JP2020073761A - ロックシステム、電気錠および手動錠 - Google Patents

Abstract

【課題】電気的制御と手動操作とのいずれによっても施錠・開錠が可能とする。【解決手段】ロックシステムは、電気錠、手動錠、ロック制御部を備える。電気錠は、閂部と作動部とを有し、扉および本体部の一方に設けられている。閂部は、所定の位置に設定された第一位置と当該第一位置とは異なる位置である第二位置との間で移動可能である。作動部は、電力を受けて作動し閂部を第一位置および第二位置の一方から他方へ移動させる。手動錠は、第二閂部と手動作動部とを有し、扉および本体部の他方に設けられている。第二閂部は、第三位置と第四位置との間で移動可能である。第三位置は、第一位置に位置する閂部に干渉して施錠状態を作り且つ第二位置に位置する閂部に干渉しない。第四位置は、閂部に干渉しない。手動作動部は、鍵を用いた手動の操作を受けて作動し第二閂部を第三位置および第四位置の一方から他方へ移動させる。ロック制御部は、電気錠を制御する。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、ロックシステム、扉構造、および電子機器に関する。

筐体を開閉する扉を有する各種電子機器には、扉に錠を備えるものがある。従来、電子機器が備える錠は、電気錠か手動錠のいずれか一方である。電気錠は、電気的制御により閂を移動させて施錠・開錠する。手動錠は、鍵を用いた手動操作により閂を移動させて施錠・開錠する。いずれの錠を採用するかは、電子機器に想定される運用状況に合わせて決定されてきた。

しかし近年、電子機器の使用者から電気錠と手動錠とを併用したいという要望が出てきている。両錠の併用が望まれている電子機器としては、例えば、セルフチェックアウト装置がある。上記要望は、通常時にはＩＤチェックなどにより権限に応じて電気錠を開錠し、停電時や電源が入っていないときには鍵を用いて手動錠を開錠する、という運用を想定したものである。

本発明が解決しようとする課題は、電気的制御と手動操作とのいずれによっても施錠・開錠が可能なロックシステム、扉構造、および電子機器を提供することである。

実施形態のロックシステムは、扉と当該扉によって開閉される開口を有する本体部との間に設けられて、前記扉による前記開口の開閉が可能である開錠状態と不可能である施錠状態との一方から他方への移行を管理するものであって、電気錠、手動錠、およびロック制御部を備える。電気錠は、閂部と作動部とを有し、前記扉および前記本体部の一方に取り付けられている。閂部は、所定の位置に設定された第一位置と当該第一位置とは異なる位置である第二位置との間で移動可能である。作動部は、電力を受けて作動し前記閂部を第一位置および第二位置の一方から他方へ移動させる。手動錠は、第二閂部と手動作動部とを有し、前記扉および前記本体部の他方に取り付けられている。第二閂部は、第三位置と第四位置との間で移動可能である。第三位置は、第一位置に位置する前記閂部に干渉して施錠状態を作り且つ第二位置に位置する前記閂部に干渉しない。第四位置は、前記閂部に干渉しない。手動作動部は、鍵を用いた手動の操作を受けて作動し前記第二閂部を第三位置および第四位置の一方から他方へ移動させる。ロック制御部は、前記電気錠を作動させる電力を制御する。

図１は、実施形態のセルフＰＯＳの外観を示す斜視図である。 図２は、本体部および扉の概略的な平面図であって、上側の扉の動きを示す図である。 図３は、ロックシステムの外観を示す斜視図であって、（ａ）は施錠状態を示し（ｂ）は開錠状態を示す図である。 図４は、ロックシステムの構造を示す平面図であって、（ａ）は施錠状態を示し（ｂ）は開錠状態を示す図である。 図５は、デッドボルトが第三位置にある状態で開放された扉が開口を閉じる方向に押された場合の閂部の動きを説明する図である。 図６（ａ）は、セルフＰＯＳの各部の電気的接続を示すブロック図であり、図６（ｂ）は、セルフＰＯＳの制御部の機能構成を示すブロック図である。

実施形態について図面を用いて説明する。図１は、セルフＰＯＳ１００の外観を示す斜視図である。セルフＰＯＳ１００は、セルフチェックアウト装置とも呼ばれるもので、扉構造を備える電子機器の一例である。扉構造はロックシステムを備える。セルフＰＯＳ１００は、買物客が店員によらずに自身でチェックアウト作業を済ませるための装置である。チェックアウト作業とは、例えば購入商品の登録および決済である。

セルフＰＯＳ１００は、縦長の本体部１１０の上に表示操作パネル１２０を備えている。本体部１１０は、外装ケースである筐体１１１内に、通信Ｉ／Ｆ（Interface、インタフェース）１１２（図６参照）や、読取装置１１３、入出金装置１１４を内蔵している。読取装置１１３および入出金装置１１４は、本体部１１０に収納されている所定の装置の例である。読取装置１１３は、入出金装置１１４よりも上に配置されている。通信Ｉ／Ｆ１１２は、ストアコントローラやサーバなどの上位端末とのデータ送受信を実現する。

また、セルフＰＯＳ１００は、扉１３０，１４０を備えている。本体部１１０は、正面に、扉１３０，１４０によって開閉される２つの開口（不図示）を有する。つまり、筐体１１１は、正面の２か所が開口した容器である。開口は上下に並んでおり、上側の開口は読取装置１１３およびその周囲を露出させ、下側の開口は入出金装置１１４を露出させる。扉１３０は上側の開口を覆い、扉１４０は下側の開口を覆う。

図２は、本体部１１０および扉１３０の概略的な平面図であって、扉１３０の動きを示す図である。扉１３０は、セルフＰＯＳ１００に向かって正面左側の辺１３１を軸に回動することによって、筐体１１１の開口１１１ａを開閉する。扉１４０は、上辺を軸に回動することによって筐体１１１の開口を開閉する。

扉１３０は、読取窓１１５を正面の上部に備えている。読取装置１１３は、カメラ（不図示）を読取窓１１５の奥に備えている。買物客は、購入する商品の登録に際して、商品のバーコードなどを読取窓１１５に向かい合わせる。読取装置１１３は、カメラによって読取窓１１５越しに撮像した商品のバーコードなどから、商品情報を得る。

入出金装置１１４は、硬貨受入口１１６、釣銭返却口１１７、紙幣受入口１１８、および紙幣返却口１１９を備え、扉１４０から露出させている。入出金装置１１４は、硬貨受入口１１６から受け入れた硬貨と紙幣受入口１１８から受け入れた紙幣とを収納する。また、入出金装置１１４は、釣銭としての硬貨を釣銭返却口１１７から返却し、釣銭としての紙幣を紙幣返却口１１９から返却する。

表示操作パネル１２０は、モニタ１２１および当該モニタ１２１の表面に重ねて配置されたタッチパネル１２２を備えている。表示操作パネル１２０は、モニタ１２１にユーザに向けた情報を文字や画像で示すとともに、モニタ１２１の表示内容に応じた内容の操作をタッチパネル１２２から受け付ける。

セルフＰＯＳ１００は、扉１３０の開閉を規制するロックシステム２００および扉１４０の開閉を規制するロックシステム（不図示）を備えている。両ロックシステムは同様の構成であるので、一方のロックシステム２００についてのみ説明する。図３は、ロックシステム２００の外観を示す斜視図であって、図４は、ロックシステム２００の構造を示す平面図である。いずれの図においても（ａ）は施錠状態を示し（ｂ）は開錠状態を示す。

ロックシステム２００は、扉１３０と本体部１１０との間に設けられて、開錠状態と施錠状態との一方から他方への移行を管理する。開錠状態は、扉１３０による開口１１１ａの開閉が可能な状態である。施錠状態は、扉１３０による開口１１１ａの開閉が不可能な状態である。

ロックシステム２００は、電気錠の一例としての電磁ロック２１０および手動錠２２０を備えている。ロックシステム２００は、扉１３０とともに、扉構造を構成する。

ここで、単に電気制御の錠と手動操作の錠との両方を取り付けただけであると、一方の錠を開錠しても他方の錠が開錠されないので、電気制御と手動操作との両方で施錠・開錠を行うという運用ができない。本実施形態のロックシステム２００によればこの運用が可能である。また従来、手動錠の動作を電気制御によっても作動させ得る錠がある。そのような錠であれば、扉１３０を手動および自動で施錠／開錠させることは可能となる。しかしながら、本実施形態の扉１３０のように周りに鍵穴を設けるスペースがない場合、錠は本体部１１０でなく扉１３０に取り付けられることが多い。この場合、扉１３０に荷重負荷がかかるばかりか、錠への給電線が本体部１１０側から扉１３０側へと伸びることとなるため、給電線の断線による故障のおそれがある。本実施形態のロックシステム２００には、そのような不都合がない。

電磁ロック２１０は、本体部１１０に取り付けられており、閂部２１１、ソレノイド２１２、フレーム２１３（図３参照）および弾性部材２１４（図５参照）を備えている。ソレノイド２１２は、閂部２１１を所定の二つの位置の一方から他方へ移動させる作動部の一例である。

フレーム２１３は、板金で形成された略直方体の囲い（枠）であって、ソレノイド２１２を覆って保護する。また、フレーム２１３の扉１３０に対向する面には、扉１３０を撥ね退ける方向へ付勢する弾性力を有する板ばね（不図示）が取り付けられている。

ここで、図４は、電磁ロック２１０による施・開錠を示している（手動錠２２０は、施錠可能な位置で不動）。閂部２１１は、棒状の部材であって、所定の二つの位置の間で長手方向に沿って移動可能である。所定の二つの位置は、本実施形態では、ホームポジション（第一位置）および吸引位置（第二位置）である。

ホームポジションは、ソレノイド２１２が非作動中の閂部２１１の位置である。このホームポジションにおける閂部２１１のフレーム２１３からの突出長は、吸引位置に位置するときよりも長い。吸引位置は、ソレノイド２１２が作動中の閂部２１１の位置である。この吸引位置における閂部２１１は、ソレノイド２１２によって、フレーム２１３からの突出長が短くなる方向に吸引されている。つまり、閂部２１１は、ホームポジションにおいて突出し、吸引位置において引っ込んでいる。

ソレノイド２１２は、電力を受けて作動して、ホームポジションから吸引位置へ閂部２１１を移動させる駆動力を発する。また、ソレノイド２１２の非作動時に閂部２１１が長手方向に沿った荷重を受けた場合、閂部２１１は吸引位置まで移動可能である。さらに、閂部２１１が受ける荷重がなくなると、弾性部材２１４の弾性力により、閂部２１１はホームポジションへ復帰する。弾性部材２１４は、例えば弦巻ばねやゴムである。

手動錠２２０は、鍵２３０を用いて手動で操作されることにより、施錠状態および開錠状態の一方から他方に変わる。ここで、図３は、手動錠２２０による施・開錠を示している（電磁ロック２１０は、施錠可能な位置（ホームポジション）で不動）。手動錠２２０は、第二閂部としてのデッドボルト（dead bolt）２２１、手動作動部としてのシリンダー２２２、および鍵穴２２３を備えている。

鍵穴２２３は、鍵２３０が差し込まれる穴である。シリンダー２２２は、鍵穴２２３に差し込まれた鍵２３０が、鍵２３０の差し込み方向に向かって時計回り方向または反時計回り方向に回動される動作を受けて、作動する。これにより、シリンダー２２２は、デッドボルト２２１を、時計回り方向または反時計回り方向に回動させる。これにより、デッドボルト２２１は、第三位置と第四位置との間で回動し、第三位置および第四位置の一方から他方へ移動する。本実施形態の第三位置は、デッドボルト２２１が電磁ロック２１０方向へ向く横向き位置であり、第四位置は、デッドボルト２２１が第三位置から９０°回転した上向き位置である。

デッドボルト２２１は、第三位置に位置するとき（図３（ａ）参照）、施錠可能である。つまり、第三位置におけるデッドボルト２２１は、ホームポジションに位置する閂部２１１に干渉して施錠状態を作る。ただし、第三位置におけるデッドボルト２２１は、吸引位置に位置する閂部２１１に干渉しない。

また、デッドボルト２２１は、第四位置において（図３（ｂ）参照）、電磁ロック２１０の閂部２１１の位置によらず、閂部２１１に干渉しない（開錠状態）。

このように、ロックシステム２００において、図３に示すように、手動錠２２０にとって、ホームポジションに位置する閂部２１１は、デッドボルト２２１と干渉して施錠状態を作る「ストライク（strike）」として機能する。また、図４に示すように、電磁ロック２１０の閂部２１１は、先端に案内斜面２１１ａを有している。これにより閂部２１１は、後に図５を参照して詳述するが、いわゆる「ラッチボルト（latch bolt）」のように機能する。ただし、「ラッチボルト」を移動させる「ドアノブ」に相当するものを、ロックシステム２００は備えない。

ここで、本実施形態の鍵２３０は、デッドボルト２２１が第三位置にあるときにのみ、鍵穴２２３に対して抜き差し自在である。つまり、デッドボルト２２１が第四位置にあるときには、鍵２３０は、鍵穴２２３から抜き去り不可である。

またここで、図５は、デッドボルト２２１が第三位置にある状態で開放された扉１３０が開口を閉じる方向に押された場合の閂部２１１の動きを説明する図である。なお、図５は、図４に示す面の裏面から見た図である。本実施形態の閂部２１１は、デッドボルト２２１が第三位置にある状態で扉１３０が開口を閉じる方向に押されると、図５に示すように移動して施錠状態を作る。

つまり、閂部２１１が第三位置にあるデッドボルト２２１から力を加えられると（図５（ａ）参照）、当該力が案内斜面２１１ａで受けられることにより閂部２１１を引っ込める力に変換される。デッドボルト２２１が、閂部２１１の先端に到達し（図５（ｂ）参照）、さらに当該先端を越えると、閂部２１１は、弾性部材２１４が閂部２１１に与える弾性力によってホームポジションに復帰して、施錠状態となる（図５（ｃ）参照）。

図６（ａ）は、セルフＰＯＳ１００の各部の電気的接続を示すブロック図であり、図６（ｂ）は、セルフＰＯＳ１００の制御部３１０の機能構成を示すブロック図である。セルフＰＯＳ１００は、上述の構成に加えて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３、およびフラッシュメモリ（Flash Memory）３０４を備えている。

ＲＯＭ３０２は、ＣＰＵ３０１が実行する各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ３０３は、可変データを書き換え自在に記憶してワークエリアとして使用される。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２が記憶するプログラムをＲＡＭ３０３に展開して各種演算処理を実行することにより、各種モジュールとして機能して、セルフＰＯＳ１００の各部を統括的に制御する。フラッシュメモリ３０４は、各種設定などを記憶する書き換え可能な不揮発性メモリである。

ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、およびＲＡＭ３０３は、制御部３１０を構成する。制御部３１０は、セルフＰＯＳ１００の各部を統括的に制御する。制御部３１０は、ロック制御部３１１を有する。

ロック制御部３１１は、電磁ロック２１０を作動させる電力を制御する。つまり、ロック制御部３１１は、ソレノイド２１２への通電を制御して、ソレノイド２１２の作動／不作動を切り替える。また、ロック制御部３１１は、オペレータのＩＤチェックを行い、当該ＩＤに開錠権限が与えられている場合に、電磁ロック２１０を作動させて開錠状態とする。オペレータのＩＤチェックは、例えば、オペレータが所持するＩＤカードに表示されたＩＤコードを読取装置１１３に読み取らせるなどにより実施可能である。

このような構成において、ロックシステム２００は、電気的制御と手動操作との両方でのセルフＰＯＳ１００の施錠・開錠を可能とする。以下、その手順を説明する。開錠権限を有するオペレータは、通常時は、ＩＤカードを読取窓１１５にかざす。これを受けて、ロック制御部３１１は、電磁ロック２１０を作動させ、開錠する。すると、扉１３０は、フレーム２１３に取り付けられた板ばねの弾性力により弾かれて、開く。

また、停電時や電源が入っていないとき、オペレータは、鍵２３０を鍵穴２２３に差し込んで第四位置まで回し、手動錠２２０を開錠する。すると、扉１３０は、フレーム２１３に取り付けられた板ばねの弾性力により弾かれて、開く。続いてオペレータは、鍵２３０を逆方向に回し、第三位置で鍵穴２２３から引き抜く。

扉１３０を閉じる場合、オペレータは、扉１３０を、開口１１１ａを閉じる方向へ回動させる。扉１３０側にあるデッドボルト２２１が本体部１１０側にある閂部２１１に接すると、オペレータは、フレーム２１３に取り付けられた板ばねの弾性力やソレノイド２１２に内蔵された弾性部材の弾性力に抗して、扉１３０を閉じる。このとき、電磁ロック２１０の閂部２１１は、図５（ａ）〜（ｃ）のように移動する。これにより、扉１３０側にあるデッドボルト２２１が閂部２１１を越え、施錠状態となる。

このように、本実施形態によれば、セルフＰＯＳ１００の施錠・開錠を、電気的制御と手動操作との両方で行うことができる。

なお、上記手順において、手動錠２２０の開錠後の鍵２３０の抜き去りは、必須ではないが行う方がより望ましい。手動錠２２０の開錠後、本実施形態の鍵２３０はセルフＰＯＳ１００から分離可能であるので、オペレータが鍵２３０をポケットなどに収めることができる。これにより、鍵２３０の紛失を防ぐことができる。また、鍵２３０がストラップなどでオペレータと繋がった状態である場合、開錠後に鍵２３０がセルフＰＯＳ１００から分離することで、オペレータの動作を自由にすることができる。

また、手動錠２２０の開錠後、鍵２３０を抜き去らない場合は、デッドボルト２２１は第四位置に留まるので、オペレータは、扉１３０を閉じる際に弾性力に抗することはない。そして、オペレータは、扉１３０を閉じた後で、鍵２３０を、第三位置まで回して鍵穴２２３から引き抜く。

なお、本実施形態の電磁ロック２１０は本体部１１０に取り付けられているが、実施にあたっては、扉１３０（１４０）に取り付けられていてもよい。ただし、通電が必要な電磁ロック２１０を扉１３０（１４０）に取り付けると、給電線が断線するおそれがあるため、本体部１１０に設けた方がより好適である。

また、本実施形態では、作動部の一例をソレノイド２１２としたが、実施にあたっては作動部がソレノイドでなくともよい。

さらに、本実施形態では、手動錠２２０は、回動するデッドボルト２２１を備えるものであるが、実施にあたっては、デッドボルト２２１の移動方向は問わない。例えば、デッドボルト２２１の移動方向が直線的であってもよい。

同様に、本実施形態では、閂部２１１は直線的に移動するものであるが、実施にあたって閂部２１１の移動方向は問わない。例えば、閂部２１１が回動により移動するものであってもよい。

また、本実施形態では、閂部２１１のホームポジションを、通電時よりも突出した位置としているが、実施にあたっては、本実施形態と逆であってもよい。つまり、通電時に突出するタイプのソレノイドを用いて電磁ロックが構成されていてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００…セルフＰＯＳ（セルフチェックアウト装置、電子機器）
１１０…本体部
１１１…筐体、１１１ａ…開口
１１３…読取装置（装置）
１１４…入出金装置（装置）
１３０…扉
１４０…扉
２００…ロックシステム
２１０…電磁ロック（電気錠）
２１１…閂部
２１２…ソレノイド（作動部）
２２０…手動錠
２２１…デッドボルト（第二閂部）
２２２…シリンダー（手動作動部）
２３０…鍵
３１１…ロック制御部

特開２０１５−１４１５８６号公報

本発明の実施形態は、ロックシステム、電気錠および手動錠に関する。

本発明が解決しようとする課題は、電気的制御と手動操作とのいずれによっても施錠・開錠が可能なロックシステム、電気錠および手動錠を提供することである。

実施形態のロックシステムは、扉と当該扉によって開閉される開口を有する本体部との間に設けられて、前記扉による前記開口の開閉が可能である開錠状態と不可能である施錠状態との一方から他方への移行を管理するものであって、電気錠、手動錠、およびロック制御部を備える。電気錠は、閂部と作動部とを有し、前記扉および前記本体部の一方に取り付けられている。閂部は、所定の位置に設定された第一位置と当該第一位置とは異なる位置である第二位置との間で移動可能である。作動部は、電力を受けて作動し前記閂部を第一位置および第二位置の一方から他方へ移動させる。手動錠は、第二閂部と手動作動部とを有し、前記扉および前記本体部の他方に取り付けられている。第二閂部は、第三位置と第四位置との間で移動可能である。第三位置は、第一位置に位置する前記閂部に干渉して施錠状態を作り且つ第二位置に位置する前記閂部に干渉しない。第四位置は、前記閂部に干渉しない。手動作動部は、手動の操作を受けて作動し前記第二閂部を第三位置および第四位置の一方から他方へ移動させる。ロック制御部は、前記電気錠を作動させる電力を制御する。

Claims (5)

1. 扉と当該扉によって開閉される開口を有する本体部との間に設けられて、前記扉による前記開口の開閉が可能である開錠状態と不可能である施錠状態との一方から他方への移行を管理するロックシステムであって、
   所定の位置に設定された第一位置と当該第一位置とは異なる位置である第二位置との間で移動可能な閂部と、電力を受けて作動し前記閂部を第一位置および第二位置の一方から他方へ移動させる作動部と、を有し、前記扉および前記本体部の一方に取り付けられた電気錠と、
   第一位置に位置する前記閂部に干渉して施錠状態を作り且つ第二位置に位置する前記閂部に干渉しない第三位置と、前記閂部に干渉しない第四位置との間で移動可能な第二閂部と、鍵を用いた手動の操作を受けて作動し前記第二閂部を第三位置および第四位置の一方から他方へ移動させる手動作動部と、を有し、前記扉および前記本体部の他方に取り付けられた手動錠と、
   前記電気錠を作動させる電力を制御するロック制御部と、
   を備えるロックシステム。
2. 前記電気錠は、前記本体部に取り付けられ、
   前記手動錠は、前記扉に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のロックシステム。
3. 前記手動錠は、前記手動作動部が、前記第二閂部を所定の角度範囲で回転させることにより、第三位置と第四位置との間で移動させ、
   前記電気錠は、前記作動部として前記閂部を移動させるソレノイドを備え、前記閂部は、前記ソレノイドの駆動力により長手方向に沿って移動し、第一位置において突出し第二位置において引っ込む
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のロックシステム。
4. 開口を有する本体部の前記開口を開閉する扉と、
   前記扉と前記本体部との間に設けられて施錠および開錠を管理する請求項１〜３のいずれか１つに記載のロックシステムと、
   を備える扉構造。
5. 扉によって開閉される開口を有し、所定の装置を収納する本体部と、
   前記扉と前記本体部との施錠および開錠が可能な請求項４に記載の扉構造と、
   を備える電子機器。

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