JP3236619U - Box with electronic lock - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザーが組み立てやすく、雑に組み立てても確実に低消費電力で動作する電子ロック付き箱を提供する。【解決手段】コイル3bと磁石付き可動鉄心3fと別の磁石3eと回転ロック爪3gと蓋側に付けられたラッチ2を持ち、磁石付き可動鉄心3fと別の磁石3eとでバネの代わりを成し、正しいパスワードの入力によりコイル3bが通電され、磁石付き可動鉄心3fがコイル3bの磁界により可動することで回転ロック爪3gが回転しロック解除する。またコイルへの通電は複数回通電/非通電を繰り返す。これにより雑に組み立てても確実に低消費電力で動作する電子ロック付き箱が実現できる。【選択図】図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a box with an electronic lock which is easy for a user to assemble and surely operates with low power consumption even if it is roughly assembled. SOLUTION: The coil 3b, the movable iron core 3f with a magnet, another magnet 3e, the rotation lock claw 3g, and the latch 2 attached to the lid side are held, and the movable iron core 3f with a magnet and another magnet 3e replace the spring. By inputting the correct password, the coil 3b is energized, and the movable iron core 3f with a magnet is moved by the magnetic field of the coil 3b, so that the rotary lock claw 3g rotates and unlocks. In addition, energization of the coil repeats energization / de-energization multiple times. This makes it possible to realize a box with an electronic lock that reliably operates with low power consumption even when assembled roughly. [Selection diagram] FIG. 4
Description
本考案は電子ロック装置の付いた箱に関し、特に工作キットとしてユーザーが組み立てやすく、消費電力が少なく確実に動作する方法に関する。 The present invention relates to a box with an electronic lock device, and particularly to a method that is easy for the user to assemble as a work kit, consumes less power, and operates reliably.
学生などのユーザーが組み立てられる蓋付き箱、特に宝箱の工作キットが市販されている。ユーザーが電子回路やソフトウェアに興味が湧くように、電子ロックを含んで組み立てられる箱を提供する場合、工作の精度は人によって異なるため、簡単な仕組みで確実に動作する工作キットを提供する必要がある。また電子ロックはコイルに電流を流すため特にバッテリーを電源として使用する場合は低消費電力が望ましい。なぜなら低消費電力ではない場合、すぐにバッテリーの容量が減って回路の動作が不安定になり、確実に動作するとは言えなくなるためである。 Boxes with lids, especially treasure chests, that can be assembled by users such as students are commercially available. When providing a box that can be assembled including an electronic lock so that users are interested in electronic circuits and software, the accuracy of the work varies from person to person, so it is necessary to provide a work kit that works reliably with a simple mechanism. be. In addition, since the electronic lock allows current to flow through the coil, low power consumption is desirable, especially when the battery is used as a power source. This is because if the power consumption is not low, the capacity of the battery will be reduced immediately and the operation of the circuit will become unstable, and it cannot be said that the operation is reliable.
特許文献1では、ロックの付いた宝箱の構造が開示されているが、電子ロックを宝箱に取り付ける方法は開示されていない。また特許文献2では、電子ロックの構造が開示されているが、ユーザーが容易に組み立てられ確実に動作する方法は開示されていない。
ユーザーが組み立てやすく、低消費電力で雑に組み立てても確実に動作する電子ロック付き箱の構造が課題である。 The problem is the structure of a box with an electronic lock that is easy for the user to assemble, has low power consumption, and operates reliably even when assembled roughly.
コイルと磁石付き可動鉄心と別の磁石と回転ロック爪と、蓋側に付けられたラッチを持ち、蓋が閉じる時はラッチによってロック解除方向に回転ロック爪が押されることで、コイルに通電せずにラッチが回転ロック爪に引っかかりロックされる。磁石付き可動鉄心は別の磁石と引っ張り合う磁界の向きに設置され、コイルに通電されると可動鉄心が別の磁石から遠ざかる向きにコイルから磁界が発生することで、可動鉄心に接続された回転ロック爪がロック解除方向に回転しアンロックされて蓋が開く。別の磁石はコイルとの距離を変えられるように配置される。磁石付き可動鉄心の軸の向きは、地面と略鉛直に設置する。コイルの駆動回路には微分回路を使用し、コイルへの通電は複数回通電/非通電を繰り返す。 It has a coil, a movable iron core with a magnet, another magnet, a rotary lock claw, and a latch attached to the lid side. When the lid is closed, the latch pushes the rotary lock claw in the unlocking direction to energize the coil. Instead, the latch is caught by the rotary lock claw and locked. The movable iron core with a magnet is installed in the direction of the magnetic field that pulls against another magnet, and when the coil is energized, the magnetic field is generated from the coil in the direction that the movable iron core moves away from the other magnet, and the rotation connected to the movable iron core. The lock claw rotates in the unlocking direction and is unlocked to open the lid. Another magnet is arranged so that the distance from the coil can be changed. The axis of the movable iron core with magnet should be installed almost vertically to the ground. A differentiating circuit is used for the drive circuit of the coil, and the coil is energized / de-energized multiple times.
蓋が閉じる時はラッチによってロック解除方向に回転ロック爪が押されることで、コイルに通電せずにロックされるため、低消費電力となる。その状態で蓋を持ち上げようとするとラッチが回転ロック爪を回転させようとするが、ロック解除方向には回転しないため組み立て精度が多少悪くても確実にロックできる。 When the lid is closed, the latch pushes the rotary lock claw in the unlocking direction, which locks the coil without energizing it, resulting in low power consumption. If you try to lift the lid in that state, the latch will try to rotate the rotary lock claw, but since it does not rotate in the unlocking direction, it can be locked securely even if the assembly accuracy is a little poor.
磁石付き可動鉄心を使用することでコイルに発生させる磁界の強さを減らすことができ低消費電力となる。コイルが非通電状態において、磁石付き可動鉄心を引き付けておくために別の磁石を使用することで、飛んで無くしやすいバネを使用しなくても可動鉄心を引き付けておけ、組み立てやすくなる。 By using a movable iron core with a magnet, the strength of the magnetic field generated in the coil can be reduced, resulting in low power consumption. By using another magnet to attract the movable iron core with a magnet when the coil is not energized, the movable iron core can be attracted without using a spring that is easy to fly and lose, making it easier to assemble.
また別の磁石とコイルとの距離を変えられるように配置すれば、可動鉄心を引きつける力を調節できるため組み立て精度が多少悪くても確実にロックできる。磁石付き可動鉄心の軸の向きが地面と略鉛直に設置されるため、磁石付き可動鉄心がコイル軸穴内面の1方向に偏って摩擦することを防ぎ、確実にロックできる。 If the distance between another magnet and the coil can be changed, the force that attracts the movable iron core can be adjusted, so even if the assembly accuracy is a little poor, it can be locked securely. Since the axis of the movable iron core with a magnet is installed substantially vertically to the ground, it is possible to prevent the movable iron core with a magnet from rubbing in one direction on the inner surface of the coil shaft hole and to lock it securely.
コイルの駆動回路に微分回路を使用することで、電源電圧低下時にマイコンの動作が不定となりコイルが通電し続けることを防げるため、低消費電力になることと同時にコイルの異常発熱も防ぎ破損を防止し確実に動作する。またコイルへの通電が複数回通電/非通電を繰り返されることで、雑に組み立てられた場合でもロック部の引っかかりが低減でき、確実に動作する。 By using a differentiating circuit for the coil drive circuit, the operation of the microcomputer becomes indefinite when the power supply voltage drops, and the coil can be prevented from continuing to be energized. It works reliably. Further, by repeatedly energizing / de-energizing the coil a plurality of times, it is possible to reduce the catching of the lock portion even when it is loosely assembled, and it operates reliably.
蓋1bは箱本体1aに図示しない蝶番で連結されて開閉可能となっている。ラッチ2は、蓋1bを閉じると電子ロック部3の回転ロック爪3gに引っかかりロックされる様に蓋1bに取り付けられる。コイル3bが非通電状態の時、磁石付き可動鉄心3fは別の磁石3eに引き付けられている。
The lid 1b is connected to the box body 1a with a hinge (not shown) and can be opened and closed. The
基板4が操作されコイルへ通電されると、磁石付き可動鉄心3fはコイルの磁界に反発し別の磁石3eから遠ざかる方向へ押し上げられる。押し上げられた磁石付き可動鉄心3fに連結部品3fd経由で緩く勘合されている回転ロック爪3gが図の右回りに回転し、回転ロック爪3gの小さい爪部が隠れてラッチ2が外れて蓋1bを開けることが出来る。コイルへの通電は複数回通電/非通電を繰り返すようにマイコン4aによってプログラムされる。
When the
以下、添付図面に従って一実施例を説明する。1はMDF板やプラスチック等適性素材によりユーザーが組立可能な宝箱形状の箱で、ユーザーが大切なものを入れられる箱本体1a、箱の蓋1bからなる。蓋1bにはラッチ2が取り付けられており、また蓋1bは箱本体1aに図示しない蝶番で連結されて開閉可能となっている。
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
箱本体1aの前面にはフロントパネル1aaが取り付けられ、電源やパスワード入力操作を行ったり、また電子ロック部3の固定がされたりする。ラッチ2はプラスチック製で蓋1bを閉じると電子ロック部3の回転ロック爪3gに引っかかりロックされる様に取り付けられている。
A front panel 1aa is attached to the front surface of the box body 1a to perform power supply and password input operations, and to fix the
電子ロック部3はコイル3b、別の磁石3e、磁石付き可動鉄心3f、回転ロック爪3g、それらを保持するコイルホルダー3aを含み、金属またはプラスチック等で作られる。コイル3bを通電するための駆動回路が実装された基板4は、前記電源やパスワード入力操作用のマイコン4a、例えばMOSFETであるスイッチ4d、及び図示しない電源スイッチ、複数のプッシュスイッチ等の回路部品が実装される。
The
コイル3bは例えば直径0.29mmのポリウレタン被覆銅線がボビン3cに巻回され、銅線の両端は基板4に接続される。ボビン止め3dはプラスチック等で作られ、コイルホルダー3aに置かれたボビン3cへ下から差し込める形状に作られ、ボビン3cをコイルホルダー3aに固定する。別の磁石3eはボビン止め3dの溝穴に手で圧入され、溝穴の軸方向に移動でき、コイルとの距離を調整できる。
In the coil 3b, for example, a polyurethane-coated copper wire having a diameter of 0.29 mm is wound around the bobbin 3c, and both ends of the copper wire are connected to the
磁石付き可動鉄心3fを構成する可動鉄心3faは、例えば鉄のM3皿ビスを用い、磁石3fb、磁石3fcは例えばメッキされた直径6mm厚さ3mmの円柱形ネオジム磁石等を用い、磁石3fbと磁石3fcと可動鉄心3faは接着剤などで固定されるか、固定されずとも磁力で自然に連結されており、ボビン3cの中央穴に挿入し直線運動出来るように構成される。また磁石付き可動鉄心3fの軸方向は地面と略鉛直に配置すると、ボビン3cの中央穴壁のバリや摩擦の影響を低減できる。 The movable iron core 3fa constituting the movable iron core 3f with a magnet uses, for example, an iron M3 countersunk screw, and the magnet 3fb and the magnet 3fc use, for example, a plated cylindrical neodymium magnet having a diameter of 6 mm and a thickness of 3 mm. The 3fc and the movable iron core 3fa are fixed with an adhesive or the like, or are naturally connected by a magnetic force even if they are not fixed, and are configured to be inserted into the central hole of the bobbin 3c so that they can move linearly. Further, if the movable iron core 3f with a magnet is arranged substantially vertically with the ground, the influence of burrs and friction on the central hole wall of the bobbin 3c can be reduced.
連結部品3fdは例えばプラスチックや鉄で作られ、可動鉄心3faの軸部分にねじ止め固定され、磁石付き可動鉄心3fの直線運動を回転ロック爪3gの回転運動に変換されるように回転ロック爪3gの爪部分に緩く勘合される。回転ロック爪3gはプラスチックなどで作られ、金属等で作られるシャフト3hにてコイルホルダー3aの両穴部に回転できるように連結される。 The connecting part 3fd is made of, for example, plastic or iron, is screwed and fixed to the shaft portion of the movable iron core 3fa, and the rotary lock claw 3g is converted from the linear motion of the movable iron core 3f with a magnet into the rotational motion of the rotary lock claw 3g. It is loosely fitted to the claw part of. The rotary lock claw 3g is made of plastic or the like, and is connected to both holes of the coil holder 3a by a shaft 3h made of metal or the like so as to be rotatable.
動作は、図示しない電池、例えば単4アルカリ乾電池2本が直列に挿入、接続されて基板4が動作する。基板4にはマイコン4aとスイッチ4dと図示しない電源スイッチと複数のプッシュスイッチ等が取り付けられ、電源スイッチを入れ、あらかじめマイコン4a内のFlashメモリまたはEEPROMに保存された正しいパスワード(押し順)の通りに複数のプッシュスイッチを順番に押すと、図示しないブザーやLEDが鳴動した後、マイコン4aのコイル駆動用ポートをHIに駆動する。
As for the operation, a battery (not shown), for example, two AAA alkaline batteries are inserted and connected in series to operate the
するとコンデンサ4bと抵抗4cで構成された微分回路によって、HIに駆動された電圧変化がスイッチ4dのゲートを駆動しスイッチ4dがONすることで、コイル3bが通電される。前記コイル駆動用ポートをLO→HI→LO→HIと繰り返し駆動することで、スイッチ4dを繰り返し駆動出来る。値の一例では、コンデンサ4bは例えば10uFで、抵抗4cは100kオームで、前記繰り返し駆動の周期を2Hzとする事でスイッチ4dが駆動される。 Then, the voltage change driven by the HI drives the gate of the switch 4d by the differentiating circuit composed of the capacitor 4b and the resistor 4c, and the switch 4d is turned on to energize the coil 3b. By repeatedly driving the coil drive port in the order of LO → HI → LO → HI, the switch 4d can be repeatedly driven. As an example of the value, the capacitor 4b is, for example, 10uF, the resistor 4c is 100k ohms, and the switch 4d is driven by setting the cycle of the repeated drive to 2 Hz.
前記微分回路を構成することで、前記電池電圧が低下しマイコン4aの動作が不安定になり前記コイル駆動用ポートがHIで保持された場合でもスイッチ4dは駆動し続ける事がなく、コイル3bが発熱し続けて高温になり危険な状態になる事を避けられる。 By configuring the differentiating circuit, the battery voltage drops, the operation of the microcomputer 4a becomes unstable, and even if the coil driving port is held by HI, the switch 4d does not continue to drive, and the coil 3b It is possible to avoid becoming a dangerous state due to continuous heat generation and high temperature.
磁石付き可動鉄心3fはコイル3bに挿入される側を例えばN極、別の磁石3eはコイル3b側を例えばS極の磁極に設置され、コイル3bが非通電状態では磁石付き可動鉄心3fは、バネが無くても別の磁石3eに引き付けられている。すなわちバネの代わりを成している。 The movable iron core 3f with a magnet is installed on the pole inserted into the coil 3b, for example, on the N pole, and another magnet 3e is installed on the magnetic pole on the coil 3b side, for example, on the S pole. Even if there is no spring, it is attracted to another magnet 3e. That is, it is a substitute for a spring.
その状態で蓋1bが閉まりラッチ2が回転ロック爪3gの前記爪部分とは約150度反対側の小さい爪部に当たると回転ロック爪3gは図4で右向きに回転しラッチ2がそのまま下方向に押し込まれ、磁石付き可動鉄心3fが別の磁石3eに引き付けられているため、ラッチ2の溝に前記小さい爪部が勘合しロックされる。
In that state, when the lid 1b is closed and the
一度ロックされると、蓋1bを開こうとしてラッチ2が上向きに移動しようとしたとき、回転ロック爪3gは前記小さい爪部がラッチ2の溝に引っ張られ図4で左回転しようとするが、ボビン3cにぶつかってそれ以上左回転せず、結果としてロックされたままとなる。
Once locked, when the
コイル3bが通電されると、例えばコイル3bの磁石付き可動鉄心3f側がN極で励磁されるため、磁石付き可動鉄心3fのN極と反発しコイル3bから遠ざかる方向に力が働く。すると連結部品3fdにより回転ロック爪3gが図4で右回りに回転し、前記爪部分とは約150度反対側の小さい爪部が下向きに向く事でコイルホルダー3aに隠れ、ラッチ2が外れて蓋1bを開けることが出来る。
When the coil 3b is energized, for example, the magnet-equipped movable iron core 3f side of the coil 3b is excited by the N pole, so that the force repels the N pole of the magnet-equipped movable iron core 3f and a force acts in the direction away from the coil 3b. Then, the rotary lock claw 3g is rotated clockwise by the connecting component 3fd in FIG. 4, and the small claw portion on the opposite side of the claw portion is directed downward to hide behind the coil holder 3a and the
1 箱
1a 箱本体
1aa フロントパネル
1b 蓋
2 ラッチ
3 電子ロック部
3a コイルホルダー
3b コイル
3c ボビン
3d ボビン止め
3e 別の磁石
3f 磁石付き可動鉄心
3fa 可動鉄心
3fb 磁石
3fc 磁石
3fd 連結部品
3g 回転ロック爪
3h シャフト
4 基板
4a マイコン
4b コンデンサ
4c 抵抗
4d スイッチ
4e ダイオード
1 Box 1a Box body 1aa Front
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021003904U JP3236619U (en) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | Box with electronic lock |
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JP2021003904U Active JP3236619U (en) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | Box with electronic lock |
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