JP4094028B2 - 磁気カード施錠装置におけるコード変更動作回転機構 - Google Patents

Description

この発明は、磁気カードにより操作される施錠装置におけるコード変更キャリアを作動させるコード変更動作回転機構に関する。

この種の磁気カードにより操作される施錠装置は、欧州特許第２４２４２号明細書（特許文献１）から知られており、コード変更は錠カバーの開口に挿入可能な差し込みキーのような工具によって行なわれた。この差し込みキーは回転可能なキャリアに挿入されて、このキャリアの回転により錠のコード変更が行なわれていたが、キャリアの回転作動がスムーズにいかなかったり、コード変更は電気的に作動するホテル錠などに何度も行なう方法では利用できなかった。

また、シリンダ錠において、工具又は手動ノブの操作なしにコード変換を可能にし、錠のコード変換を鍵利用の必然性に基づいて出来る限り最小限の出費でかつ閉鎖装置の通常の利用の際にも可能なように、例えばホテル閉鎖装置では客の権限で行なうことが出来るように構成する施錠装置が用いられており、このような施錠装置は、特公平８−３３０８４号公報（特許文献２）から知られている。

さらに、オンラインドアロックを備えた中央コンピュータ若しくはエレクトロニックス或いはバッテリーを備えた個々のロック装置を必要としないで、ロックコードを自動的に並びに機械的に変更することができ、かくして低コストで電子シシテムの効果が得られる磁気キー操作ロック装置も、開発されており、特許第３２１２９９４号明細書（特許文献３）から既に知られている。このロック装置ではキャリアはコード変更コードがエンコードされたコード変更キーをロック装置に挿入することにより所定の角度だけ回転され、少なくとも二つのキャリアはコード変更キーの挿入により自動的に所定の角度回転され、これらキャリアはロック装置のコードが繰り返される前に完全に１回転以上回転される。

そして先行技術では、（図１０参照）左右の歯車に各２個の磁石ピンが装填されており、９０度回転させるのに、ある角度まで回転すると２個の磁石により回転を補う必要がある。また、９０度を過ぎると、反対の歯車でないと、回転動作が行なえず、結果的に４通りの変換で終わりである（３６０度）。
このように、先行技術の施錠装置では、キャリアの回転は規則正しく行なわれなく、回転がスムーズにいかなかったり、回転位置の精度がでにくいので、コード変更が適切にスムーズに行なわれ難いものであった。
欧州特許第２４２４２号明細書 特公平８−３３０８４号公報 特許第３２１２９９４号明細書

この発明の課題は、磁気カードにより操作される施錠装置におけるコード変更手段であるキャリアの回転をスムーズに且つ回転位置の高い精度を得るコード変更動作回転機構を提供することである。

この課題は、磁気カードキーによって施錠位置から解錠位置へ作動されるコアスライド部材と、コアスライド部材に設けられた孔内で滑動する施錠装置のコードを構成する複数の磁石ピンと、コード変更するようにコアスライド部材に設けた複数のキャリア軸に取り付けられた複数の回転可能なキャリアと、磁石ピンが係合するスロットを備えるロックプレートとから成る磁気カード施錠装置のコード変更動作回転機構において、コード変更動作回転機構は、少なくとも二個のキャリアから成り、このキャリアはコアスライド部材内に回転可能に収納され、キャリア外周形状は、回転を伝えるための歯部とラッチ歯部とをキャリア軸線方向に並んで配置させていて、ラッチ歯部は、角度９０度毎に反時計廻りに外周に向かって徐々に外径差をもたせたラッチ係合部を形成しており、コアスライド部材には、一体成形にてばね機能を有するコアヒンジ部に、常に摺動可能に取り付けられたラッチがキャリアのラッチ歯部と係合するように設置されており、アングルスプリングがキャリアに組み込まれ、コアスライド部材に設けられたキャリア軸を挟み込むように設けられ、このキャリア軸に設けられたカムと接触していることによって、達成される。

この発明の磁気カード施錠装置のコード変更動作回転機構では、キャリア外周部には前記ラッチ歯部とキャリア軸線方向に並んで配置した歯部を形成することを特徴とする。

この発明のコード変更動作回転機構では、ロックプレートには、キャリアが回転するときに磁石ピンを移動させるカムスロットが形成されていて、このカムスロットの曲率がキャリアの単独回転を可能としたものであることを特徴とする。

この発明の回転機構によると、規則正しく回転が行なわれ、コアスライド部材に設けられたキャリアを支承する軸を挟み込むように、キャリア体に設置したスプリングで抑えているので誤動作をしない。この回転機構では、設定磁石ピンをキャリア内の一個のみの設置孔にしか設置しなくとも、回転作動できる。

この発明によると、歯車軸にカムを設け、歯車にスプリングを取り付け、ある角度になると、回転を補う構造にすることで磁石１個で９０度の回転を可能にしたので、ロックプレートの複雑なスロット溝穴形状にする必要がなく、金型の寿命も向上した。また、反転スプリングを設けることにより、カム形状の変更ができ、先行技術とは違う回転と変換機能の増加ができるために防犯性が向上した。

この発明によると、二軸独立３６０度回転が可能であり、左右単独設定及び複合設定ができる（図７参照）。その結果、部品の大幅な削減ができし、さらに、二軸を利用すれば、８通りの変換ができ。防犯性の向上が図れる。また、１歯車に１個の磁石で回転が可能である（図８参照）ので、この発明では２個の磁石で回転でき、先行技術と同様に４通りの変換ができるため、高価な磁石の使用が省け、安価にできる。

この発明によると、ロックプレートのカム形状のベクトル解析により、無理のない歯車の９０度回転を可能にした。押し下げ力に対して歯車の０度から９０度までの回転に必要な力の減衰量を考慮し、角度変化に合せた多段曲率を有することで、最大でも３０％以上を保ち、押し下げ力が重くならないようになっている。

次に、この発明の好ましい実施態様が添付図面に基づいて詳細に説明される。図１はカードキー錠機構並びにそれに協働するドア錠ラッチ機構の斜視図を示し、図２は内側錠機構の施錠状態を示し、図３はこの発明のコード変更手段作動回転機構を示し、図４ａは図３のＡ部の拡大図を示し、図４ｂは図３のＢ部の拡大図を示し、図４ｃは図３のキャリアを歯を設けてＡＣ歯車とした態様を示し、図４ｄは回転を補う構造を説明する断面図を示し、図４ｅは回転補充力を説明する断面図を示し、図５は図３のコード変更動作回転機構の０度、３６度、６０度，９０度の回転作動の態様を示し、図６はこの発明のコード変更手段作動回転機構の回転作動の態様を示し、図７はこの発明のコード変更手段作動回転機構の二軸独立回転の作動態様を示し、図８はこの発明のコード変更手段作動回転機構の１個磁石での回転の作動態様を示し、図９はロックプレートのカム形状ベクトル解析の説明図を示す。図１０は先行技術のカードキー錠のコード変更手段作動の回転作動の態様を示す。

図１はカードキー錠機構並びにそれに協働するドア錠ラッチ機構の斜視図を示し、
カードキー１０がドア錠ハウジング７に挿入されて、その施錠状態を開放する。施錠状態にあるときには、ドアラッチ３とハンドル１の間に機械的な連結ぶがない。このハンドル１は必要に応じて通常の取手２と共に使用する。

図２は図１の断面図であり、内側錠機構の施錠状態を示し、錠機構の錠ハウジング７をドアに装着したときにその錠機構の下端において、中空円筒形部材４がハウジング７の前壁から外方に延出して、その中空円筒形部材４の中にハンドルスピンドル３９並びにその共働く部材が取り付けられている。孔６から挿入された磁気カードキー１０は体面状態に配置された一対のシールドプレート２１とカバープレート２２の間に通過する。シールドプレート２１はスプリング２３によってカバープレート２２へ向かって弾力的に押し付けられている。コアスライド部材１１はカードキー１０の挿入によって滑動自在に取り付けられている。このコアスライド部材１１にこの発明のコード変更手段動作回転機構を備えており、カードキーを使用して錠機構を解錠或いは施錠する構成は先行技術の構成を使用するものである。それ故に、この発明の特にコード変更手段動作回転機構について詳細に説明するが、錠機構の基本的構成は公知の先行技術から知られているので、この明細書では省略する。

図３はこの発明のコード変更手段動作回転機構を示す。このコード変更手段動作回転機構を備える磁気カード施錠装置は、一般に、磁気カードキー１０によって施錠位置から解錠位置へ作動されるコアスライド部材１１と、コアスライド部材１１に設けられた孔内で滑動する施錠装置のコードを構成する複数の磁石ピン１９と、コード変更するように施錠装置の複数の回転可能なキャリア１５と、磁石ピン１９が係合するスロットを備えるロックプレート１２とから成る。このコード変更動作回転機構は、少なくとも二個のキャリア１５から成り、このキャリア１５はコアスライド部材１１内に回転可能に収納される。

図４ａは図３のＡ部の拡大図を示し、キャリア１５の外形周辺の横方向（キャリアの厚み方向）の一部には外形周辺のキャリア全周に四つの漸次上昇部から成る、言い換えると、角度９０度毎に反時計廻りに外周に向かって徐々に外径差をもたせたラッチ係合部材（ラッチ係合歯部）１５ａを備えている。この外形周辺のキャリア全周には四つの漸次上昇部から成るラッチ係合部材１５ａと平行に外形周辺の横方向に並んで配置した歯部を形成することもでき、このようにキャリアに歯部を形成するものをキャリア歯車ともいう。この状態では、ラッチ係合部材１５ａと歯をキャリア外形周辺の横方向（キャリアの厚み方向）に並んで配置されたキャリア１５となる（図４ｃを参照）。コアスライド部材１１には一体成形にてばね機能を有するコアヒンジ部１３に固定されたラッチ１４が設けられ、このラッチ１４はこのラッチ係合部材（ラッチ係合歯部）１５ａと係合するように設置されている。

図４ｂは図３のＢ部の拡大図を示し、アングルスプリング１６はキャリア１５に組み込まれ、コアスライド部材１１に設けられたキャリア軸１８を挟み込むように設けられ、このキャリア軸１８に設けられたカム１８ａと接触している。

図４ｃは図３のキャリアの外周に歯を設けてＡＣ歯車とした態様を示し、この実施態様では、ＡＣ歯車は、従来と違い、１８０度奇数歯とし、一種類で２個使いとした。この例では歯数は２８であり、左右２種類の歯車となっている。左右共用を考えると、４で割れない歯数にする必要がある。

図４ｄと図４ｅは図４ｂと同じく、スプリング１６による回転を補う構造を示す。図４ｄは回転前状態であって、歯車軸１８のカム１８ａの谷にスプリング１６が位置し、歯車のガタ付きを抑えた状態となっている。図４ｅは回転補充力の出始め位置まで、磁石により回転した状態であって、磁石による回転ベクトルの減少と共に、スプリング１６の反発力が発生し、それにより回転を補う。

図５は図３のコード変更動作回転機構の０度、３６度、６０度，９０度の回転動作の態様を示す。図５ａはこの実施態様では１８０度奇数歯としたＡＣ歯車としたキャリアを備え、磁石ピン１９がマグネット吸引状態にあり、カードキー１０が磁気カード施錠装置のハウジング７１内に挿入される前の状態である。

図５ｂはカードキー１０が磁気カード施錠装置のハウジング７１内に挿入されて、コアスライド部材１１が下降し始めている。吸引された磁石ピン１９がロックプレート１２に引掛かり、ＡＣ歯車を３６度回転させる。プラスチックコアスライド部材１１の歯車軸１８に設けられたカム山１８ａにキャリア歯車１５に組み込まれたアングルスプリング１６が乗り上げかけた状態になる。この状態でカードキー１０を抜き取ると、カム山１８ａの頂点までアングルスプリング１６が乗り上げ無いため、戻ろうとする付勢力が働き、元の０度動作状態（図５ａ）の戻ってしまう。また、各正規位置で逆回転をさせないためのラッチ１４と、そのラッチの戻し力をコアスライド部材１１に一体成形させたヒンジばね１３によって行なっている。

図５ｃは、約６０度回転すると、もう一方の磁石ピン１９が吸引され、ロックプレート１２のスロット２０に沿って回転を補う。４５度以上回転すると、コアスライド部材１１の歯車軸１８に設けられたカム山１８ａをアングルスプリング１６が乗り越すため、矢印方向（初期位置より９０度まで）に付勢力が発生し、９０度回転動作状態（図５ｄ）に強制回転する。カードキー１０が下端部まで挿入しなくともキャリア歯車１５は９０度回転動作状態（図５ｄ）になる。

図５ｄは、９０度の回転動作の態様を示す。９０度回転動作状態になると、コアスライド部材１１のコアヒンジ部１３の反力によりラッチ１４が入り込み、キャリアの外形周辺に歯部を形成するキャリア歯車１５が逆回転しないようにする。１８０度回転動作状態から２７０度回転動作状態へ回転のときも同様である。９０度回転動作状態から１８０度回転動作状態へ及び２７０度回転動作状態から元の０度動作状態への場合は、本過程が左側キャリア歯車により行なわれる。
この構成では、回転力がキャリア歯車１５に働く工程の時のみ、その歯車に付勢力が働くようにし、回転抵抗を少なくしている。

図６は、このこの発明のコード変更手段動作回転機構の回転作動の態様を示し、図６の上段では、０度から３６度、６２度、８３度、９０度まで回転した作動態様を示し、図６の下段では、その９０度回転作動状態から上段と同様にさらに３６度、６２度、８３度、９０度回転した作動態様を示し、結果として最初からみると、１８０度回転した作動態様となる。

歯車軸１８にカム１８ａを設け、キャリア歯車１５にスプリング１６を取り付け、ある角度になると、回転を補う構造にすることで磁石１個で９０度の回転を可能にしたので、ロックプレートの複雑なスロット溝穴形状にする必要がなく、金型の寿命も向上した。また、反転スプリングを設けることにより、カム形状の変更ができ、先行技術とは違う回転と変換機能の増加ができるために防犯性が向上した。

図７は、この発明のコード変更手段動作回転機構の二軸独立回転の作動態様を示す。図７には、０度から１８０度まで回転した作動態様と９０度から２７０まで回転した作動態様を開示する。この発明のコード変更手段動作回転機構であれば、二軸独立３６０度回転が可能であり、左右単独設定及び複合設定ができる。歯車形状を必要とせず、右側だけの３６０度回転ができるため、左側回転体を必要としなくてすむ。また、左側のみも上記と同様である。したがって、先行技術では４通りの変換しかできなかったが、個々に４通りの変換ができるため、先行技術と同じ４通りとすれば、一方は不要のため、部品の大幅な削減ができる。さらに、二軸を利用すれば、８通りの変換ができ。防犯性の向上が図れる。

図８はこの発明のコード変更手段動作回転機構の１個磁石での回転の作動態様を示し、図８では０度から９０度まで回転した作動態様と９０度から１８０度まで回転した作動態様を開示する。この発明のコード変更手段動作回転機構によると、１歯車に１個の磁石で回転が可能である。先行技術と同様に歯車回転にするれば、先行技術では４個の磁石を使用しなければ３６０度回転しなかったが、この発明では２個の磁石で回転でき、先行技術と同様に４通りの変換ができるため、高価な磁石の使用が省け、安価にできる。

図９はロックプレートのカム形状ベクトル解析の説明図を示す。ロックプレート１２には、キャリア１５が回転するときに磁石ピン１９を移動させるカムスロット２０が形成されていて、このカムスロット形状の曲率がキャリア歯車の単独回転を可能としたものである。押し下げ力Ａに対して、キャリア歯車１５の０°〜９０°回転に必要な力Ｂの減衰量を考慮し、角度変化に合せた多段曲率を有することで、最大でも３０％以上を保ち、押し下げ力Ａが重くならないようにした。

カードキー錠機構並びにそれに協働するドア錠ラッチ機構の斜視図を示す。 内側錠機構の施錠状態を示しす。 この発明のコード変更手段動作回転機構を示しす。 図３のＡ部の拡大図を示す。 図３のＢ部の拡大図を示す。 図３のキャリアを歯を設けてＡＣ歯車とした態様を示す。 回転を補う構造を説明する断面図を示す。 回転補充力を説明する断面図を示す。 図３のコード変更動作回転機構の０度、３６度、６０度，９０度の回転作動の態様を示す。 この発明のコード変更手段動作回転機構の回転の作動態様を示す。 この発明のコード変更手段動作回転機構の二軸独立回転の作動態様を示す。 この発明のコード変更手段動作回転機構の１個磁石での回転の作動態様を示す。 ロックプレートのカム形状ベクトル解析の説明図を示す。 先行技術のカードキー錠のコード変更手段動作機構の回転の作動態様を示す。

符号の説明

１．．．．ハンドル
２．．．．取手
３．．．．ドアラッチ
４．．．．中空円筒形部材
６．．．．カードキー挿入孔
７．．．．ハウジング
９．．．．ハンドルスピンドル
１０．．．．カードキー
１１．．．．コアスライド部材
１２．．．．ロックプレート
１３．．．．コアヒンジばね
１４．．．．ラッチ
１５．．．．キャリア（歯車）
１６．．．．アングルスプリング
１７．．．．コア孔
１８．．．．キャリア軸
１８ａ．．．カム
１９．．．．磁石ピン
２０．．．．ロックプレートのスロット
２１．．．．シールドプレート
２２．．．．カバープレート
２３．．．．スプリング

Claims (2)

1. 磁気カードキーによって施錠位置から解錠位置へ作動されるコアスライド部材と、コアスライド部材に設けられた孔内で滑動する施錠装置のコードを構成する複数の磁石ピンと、コード変更するようにコアスライド部材に設けた複数のキャリア軸に取り付けられた複数の回転可能なキャリアと、磁石ピンが係合するスロットを備えるロックプレートとから成る磁気カード施錠装置のコード変更動作回転機構において、コード変更動作回転機構は、少なくとも二個のキャリアから成り、このキャリアはコアスライド部材内に回転可能に収納され、キャリア外周形状は、回転を伝えるための歯部とラッチ歯部とをキャリア軸線方向に並んで配置させていて、ラッチ歯部は、角度９０度毎に反時計廻りに外周に向かって徐々に外径差をもたせたラッチ係合部を形成しており、コアスライド部材には、一体成形にてばね機能を有するコアヒンジ部に、常に摺動可能に取り付けられたラッチがキャリアのラッチ歯部と係合するように設置されており、アングルスプリングがキャリアに組み込まれ、コアスライド部材に設けられたキャリア軸を挟み込むように設けられ、このキャリア軸に設けられたカムと接触していることを特徴とする磁気カード施錠装置のコード変更動作回転機構。
2. ロックプレートには、キャリアが回転するときに磁石ピンを移動させるカムスロットが形成されていて、このカムスロットの曲率がキャリアの単独回転を可能としたものであることを特徴とする請求項１に記載の磁気カード施錠装置のコード変更動作回転機構。

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