JP2577167B2 - シリンダ錠 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子鍵を用いて施錠及
び解錠を行うシリンダ錠に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダ錠には機械的構成によって施錠
及び解錠を行うものと電気的構成によって施錠及び解錠
を行うものとがあるが、前者は針金等で複数個のロック
ピンの位置を揃えて解錠する所謂ピッキングという方式
で施錠した錠が解錠されてしまうという欠点があるた
め、最近では後者（電気的構成）のシリンダ錠が普及し
つつある。

【０００３】この種の電気的構成によるシリンダ錠の一
例が、既に本件出願人により案出されており、特願昭６
１−２４０５６４号公報に開示されている。以下、この
公報に開示されたシリンダ錠の構造を簡単に説明する。

【０００４】このシリンダ錠は、錠本体に固定された外
筒と、この外筒内に回転可能に支持された内筒と、を備
えており、外筒内には電池等の電源の他、内筒の外筒に
対する相対回転を阻止する電磁アクチュエータ、及び電
子鍵の照合を行うと共に電磁アクチュエータを作動させ
前記阻止状態を解除する電子回路が配設されている。そ
して、正しい電子鍵を内筒の鍵穴に挿入することにより
電磁アクチュエータが作動して内筒の外筒に対する相対
回転阻止状態が解除され、内筒の回転が許容される。従
って、内筒を回転させて解錠することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この公報に開示された
構造による場合、消費電力をある程度低減させることが
できるが、更に消費電力を低減させたいという要請があ
る。また、電池等を交換するにも電池等がシリンダ錠の
外筒内に配設されているので、シリンダごと交換しなけ
ればならなくなるという問題点が生じる。

【０００６】本発明は上記事実を考慮し、錠の内部に電
源を設ける必要がないシリンダ錠を得ることが目的であ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るシリンダ錠
は、錠本体に固定される外筒と、この外筒内に回転可能
にかつ同軸上に支持されると共に電子鍵挿入用の鍵穴が
形成された第１の内筒と、この第１の内筒と同軸上にか
つ連結可能に配置された第２の内筒と、この第２の内筒
に設けられ、前記第２の内筒が回転することにより施錠
及び解錠を行う施解錠手段と、第２の内筒内に設けら
れ、前記電子鍵の前記鍵穴への非挿入状態では前記第２
の内筒を前記第１の内筒から離間させ、前記電子鍵が前
記鍵穴へ挿入された場合には電圧が印加されて前記第２
の内筒を前記第１の内筒に連結させるクラッチ手段と、
を有することを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、電子鍵が第１の内筒の鍵穴
へ挿入されていない状態では、クラッチ手段によって第
２の内筒が第１の内筒から離間されるので、第１の内筒
と第２の内筒とが連結されることはない。このため、第
２の内筒に設けられた施解錠手段による解錠を行うこと
はできない。

【０００９】この状態から施解錠手段によって解錠を行
うには、以下のように操作する。まず、電子鍵が第１の
内筒の鍵穴へ挿入される。これにより、クラッチ手段に
電圧が印加されて、第２の内筒が第１の内筒と連結され
て一体となる。従って、電子鍵を鍵穴へ挿入した状態を
維持しつつ第１の内筒を回転させれば、これと一体的に
第２の内筒が回転する。このため、第２の内筒に設けら
れた施解錠手段によって解錠される。

【００１０】このように本発明によれば、内筒を第１の
内筒と第２の内筒とに分割すると共に、鍵穴へ電子鍵が
挿入されて電圧が印加されると両者を連結するクラッチ
手段を設けたので、錠の内部に電源を配設する必要がな
くなる。従って、消費電力の問題を考慮する必要がなく
なると共に、電池等を交換する必要もなくなる。さら
に、本発明によれば、外筒に対して同軸上に内筒を配置
すると共に、当該内筒を更に第１の内筒と第２の内筒と
に同軸上に分割したので、外筒、第１の内筒、及び第２
の内筒はすべて同軸上に位置されることになる。このた
め、セキュリティ向上を図るべく、旧来から多用されて
きた既設の機械式シリンダ錠を外して電子式シリンダ錠
に取り替える場合に、そのまま適用することができる。
すなわち、旧来の機械式シリンダ錠には内筒とクラッチ
手段とが同軸上にある同軸型と両者が偏心して配置され
ている偏心型とがあるが、前者のタイプの機械式シリン
ダ錠を電子式シリンダ錠と交換するためには、電子式シ
リンダ錠も同軸的な構成になっていなければ取り替える
ことができない。別言すれば、クラッチ手段が内筒に対
して偏心しているような電子式シリンダ錠では、前者の
タイプの機械式シリンダ錠との付替ができない。これに
対し、本発明のように外筒及び内筒が同軸上に配置され
かつ当該内筒を第１の内筒と第２の内筒とに分割して第
２の内筒にクラッチ手段を設ける構成とすれば、極めて
容易かつ経済的に既設の前者のタイプの機械式シリンダ
錠との交換を行うことができる。また、本発明によれ
ば、内筒を第１の内筒と第２の内筒とに分割して両者を
同軸上に配置すると共に第２の内筒内にクラッチ手段を
設ける構成としたので、前述した偏心型の電子式シリン
ダ錠の場合に比し、第２の内筒に設けられるクラッチ手
段を当該内筒の径方向寸法の範囲内で径方向に大型化す
ることができる。すなわち、前述した偏心型の電子式シ
リンダ錠では、自ずとクラッチ手段配設用のスペースが
径方向に狭くなるという不利がある。しかし、本発明で
は、内筒を軸方向に分割して第２の内筒にクラッチ手段
を設ける構成としたので、偏心型の電子式シリンダ錠の
場合よりもクラッチ手段を径方向に大型化することがで
きる。従って、クラッチ手段の設計の自由度を向上させ
ることができると共に、これに起因して第１の内筒と第
２の内筒との連結及び非連結の操作の確実化を図ること
が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、図１及び図２を用いて、本発明に係る
シリンダ錠の一実施例に係る電子錠１０、及びこれに挿
入される電子鍵１２について説明する。

【００１２】図２に示されるように、電子鍵１２は、把
持部１２Ａ及び挿入部１２Ｂから構成されている。挿入
部１２Ｂには、把持部１２Ａ側から順に電源１４、セン
サ１６、電子回路１８、結合器２０が内蔵されている。
センサ１６は、電子鍵１２が後述する電子錠１０の鍵穴
３０へ挿入されたことを検知する機能を有している。ま
た、電子回路１８は、通電されて閉路することにより結
合器２０へキーコードを発信する機能を有している。な
お、電子回路１８は一回または数回キーコードを発信す
ると、自動的に閉路され電源１４からの給電を遮断する
ようになっている。結合器２０は、電子回路１８からの
キーコードを後述する電子錠１０の照合変換部４６へ伝
達する機能を有している。

【００１３】一方、図１に示されるように、電子錠１０
は、錠本体２２に固定された外筒２４と、この外筒２４
内に回転可能に支持された第１の内筒２６と、この第１
の内筒２６と同軸上に配置された第２の内筒２８と、を
備えている。

【００１４】第１の内筒２６には、その軸芯部に電子鍵
１２を挿入するための鍵穴３０が形成されている。ま
た、第１の内筒２６の反対側の端部には、鍵穴３０と同
軸上に突起部３２が形成されている。

【００１５】第２の内筒２８における第１の内筒２６側
の端部には第１の内筒２６の突起部３２と同軸上に貫通
孔３４が形成されており、この貫通孔３４へは突起部３
２が挿入されている。また、第２の内筒２８の軸方向先
端部には施解錠手段としての突起３６が同軸上に形成さ
れており、この突起３６が回転することにより図示しな
い電子錠の施錠及び解錠用のボルトを移動させることが
できる。

【００１６】上述した第２の内筒２８の内部空洞部分に
は、クラッチ手段としてのアクチュエータ４０が配設さ
れている。このアクチュエータ４０は、円板形状の支持
部４０Ａとこれと同径かつ円板形状の結合部４０Ｂと、
支持部４０Ａと結合部４０Ｂとの間に配置された伸縮部
４０Ｃと、から成る。

【００１７】結合部４０Ｂの軸芯部には凹部４２が形成
されており、この凹部４２へは前記第１の内筒２６の突
起部３２が挿入されている。しかし、突起部３２の先端
面と凹部４２の底面との間には若干の隙間が形成されて
いる。従って、図１に示される状態では、突起部３２と
凹部４２とが離間しているので、第１の内筒２６及び第
２の内筒２８も離間している。

【００１８】また、伸縮部４０Ｃは、複数の圧電素子を
積層することにより構成されている。この伸縮部４０Ｃ
には、コイル４４及び照合変換部４６を含む駆動回路４
８が接続されている。照合変換部４６は、鍵穴３０に挿
入された電子鍵１２から入力されたキーコードが正しい
か否かを照合すると共に交流を直流に変換する機能を有
している。従って、正しい電子鍵１２が鍵穴３０へ挿入
されると、電磁誘導によって電流が発生し、交流から直
流に変換された後駆動電流が流れるようになっている。
これにより、積層された個々の圧電素子に機械的歪みが
生じ、全体としては伸長する。この結果、結合部４０Ｂ
の凹部４２と第１の内筒２６の突起部３２とが緊密に嵌
まり合うと共に、支持部４０Ａと第２の内筒２８の底面
とが密着し、第１の内筒２６と第２の内筒２８とが連結
される構成である。なお、圧電素子を積層することによ
って構成された伸縮部４０Ｃは、わずかな電気的エネル
ギーによって機械的歪みが生じる。

【００１９】なお、伸長したアクチュエータ４０は、所
定時間かけて自然放電するが、この所定時間が電子鍵１
２を回転させて解錠するのに要する時間となるように設
定されている。これについては、アクチュエータ４０の
伸縮部４０Ｃ（圧電素子）と並列に高抵抗値を有する抵
抗を配設し、放電時間が前記所定時間となるように制御
する方法を採ってもよい。

【００２０】以下に、本実施例の作用を説明する。今仮
に、電子鍵１２が鍵穴３０へ挿入されていない状態（図
１の実線図示状態）とする。この場合、アクチュエータ
４０の伸縮部４０Ｃは縮んでいるので、アクチュエータ
４０の結合部４０Ｂと第１の内筒２６の突起３６とは連
結されていない。従って、電子錠１０は突起３６による
施錠状態が維持される。

【００２１】この状態から、使用者によって電子鍵１２
が電子錠１０の第１の内筒２６の鍵穴３０へ挿入される
と（図１の二点鎖線図示状態）、電子鍵１２のセンサ１
６によって挿入状態が検知され、電子回路１８が閉路さ
れて所定のキーコードが結合器２０を介して電子錠１０
の照合変換部４６に入力される。照合変換部４６では、
入力されたキーコードと予め記憶された真正なキーコー
ドとの照合が行われる。

【００２２】入力されたキーコードが真正であると判定
されると、交流から直流に変換された後、駆動電流が流
れてアクチュエータ４０の伸縮部４０Ｃに充電される。
これにより、アクチュエータ４０は、充電量に応じて伸
長する。このため、支持部４０Ａと第２の内筒２８の底
面とが密着当接すると共に結合部４０Ｂの凹部４２へ第
１の内筒２６の突起部３２が緊密に嵌合される。これに
より、第２の内筒２８と第１の内筒２６とが連結されて
一体となる。

【００２３】この状態で使用者が電子鍵１２を回転させ
ることにより、第１の内筒２６及び第２の内筒２８が一
体に回転し、第２の内筒２８の突起３６が解錠を行う。
なお、アクチュエータ４０はこの操作の間に徐々に放電
し、電子鍵１２が鍵穴３０から抜き出されたときに放電
を完了し元の状態に復帰する。

【００２４】また、正しくない（真正なキーコードでは
ない）電子鍵を鍵穴３０へ挿入すると、第１の内筒２６
と第２の内筒２８とが連結されずに、第１の内筒２６が
空回りするので、解錠することはできない。

【００２５】このように本実施例では、内筒を第１の内
筒２６と第２の内筒２８とに分割し、真正な電子鍵１２
が挿入された場合に両者を連結するクラッチ手段として
のアクチュエータ４０を配設し、これをわずかな電気的
エネルギーで機械的歪みを生じる圧電素子によって構成
したので、電子錠１０の内部に電源を設ける必要がなく
なる。このため、消費電力の問題を考慮する必要がなく
なると共に、電池等を交換する作業を廃止することがで
きる。また、電源が不要であることから設置スペースの
削減を図ることができ、ひいては電子錠１０の小型化に
資することができる。

【００２６】さらに、本実施例では、電圧が印加される
ことにより機械的歪みが生じる圧電素子によってアクチ
ュエータ４０の伸縮部４０Ｃを構成したので、外部から
衝撃が電子錠１０に加えられた場合に誤作動することを
防止することができるという効果もある。

【００２７】なお、本実施例では、アクチュエータ４０
の伸縮部４０Ｃを構成する圧電素子は電圧が印加される
と伸長するように構成されているが、逆に電圧が印加さ
れると縮んで、これにより第１の内筒２６と第２の内筒
２８とが連結されるように構成してもよい。

【００２８】また、本実施例における第１の内筒２６の
突起部３２と第２の内筒２８の凹部４２との連結構造
は、突起と凹部との関係でなくてもよく、例えば突起の
代わりにボルトを用い結合部４０Ｂの代わりにナットを
用いる構成であってもよい。

【００２９】さらに、本実施例では、圧電素子によって
構成されたアクチュエータ４０を用いたが、これに限ら
ず、例えば電磁クラッチを用いた構成であってもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るシリ
ンダ錠は、内筒を第１の内筒と第２の内筒に分割すると
共に、鍵穴へ電子鍵が挿入されて電圧が印加されると両
者を連結するクラッチ手段を設けたので、錠の内部に電
源を設ける必要がないという優れた効果を有する。ま
た、本発明に係るシリンダ錠は、外筒に対して同軸上に
内筒を配置すると共に、当該内筒を更に第１の内筒と第
２の内筒とに同軸上に分割したので、旧来から多用され
てきた既設の機械式シリンダ錠を外して電子式シリンダ
錠に取り替える場合に、極めて容易かつ経済的に交換す
ることができるという優れた効果を有する。さらに、本
発明に係るシリンダ錠は、内筒を第１の内筒と第２の内
筒とに分割して両者を同軸上に配置すると共に第２の内
筒内にクラッチ手段を設ける構成としたので、偏心型の
電子式シリンダ錠の場合よりもクラッチ手段を径方向に
大型化することができ、これによりクラッチ手段の設計
の自由度の向上、更には第１の内筒と第２の内筒との連
結及び非連結の操作の確実化を図ることができるという
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る電子錠をその軸線を含む平面で
切断した状態で示す断面図である。

【図２】図１の電子錠に挿入される電子鍵をその軸線を
含む平面で切断した状態で示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 電子錠（シリンダ錠） １２ 電子鍵 ２２ 錠本体 ２４ 外筒 ２６ 第１の内筒 ２８ 第２の内筒 ３０ 鍵穴 ３６ 突起（施解錠手段） ４０ アクチュエータ（クラッチ手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 錠本体に固定される外筒と、 この外筒内に回転可能にかつ同軸上に支持されると共に
   電子鍵挿入用の鍵穴が形成された第１の内筒と、 この第１の内筒と同軸上にかつ連結可能に配置された第
   ２の内筒と、 この第２の内筒に設けられ、前記第２の内筒が回転する
   ことにより施錠及び解錠を行う施解錠手段と、第２の内筒内に設けられ、 前記電子鍵の前記鍵穴への非
   挿入状態では前記第２の内筒を前記第１の内筒から離間
   させ、前記電子鍵が前記鍵穴へ挿入された場合には電圧
   が印加されて前記第２の内筒を前記第１の内筒に連結さ
   せるクラッチ手段と、 を有することを特徴とするシリンダ錠。