JP2019035254A - 鍵装置及び二次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】商用電源からの電力供給なしで可動可能な電気錠システムに係る鍵装置を提供する。【解決手段】筐体と、サムターンと、サムターンの回動により施解錠する電気錠を施解錠することが可能な制御部に対して電力を供給する供給部と、供給部を介して制御部を駆動するための電力を供給し、筐体から着脱自在に構成された二次電池と、筐体の一端面に第１の挿入口を有し、当該一端面に対向する他端面に第１の挿入口に対向するように設けられた第２の挿入口を有し、二次電池を挿入する挿入部と、を備え、二次電池は、当該二次電池の少なくとも一面から二次電池の外部側に向けて突出する突部を備え、挿入部は、筐体の内部方向に突出し、突部と嵌合する凹部を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、扉に設けられた電気錠の鍵装置及び二次電池に関し、特に、二次電池の鍵装置における利用方法に関する。

従来、扉に電気錠システムを新たに設ける場合に、電気錠システムを駆動するための電源の引き回しのための工事が必要となっていた。特許文献１には、商用電源からの電力供給を受けて駆動する電気錠システムが開示されている。

特開２０１３−２１７１２９号公報

ところで、上述のような商用電源からの電力供給を受けるための工事は、大掛かりになることもあり、ユーザに電気錠の設置を躊躇させる一因になるという問題があった。

本発明は、電気錠を扉に設置する際に、商用電源を用いることなく駆動することができる電気錠の鍵装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る鍵装置は、筐体と、サムターンと、サムターンの回動により施解錠する電気錠を施解錠することが可能な制御部に対して電力を供給する供給部と、供給部を介して制御部を駆動するための電力を供給し、筐体から着脱自在に構成された二次電池と、筐体の一端面に第１の挿入口を有し、当該一端面に対向する他端面に第１の挿入口に対向するように設けられた第２の挿入口を有し、二次電池を挿入する挿入部と、を備え、二次電池は、当該二次電池の少なくとも一面から二次電池の外部側に向けて突出する突部を備え、挿入部は、筐体の内部方向に突出し、突部と嵌合する凹部を備える。

上記鍵装置において、突部は、弾性素材により構成されていることとしてもよい。

上記鍵装置において、突部は、二次電池の一面と対向する他の一面にも設けられ、挿入部は、凹部を有する面に対向する位置に他の一面に設けられた突部と嵌合する凹部を備えることとしてもよい。

上記鍵装置において、二次電池は、供給部と接触する端子を備え、供給部は、二次電池が挿入部に挿入され、突部が凹部に嵌合している状態で端子に接触する受電端子であることとしてもよい。

また、本発明の一態様に係る二次電池は、電気錠に用いられる二次電池であって、筐体と、電池セルと、電池セルから電気錠を制御する制御部に対して電力を供給する端子と、二次電池を挿入する鍵装置において設けられた挿入部内の凹部に嵌合する突部を備える。

本発明の一態様に係る鍵装置は、筐体の一面または当該一面と対向する他面のいずれからでも二次電池を装着することができる構造でありながら、使用時には、二次電池の突部と鍵装置の凹部とが嵌合することで、二次電池が鍵装置から容易に脱落しないようにすることができる。

（ａ）は、扉に電気錠に係る鍵装置を設けた外観を示す図であって、部屋の内側の外観を示す図である。（ｂ）は、扉に電気錠に係る鍵装置に関する入力装置を設けた外観を示す図であって、部屋の外側の外観を示す図である。 扉の状態を示す斜視図である。 （ａ）は、鍵装置の左側面図である。（ｂ）は、鍵装置の正面図である。（ｃ）は、鍵装置の右側面図である。 （ａ）は、二次電池の左側面図である。（ｂ）は、二次電池の正面図である。（ｃ）は、二次電池の右側面図である。 二次電池の鍵装置への挿入の態様を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、二次電池の他の構成例を示す側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、二次電池の他の構成例を示す正面図である。 （ａ）、（ｂ）は、鍵装置の他の構成例を示す斜視図である。

以下、本発明に係る鍵装置及び二次電池について図面を参照しながら説明する。

＜実施の形態＞
＜構成＞
図１は、電気錠システムに係る構成を示す図である。図１（ａ）は、扉１に電気錠に係る鍵装置１００を設けた外観を示す図であり、部屋の内側を示している。図１（ｂ）は、扉１に電気錠に係る鍵装置に関する入力装置を設けた外観を示す図であり、部屋の外側を示している。また、図２は、扉１の状態を示す斜視図であって、部屋の内側、即ち、図１（ａ）の側から見た場合の斜視図である。

図１や図２に示すように、扉１には、デッドボルト２、ラッチボルト３、取手４ａ、取手４ｂが設けられている。

デッドボルト２は、図示していないが、扉１に設けられる所謂鍵ケースに設けられ、当該鍵ケースから突出して、扉１が設置されている箇所の壁に設けられた受座に嵌合することで錠が行われる部材である。デッドボルト２は、電気錠システムの制御部による制御により鍵ケースから突出したり、鍵ケース内に収納されたりする。また、デッドボルト２は、人力によるサムターン１０１の回動によっても、鍵ケースから突出したり、収納されたりする。デッドボルト２が突出している状態では、ユーザは、扉１の開閉は行えない。

ラッチボルト３は、鍵ケースに設けられ、当該鍵ケースから突出して、扉１が設置されている箇所の壁に設けられた受座に嵌合し、扉１が勝手に開かないようにするための機構である。ラッチボルト３は、取手４ａまたは取手４ｂの上げ下げ（取手４ａ、４ｂの扉１に取り付けられている軸心の回動）によって、扉1の鍵ケースから突出したり、鍵ケース内に収納されたりする。

図１（ａ）に示すように、扉１の内側には、鍵装置１００が設けられている。また、鍵装置１００には、サムターン１０１が設けられている。一方、図１（ｂ）に示すように、扉１の外側には、電気錠システムに係る入力装置２００が設けられている。

入力装置２００は、電気錠システムにおいて電気錠を開錠するための鍵となる情報をユーザが入力するための装置である。入力装置２００は、例えば、ユーザが保持する固有のＩＣカードから鍵として機能する識別情報を読み取るカードリーダであってもよいし、電気錠を開錠するためのパスワードとなる情報を入力するための入力デバイスであってもよい。入力デバイスは、テンキーなどのハードキーであってもよいし、タッチパネルなどのソフトキーにより実現してもよい。また、パスワードは、数字、文字、記号、模様など、どのような情報であってもよい。

入力装置２００に対して、ユーザから鍵情報が入力されると、鍵装置１００または鍵ケースまたは入力装置２００のいずれかに設けられた制御部（図示せず）は、当該鍵情報の認証を行う。例えば、制御部は、予め開錠するための鍵情報を記憶しておき、入力された鍵情報と一致するか否かによって、認証を行う。認証により入力装置２００に対して入力された鍵情報が正当な鍵であると判断した場合には、制御部は、デッドボルト２を収納するためにモータを制御する。当該モータは、デッドボルト２の突出、収納に連動する鍵ケース内のカムなどに設けられることとしてよい。なお、デッドボルト２の突出、収納の制御が可能であれば、即ち、カムの回動を制御できればモータは電気錠システムのどこに設けてもよい。これらの制御部やモータは、鍵装置１００に設けられた二次電池３００からの電力供給により駆動する。

図３は、鍵装置１００の詳細構成を示す図である。図３（ａ）は、鍵装置１００の左側面図であり、図３（ｂ）は、鍵装置１００の正面図であり、図３（ｃ）は、鍵装置１００の右側面図である。

鍵装置１００は、筐体と、サムターン１０１と、サムターン１０１の回動により施解錠する電気錠を施解錠することが可能な制御部に対して電力を供給する供給部１０４ａ、１０４ｂと、供給部１０４ａ、１０４ｂを介して制御部を駆動するための電力を供給し、筐体から着脱自在に構成された二次電池３００と、筐体の一端面に第１の挿入口１０２ａを有し、当該一端面に対向する他端面に第１の挿入口１０２ａに対向するように設けられた第２の挿入口１０２ｂを有し、二次電池３００を挿入する挿入部１０２と、を備え、二次電池３００は、当該二次電池３００の少なくとも一面から二次電池の外部側に向けて突出する突部３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄを備え、挿入部１０２は、筐体の内部方向に突出し、突部３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄと嵌合する凹部１０３ｂ、１０３ｄを備える。

図３（ａ）〜（ｃ）は、鍵装置１００の内部に二次電池３００が挿入されている状態を示している。

鍵装置１００は、図３（ａ）に示すように、左側面に、二次電池３００を挿入可能な第１の挿入口１０２ａを備える。また、鍵装置１００は、図３（ｂ）に示すように、右側面に、二次電池３００を挿入可能な第２の挿入口１０２ｂを備える。そして、鍵装置１００は、第１の挿入口１０２ａと第２の挿入口１０２ｂとをつなぎ、挿入部１０２として機能する貫通孔を有する。即ち、鍵装置１００は、左右のいずれからでも、二次電池３００を挿入できるように構成されている。したがって、鍵装置１００においては、鍵装置１００が扉１の左右のいずれに設けられても、二次電池３００の抜き差しが容易になるという利点がある。

図３（ｂ）に示すように、鍵装置１００の挿入部１０２は、その内部において、鍵装置１００の筐体の内部方向に突出するように凹部１０３ｂ、１０３ｄが設けられている。凹部１０３ｂ、１０３ｄは、二次電池３００が挿入部１０２に挿入したときに、二次電池３００の突部と嵌合するように構成されている。したがって、凹部１０３ｂの例でいえば、図３（ｂ）の凹部１０３ｂの右端面に、二次電池３００の突部３０２ｂが接触することにより、所定以上の力が加えられないと、二次電池３００が図３（ｂ）の右側方向に抜けることを防止できる。同様に、図３（ｂ）の凹部１０３ｂの左端面に、二次電池３００の突部３０２ａが接触することにより、所定以上の力が加えられないと、二次電池３００が図３（ｂ）の左側方向に抜けることを防止できる。

また、鍵装置１００は、二次電池３００からの電力を受電する受電端子として機能する供給部１０４ａ、１０４ｂを備える。供給部１０４ａ、１０４ｂは、図示していないが、鍵装置１００、鍵ケース、入力装置２００において、電力を必要とする機器に接続され、当該機器を駆動するための電力を供給する。供給部１０４ａ、１０４ｂは、それぞれ、二次電池３００が挿入部１０２に挿入されている状態で、二次電池３００の端子３０４ａ、３０４ｂと接触する。即ち、供給部１０４ａ、１０４ｂは、二次電池３００からの電力を受電するための受電端子として機能する。

図４は、二次電池３００の一例を示す外観図である。図４（ａ）は、二次電池３００の左側面図であり、図４（ｂ）は、二次電池３００の正面図であり、図４（ｃ）は二次電池３００の右側面図である。

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、二次電池３００は、筐体と、図示していないが当該筐体内に備えられた電池セルと、電池セルからの電力を外部に放電するための端子３０４ａ、３０４ｂと、鍵装置１００に装着したときに、鍵装置１００に設けられた凹部１０３ｂ、１０３ｄと嵌合するように設けられた突部３０２ａ〜３０２ｄとを備える。

二次電池３００は、電力を充電可能な電池であり、例えば、リチウムイオンバッテリーである。二次電池３００は、鍵装置１００の挿入部１０２に挿入して用いられる。二次電池３００の端子３０４ａ、３０４ｂは、二次電池３００が挿入部１０２に挿入されている状態で、鍵装置１００の供給部１０４ａ、１０４ｂと接触するように構成されている。二次電池３００は、端子３０４ａ、３０４ｂがそれぞれ供給部１０４ａ、１０４ｂと接触することで、放電を行って鍵装置１００を含む電気錠システムに電力を供給することができる。

突部３０２ａ〜３０２ｄは、二次電池３００の一面に、二次電池３００の外部方向に向けて突出するように設けられた部材である。突部３０２ａ〜３０２ｄは、鍵装置１００に挿入された際に、鍵装置１００の凹部１０３ｂ、１０３ｄに嵌合して、二次電池３００が鍵装置１００から抜けにくくなるようにするための部材である。

突部３０２ａ〜３０２ｄは、ユーザが所定以上の力を加えながら二次電池３００を挿入部１０２に挿入する際にはへこむように構成された弾性部材であり、例えば、シリコンやプラスチックゴムなどにより実現することができる。

図５は、二次電池３００を、鍵装置１００に挿入する態様を示した斜視図である。図５の矢印５０１に示すように、ユーザは、二次電池３００を、鍵装置１００の第１の挿入口１０２ａから挿入することができる。このとき、第１の挿入口１０２ａは、二次電池３００の筐体が挿入可能な程度の大きさしか有しておらず、突部３０２ａ〜３０２ｄは、第１の挿入口１０２ａの周囲であって、鍵装置１００の筐体の壁面と衝突するように構成されている。

しかしながら、各突部３０２ａ〜３０２ｄは、ある程度の柔軟性を有する弾性部材により構成されていることから、ユーザが所定以上の力でもって二次電池２００を挿入口１０２ａに押し込めば、各突部３０２ａ〜３０２ｄは、挿入部１０２の内壁によりへこまされて、二次電池３００を挿入することができる。そして、各突部３０２ａ〜３０２ｄは、凹部１０３ｂ、１０３ｄに対向する位置に差し掛かることで、挿入部１０２の内壁による圧力から解放されて、元の状態に戻る。したがって、各突部３０２ａ〜３０２は、凹部１０３ｂ、１０３ｄの内壁に衝突するようになるので、二次電池３００は、鍵装置１００から所定以上の力を加えない限りは抜けなくなる。

なお、図５においては、二次電池３００を第１の挿入口１０２ａ側から挿入する例を示したが、第２の挿入口１０２ｂ側からでも挿入することができるのは言うまでもない。また、二次電池３００を、鍵装置１００から取り外す場合も、第１の挿入口１０２ａ、第２の挿入口１０２ｂのいずれからでも取り外すことができる。

＜まとめ＞
上記実施の形態に示したように、鍵装置１００は、二次電池３００を挿入するための貫通孔である挿入部１０２を有することによって、二次電池３００を二方向から挿入できる。したがって、鍵装置１００において、二次電池３００の交換の自由度を向上させることができる。また、二次電池３００が突部を備え、鍵装置１００において、突部と嵌合する凹部を備えることによって、二次電池３００がひとりでに鍵装置１００から抜けて動作しなくなるという可能性を抑制することができる。

＜補足＞
本発明に係る鍵装置及び二次電池は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その発明の思想を実現するための他の手法により実現されてもよいことは言うまでもない。以下、各種の変形例について説明する。

（１）上記実施の形態においては、上記実施の形態においては、鍵の認証を行う制御部は、鍵装置１００または鍵ケースまたは入力装置２００のいずれかに設けられることとしたが、制御部は、電気錠システムが通信可能な外部のサーバに備えられてもよい。その場合、電気錠システムは、外部のサーバと通信するための通信機能を備え、通信によって認証結果を得て、施解錠を行えばよい。より具体的には、入力装置２００に対して鍵情報が入力されると、電気錠システムは、外部のサーバに鍵情報を送信する。外部のサーバは伝達された鍵情報の認証を行い、鍵情報が正当な鍵であれば、解錠情報を電気錠システムに送信し、鍵情報が不当な鍵であれば、エラー情報を電気錠システムに送信する。電気錠システムは、解錠情報を受信した場合には、デッドボルト２を開錠する。このように電気錠システムにおいては、外部のサーバが鍵情報の認証を行ってもよい。

（２）上記実施の形態においては、二次電池３００を鍵装置１００の左右のいずれからでも挿入できるように構成していたが、これは、上下のいずれかからの挿入であってもよい。上下から挿入できるように構成されていても、二次電池３００は、突部３０２ａ〜３０２ｄがあることにより、鍵装置１００から勝手に外れることはない。

（３）上記実施の形態においては、二次電池３００が４つの突部３０２ａ〜３０２ｄを有する構成を示したが、突部は、少なくとも一つあればよい。また、凹部１０３ａ、１０３ｂについても同様に、少なくとも一つの突部に対して嵌合する凹部が一つあればよい。また、上記実施の形態においては、２つの突部に対して、鍵装置１００に一つの凹部を構成した例を示しているが、これは、各突部ごとに凹部を設ける構成としてもよい。

（４）上記実施の形態においては、鍵装置１００をサムターン１０１を含むように構成しているが、これは、その限りではなく、鍵装置１００は、サムターン１０１を含まないように構成してよい。鍵装置１００は、少なくとも、二次電池３００が挿入されて、電気錠システムの各部に電力を供給する構成を有していればよく、その他の構成については、含んでも含まなくてもよい。

（５）上記実施の形態においては、二次電池３００を四角柱に構成したが、二次電池３０の形状は四角柱に限るものではない。二次電池３００は、例えば、円柱状に構成されてもよく、このとき、第１の挿入口３０２ａ、第２の挿入口３０２ｂは、円形であってもよい。

（６）上記実施の形態においては、二次電池３００の突部をプラスチックゴムなどの弾性部材であるとしたが、突部が鍵装置１００の凹部に面して、所定以上の力を加えない限り、二次電池３００が抜けないように構成されていれば、弾性部材以外の部材により実現されてもよい。突部は、例えば、ボールプランジャなどによっても実現することもできるし、人力によってスライドするつまみを二次電池３００の側面に設け、当該スライドをユーザが移動させることにより突部が二次電池３００から突出したり収納したりする構成によっても実現することができる。

（７）上記実施の形態においては、二次電池２００の突部３０２を、図４に示すように、その天面と底面に設ける構成を示したが、これはその限りではない。突部３０２は、二次電池２００の側面（正面、裏面）に設けることとしてもよい。

例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように二次電池２００の正面または裏面に突部３０２を設けるように構成することとしてもよい。図６（ａ）〜（ｃ）は、二次電池３００の左側面図の一例である。図６（ａ）の例では、二次電池３００の正面及び裏面において、図面の上下方向で中央付近に突部３０２を配した例を示している。このとき、二次電池３００の正面または裏面の外観の一例を図７（ａ）に示している。そして、このような二次電池３００を挿入する鍵装置１００の一例として、図８（ａ）のように、開口１０２の側面側に凹部１０３ｂ、１０３ｄを配する構成とするとよい。このとき、図６、図７においては、二次電池３００の天面と底面とに、端子３０２ａと端子３０４ｂとを配した例を示している。

また、他の突部の配置例として、図６（ｂ）に示すように、二次電池３００の正面及び裏面において、天面側と底面側とに突部３０２を配してもよい。このとき、二次電池３００の正面または裏面の外観の一例を図７（ｂ）に示している。そして、このような二次電池３００を挿入する鍵装置１００の一例として、図８（ｂ）のように、開口１０２の側面側に凹部１０３ｂ、１０３ｄを配する構成とするとよい。このとき、図６、図７においては、二次電池３００の天面と底面とに、端子３０２ａと端子３０４ｂとを配した例を示している。

また、図６（ｃ）に示すように、二次電池３００の正面及び裏面において突部３０２の配置箇所が対象になっている必要はない。図６（ｃ）の例では、二次電池３００の図面における上下方向において、正面側に突部３０２を一つ配し、裏面側に突部３０２を二つ配した例を示している。このとき、二次電池３００の正面側の一例としては、図７（ａ）のようになり、裏面側の一例としては、図７（ｂ）のようになる。このような場合には、鍵装置１００の凹部の構成としては、図８（ａ）、（ｂ）の双方の一面を利用した形とすればよい。

また、突部３０２は、一面において、上下方向や左右方向で非対象に配されてもよい。例えば、図６（ｃ）に示すような形で、突部３０２は、二次電池３００の一面に配されていてもよい。

なお、図６、図７の例では、端子３０４ａと、端子３０４ｂとをそれぞれ、二次電池３００の天面と底面とに配した例を示しているが、これはその限りではない。端子３０４ａと端子３０４ｂとはまとめて、天面若しくは底面のいずれか一方に配していてもよいし、天面と正面、天面と裏面、底面と正面、底面と裏面などの組み合わせで配されていてもよい。このとき、端子３０４ａ、端子３０４ｂは、それぞれ、鍵装置１００の接続端子と接続可能に構成されてさえいればよい。

このように、突部３０２は、二次電池３００が、鍵装置１００と接触する面のいずれかの面に配されていればよく、鍵装置１００においては、突部３０２を有する面と対向する開口１０２の内面に、凹部が設けられていればよい。

（８）上記実施の形態においては、二次電池３００は、電気錠システムにおいて用いることとしたが、これはその限りではない。電力を必要とする機器であれば、どのような機器において利用してもよく、その場合に、二次電池３００を機器の両側から挿入できると共に所定以上の力が加えない限りは抜けない構造になっていればよい。

（９）上記実施の形態に示した構成や、補足に示す各構成は、適宜組み合わせることとしてもよい。

本発明に係る鍵装置は、例えば、商用電源を必要としない設置が容易な電気錠として利用することができる。

１ 扉
２ デッドボルト
３ ラッチボルト
４ａ、４ｂ 取手
１００ 鍵装置
１０１ サムターン
１０２ａ 第１の挿入口
１０２ｂ 第２の挿入口
１０２ 挿入部
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ 凹部
１０４ａ、１０４ｂ 供給部
３００ 二次電池
３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄ 突部
３０４ａ、３０４ｂ 端子

Claims (5)

1. 筐体と、
   サムターンと、
   前記サムターンの回動により施解錠する電気錠を施解錠することが可能な制御部に対して電力を供給する供給部と、
   前記供給部を介して前記制御部を駆動するための電力を供給し、前記筐体から着脱自在に構成された二次電池と、
   前記筐体の一端面に第１の挿入口を有し、当該一端面に対向する他端面に前記第１の挿入口に対向するように設けられた第２の挿入口を有し、前記二次電池を挿入する挿入部と、を備え、
   前記二次電池は、当該二次電池の少なくとも一面から前記二次電池の外部側に向けて突出する突部を備え、
   前記挿入部は、前記筐体の内部方向に突出し、前記突部と嵌合する凹部を備える
   鍵装置。
2. 前記突部は、弾性素材により構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の鍵装置。
3. 前記突部は、前記二次電池の一面と対向する他の一面にも設けられ、
   前記挿入部は、前記凹部を有する面に対向する位置に前記他の一面に設けられた突部と嵌合する凹部を備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鍵装置。
4. 前記二次電池は、前記供給部と接触する端子を備え、
   前記供給部は、前記二次電池が前記挿入部に挿入され、前記突部が前記凹部に嵌合している状態で前記端子に接触する受電端子である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の鍵装置。
5. 電気錠に用いられる二次電池であって、
   筐体と、
   電池セルと、
   前記電池セルから前記電気錠を制御する制御部に対して電力を供給する端子と、
   前記二次電池を挿入する鍵装置において設けられた挿入部内の凹部に嵌合する突部を備える二次電池。

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