばね３が縮み、回転筒板４６と円板４との連動係止部分、即ち突起７と穴２６のいずれか一方が傾斜角を付けられているから、一定以上の力が加わると、突起７が穴２６から外れ、シリンダケース１は手の力で回転してカチカチと言う音を発生する。

このシリンダには、モータ８のシャフト９が矢印４５方向と矢印５０方向に往復移動できるステッピングモータ８（図１や図７を参照）やモータ８のシャフト９自体は往復動できずに、ねじを切ったシャフト９とねじ孔との係合により往復動させるモータ（図６を参照）が使用され得る。これらモータ８に減速歯車等の伝動手段を介在させてギア比の変更を行ったり、往復動できる構成を提供することも可能である。

１．．．．．シリンダケース
２．．．．．ポール
３．．．．．ばね
４．．．．．円板
５．．．．．リング
６．．．．．回転下筒
７．．．．．突起
８．．．．．モータ
９．．．．．シャフト
１０．．．．固定金具
１１．．．．ねじ
１２．．．．ケーブル通し溝
１３．．．．回転上筒
１４．．．．テールピース
１５．．．．固定円筒
１６，１７，１８．．穴
１９．．．．扉用閂杆ガイド
２０．．．．リング
２１．．．．錠内ケース
２２，２３．．．ボルト
２４．．．．デットボルト（閂杆）
２５．．．．化粧座
２６．．．．多数穴
２７．．．．穴
２８．．．．回転下筒の中央穴
２９．．．．はめあい溝
３０．．．．中空ポール
３１．．．．中空ポールの穴
３２．．．．中央穴
３３．．．．シャフトの溝
３４．．．．リング
３５．．．．止めリング
３６．．．．ねじ穴
３７．．．．固定円筒の段部
３８．．．．筒部品
３９．．．．ケーブル
４０．．．．ケーブル
４１．．．．化粧座の面
４２．．．．溝面
４３．．．．ばね
４４．．．．開閉サムターン
４５．．．．矢印
４６．．．．回転筒板
４７．．．．テールピース筒体
４８．．．．テールピース筒体の環状溝
４９．．．．テールピース筒体の可動溝
５０．．．．矢印
５１．．．．回転筒板の直方体ロッド
５２．．．．回転筒板の円筒状ロッド
５３．．．．化粧座の中央穴
５４．．．．ねじ
５５．．．．円環
５６．．．．モータカバースライダ
５７．．．．ねじ孔
５８．．．．支持台
６０．．．．モータコントロール基板

Claims

モータの動作によりモータシャフトがケースの底面方向に移動するときには、回転筒の突起と円板の穴とを係合して回転筒と円板を連動させ、モータシャフトが固定円筒の底面方向に移動するときには、回転筒の突起と円板の穴とを離脱して回転筒と円板を切り離し、モータシャフトの一端がケースの底に形成されている穴部に収容され、円板、回転筒、モータ、テールピース、固定円筒、ケーブルから成る電気シリンダ部品の全てがケース内に収容されていて、回転筒が二つに分割されていて、両者がいつも連動されており、この回転筒とモータとモータに接続のケーブルとを固定円筒に収容され、円板はばねにより回転筒方向に付勢させてケース内に移動可能に設置されていて、モータは電極を切り換えることによりモータシャフトを伸び縮みさせ、そのモータシャフトがケースの底面方向に作動するときに、ケースを回転すると、回転筒と円板との係合連動により回転筒を回転させて回転筒と一体のテールピースを介して閂杆を作動させるドア扉錠作動用シリンダにおいて、ドア扉に設けられたリーダー部の制御基板から規定パルスを送ることによりモータに正規電圧電流を供給するモータコントロール基板を固定円筒に取り付けて、規定パルスがモータコントロール基板に送られない限り、モータに正規電圧電流を供給できない安全手段が設けられていることを特徴とするドア扉錠作動用シリンダの安全装置。
モータシャフトの先端が回転筒板の表面と接触していて、モータの動作によりモータシャフトがケースの底面方向に移動するときには、回転筒板の突起と円板の穴と係合して回転筒板と円板を連動させ、モータシャフトが固定円筒の底面方向に移動するときには、回転筒板の突起と円板の穴とを離脱して回転筒板と円板を切り離し、回転筒板と一体回転するように連動したテールピースがモータと並列に配置されていて、モータから出るケーブルが回転筒板の回転を邪魔しなく、円板、回転筒板、テールピースと固定円筒が一直線に配置され且つ直線配列の電気シリンダ部品の全てがケース内に収容されていて、この固定円筒内には回転筒板とテールピースをモータに接続のケーブルに並列に収容しており、円板はばねにより回転筒方向に付勢させてケース内に移動可能に設置されていて、モータは電極を切り換えることによりモータシャフトを伸び縮みさせ、そのモータシャフトがケースの底面方向に作動するときに、ケースの回転によりテールピースを介して閂杆を作動させるドア扉錠作動用シリンダにおいて、ドア扉に設けられたリーダー部の制御基板から規定パルスを送ることによりモータに正規電圧電流を供給するモータコントロール基板を固定円筒に取り付けて、規定パルスがモータコントロール基板に送られない限り、モータに正規電圧電流を供給できない安全手段が設けられていることを特徴とするドア扉錠作動用シリンダの安全装置。