JP4275277B2

JP4275277B2 - 自転車の施錠装置

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Publication number: JP4275277B2
Application number: JP35968399A
Authority: JP
Inventors: 良將伊東; 和光二見; 俊介木村; 力関本
Original assignee: Miyata Industry Co Ltd
Current assignee: Morita Miyata Corp
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: JP2001171572A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車の施錠装置に関し、特に前輪側又は後輪側を施錠することができ、盗難防止効果が大きい施錠装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自転車の施錠装置としては、例えば特開平７−８１６４５号公報に記載されているものが知られている。
この従来例は、自転車に乗ったまま遠隔操作によって前輪と後輪の施錠・解錠を行う為に、車体枠に取付けた鍵で施錠可能な操作部と、この操作部に索条によんて連結され、前後の車輪の近傍に取付た第１及び第２の掛け金を有する第１及び第２錠機構とを備え、操作部を操作することにより、索条を介して第１及び第２錠機構の第１及び第２の掛け金をを車輪のスポーク間に進退させて施錠・解錠するようにした自転車錠が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自転車の施錠装置にあっては、掛け金を車輪のスポーク間に進退させて施錠・解錠するようにしているので、掛け金がスポークに当接する場合には、施錠することができず、一々車輪を回転させて掛け金がスポークに当接しないようにしてから施錠しなければならず、施錠状態の確認が不可欠であるという未解決の課題があると共に、施錠・解錠を電気的に制御することができないという未解決の課題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、施錠杆がスポークに当接した場合にはそのことを報知することが可能であると共に、スポークに当接した場合に解錠方向への施錠杆の後退を規制して、施錠方向のみに移動可能として確実な施錠を行うことができ、また簡易な構成で電気的に施錠及び解錠することができる自転車の施錠装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る自転車の施錠装置は、自転車の車輪を施錠する自転車の施錠装置において、前記車輪のスポークの通過軌跡と交差する方向に進退自在に配設された施錠杆と、該施錠杆を前記スポークの通過軌跡を横切る施錠方向に後退不能に前進させると共に、後退させる電気的駆動手段を有する開閉機構とを備え、前記電気的駆動手段は、螺軸と当該螺軸に螺合するナットと、前記螺軸をウォーム歯車を介して駆動する電気的回転駆動源と、該電気的回転駆動源を駆動制御する駆動制御手段とを有し、前記ナットが施錠杆に連結されていることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に係る自転車の施錠装置は、自転車の車輪を施錠する自転車の施錠装置において、前記車輪のスポークの通過軌跡と交差する方向に進退自在に配設された施錠杆と、該施錠杆を前記スポークの通過軌跡を横切る方向に後退不能に前進させると共に、後退させる電気的駆動手段を有する開閉機構と、前記施錠杆が前記スポークに当接したことを検出する当接検出手段と、該当接検出手段で施錠杆のスポークへの当接を検出したときに警報を発する警報手段とを備え、前記電気的駆動手段は、螺軸と当該螺軸に螺合するナットと、前記螺軸をウォーム歯車を介して駆動する電気的回転駆動源と、該電気的回転駆動源を駆動制御する駆動制御手段とを有し、前記ナットが施錠杆に連結されていることを特徴としている。
【０００７】
さらに、請求項３に係る自転車の施錠装置は、請求項２に係る発明において、前記当接検出手段は、施錠杆がスポークの通過軌跡を横切って閉位置に到達したことを検出する閉位置検出手段と、前記施錠杆がスポークに当接する位置に達したことを検出する中間位置検出手段とを備え、前記中間位置検出手段で施錠杆を検出し、且つ閉位置検出手段で施錠杆の閉位置を検出していないときに当該施錠杆がスポークに当接しているものと判断するように構成されていることを特徴としている。
【０００８】
さらにまた、請求項４に係る自転車の施錠装置は、請求項１乃至３の何れかに係る発明において、前記電気的駆動手段は、他の施錠機構の施錠動作を電気的に検出して、施錠杆を開閉動作させるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
なおさらに、請求項５に係る自転車の施錠装置は、請求項１乃至４の何れかの発明において、前記駆動制御手段は、駆動用直流電源を有し、該駆動用直流電源の電圧を監視し、当該電源電圧が所定電圧以下となったときに前記電気的駆動手段の施錠制御を禁止するように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を盗難防止効果を高めた施錠装置に適用した場合の第１の実施形態を示す全体構成図であって、図中、１は自転車であって、車体フレーム２と、この車体フレーム２のヘッドパイプ２ａに回動自在に支持された前輪３を回転自在に支持するフロントホーク４及びハンドル５と、車体フレーム２の立てパイプ２ｂに連結されたバックホーク２ｃ及びチェンステー２ｄによって回転自在に支持された後輪６とで構成されている。
【００１２】
そして、ヘッドパイプ２ａにはハンドル４を施錠及び解錠する前輪側施錠機構としてのハンドルロック装置１０が装着されていると共に、バックホーク５には、本発明の施錠装置としての後輪ロック装置２０が装着されている。
ハンドルロック装置１０は、図２に拡大図示するように、ヘッドパイプ２ａの上端に固定され、ヘッドパイプ２ａに支持されたフロントフォーク３の外周面に形成されたロックギヤ１１と対向する位置にロック解放バネ（図示せず）によって常時ロックギヤ１１から離間する方向に付勢されたストッパー１２がロックギヤ１１に対して進退自在に配設され、このストッパー１２がシリンダー錠１３にロックキー１４を差し込んで施錠位置に回動させることにより、ロックギヤ１１に係合してフロントホーク３及びハンドル４の回動を阻止するロック位置となり、このロック位置からロックキー１４を解錠位置に回動させることにより、ストッパー１２がロック解放バネによってロック解除位置に復帰する。
【００１３】
そして、ストッパー１２には、その施錠状態即ちロック状態及びロック解除状態を検出する施錠状態検出手段としてのリミットスイッチで構成されるハンドルロック操作検出スイッチ１５が関連して配設され、このハンドルロック操作検出スイッチ１５がストッパー１２がロック解除位置にあるときにオン状態となり、ロック位置でオフ状態となるように設定されている。
【００１４】
また、後輪ロック装置２０は、図３〜図５に示すように、バックホーク２ｃに固着される偏平なケース体２１を有し、このケース体２１の一方の側面に直流電源としての一次電池２２がケース体２１に設けられた開閉扉２３を開くことにより、着脱可能に配設され、この開閉扉２３に前述したハンドルロック装置１０のロックキー１４で開閉され施錠装置（図示せず）が設けられている。
【００１５】
そして、ケース体２１には、図３で見て、後輪６及びその外側に固定された泥よけ７を挿通可能な切欠２４が形成され、この切欠２４の上部側に回動支持軸２５が配設され、この回動支持軸２５に左右一対の施錠杆２６及び２７の中間部が軸方向に重ねた状態で回動自在に装着されている。ここで、施錠杆２６は、回動支持軸２５に回動自在に支持された左下方に延長する杆部２６ａと、この杆部２６ａの自由端から下方に延長する垂直杆部２６ｂと、この垂直杆部２６ｂの自由端から右側に弯曲延長する弯曲杆部２６ｃとで略逆Ｊ字状に形成され、同様に、施錠杆２７は、回動支持軸２５に回動自在に支持された右下方に延長する杆部２７ａと、この杆部２７ａの自由端から下方に延長する垂直杆部２７ｂと、この垂直杆部２７ｂの自由端からから左側に弯曲延長する弯曲杆部２７ｃとで略Ｊ字状に形成され、これら施錠杆２６及び２７が後輪６及び泥よけ７を囲むように配設されている。
【００１６】
また、施錠杆２６及び２７の回動支持軸２５より上方に延長する延長杆部２６ｄ及び２７ｄの自由端に夫々回動アーム２８及び２９が回動自在に取付けられ、これら回動アーム２８及び２９の先端が回動ピン３０によって連結され、回動アーム２８及び２９と延長杆部２６ｄ及び２７ｄとがパンタグラフ状に配設され、回動ピン３０を上下方向に移動させることにより、施錠杆２６及び２７が開閉される。
【００１７】
そして、回動ピン３０が開閉機構３１によって開閉動作される。この開閉機構３１は、図３に示すように、回動支持軸２５の中心を通る垂直線に沿って延長する螺軸３２と、この螺軸３２に螺合するナット３３と、螺軸３２の上端に結合されたウォームホイール３４と、このウォームホイール３４に噛合するウォーム３５と、ウォーム３５を回転駆動する電気的回転駆動源としての電動モータ３６と、後述する制御装置５０とを有する電気的駆動手段で構成され、ナット３３の上面に回動ピン３０が一体に固定されている。
【００１８】
したがって、ナット３３が螺軸３２の下方側に螺合している状態で、施錠杆２６及び２７が、図４に示すように、弯曲杆部２６ｃ及び２７ｃの先端がスポーク８の通過軌跡に対して左右に開いた解錠位置となり、この状態から電動モータ３６を正転させてウォーム３５を正転させることにより、螺軸３２が正転してナット３３が上方に移動することにより、弯曲杆部２６ｃ及び２７ｃの先端の間隔が徐々に狭まって両者の先端が互いにスポーク８の回転軌跡を横切って図３に示すように重なった施錠位置となる。
【００１９】
そして、施錠杆２６及び２７が解錠位置にある状態で、ナット３３に接触してオン状態となる開位置検出手段としてのリミットスイッチで構成される開位置検出スイッチ４０が配設され、施錠杆２６及び２７が施錠位置にある状態で、ナット３３に接触してオン状態となる閉位置検出手段としてのリミットスイッチで構成される閉位置検出スイッチ４１が配設されていると共に、施錠杆２６及び２７の弯曲杆部２６ｃ及び２７ｃの先端が解錠位置からスポーク８に当接する中間位置に達したときにナット３３に接触してオン状態となり、次に施錠状態から中間位置に達したときにオフ状態となる中間位置検出手段としてのセルフロック式のプッシュスイッチで構成される中間位置検出スイッチ４２が配設されている。また、施錠杆２６及び２７の何れかがスポーク８に当接することにより、中間位置で停止した場合に、後輪６を僅かに回転させてスポーク８と施錠杆２７及び２７の何れかとの当接関係を離脱させてから正規の閉位置即ち施錠位置に移動させる指示を行う再動スイッチ４３がケース体２１の表面に配設されている。
【００２０】
そして、モータ収納ケース２７内に後輪ロック装置２０を施錠及び解錠状態を制御する駆動制御手段としての制御装置５０が内装されている。この制御装置５０は、図６に示すように、一次電池２２の直流電力が駆動電力として入力されると共に、Ａ／Ｄ変換器５１を介して入力されるマイクロコンピュータ５２を有し、このマイクロコンピュータ５２の入力側インタフェースに一端が一次電池２２の正極側に接続された開位置検出スイッチ４０、閉位置検出スイッチ４１、中間位置検出スイッチ４２及び再動スイッチ４３のスイッチ信号が入力され、出力側インタフェースに電動モータ３６、乗り手の視認可能な位置に配設された発光ダイオード４４及び乗り手の聴取可能な位置に配設されたブザー４５が接続されている。
【００２１】
また、制御装置５０と、ハンドルロック装置１０のハンドルロック操作検出スイッチ１５との間が３芯の接続ケーブル４６で接続され、このうちの１芯４６ａが一次電池２２とハンドルロック操作検出スイッチ１５の一端との間を接続し、他の１芯４６ｂがハンドルロック操作検出スイッチ１５の他端とマイクロコンピュータ５２の入力側インタフェースとの間を接続し、残りの１芯４６ｃが断線検出用としてハンドルロック操作検出スイッチ１５の一次電池２２側とマイクロコンピュータ５２の入力インタフェースとの間を接続している。
【００２２】
そして、前記マイクロコンピュータ５２では、図７に示す施錠制御処理を実行する。
この施錠制御処理は、先ず、ステップＳ１でハンドルロック操作検出スイッチ１５のスイッチ信号ＳＨがオン状態であるか否かを判定し、これがオン状態であるときには、ハンドルロック装置１０がロックキー１４の操作によって施錠状態に操作されたものと判断してステップＳ２に移行し、前回のスイッチ信号ＳＨがオフ状態であるか否かを判定し、これがオン状態であるときには、ハンドルロック装置１０の施錠状態が継続しているものと判断して前記ステップＳ１に戻り、オフ状態であるときには、今回解錠状態から施錠状態に操作されたものと判断してステップＳ３に移行する。
【００２３】
このステップＳ３では、閉位置検出スイッチ４１のスイッチ信号がオフ状態であるか否かを判定し、これがオン状態であるときには、施錠杆２６及び２７が施錠位置にあって、スポーク８の移動を規制しているものと判断して、そのまま前記ステップＳ１に戻り、オフ状態であるときには施錠杆２６及び２７が開いて解錠状態にあるものと判断してステップＳ４に移行する。
【００２４】
このステップＳ４では、Ａ／Ｄ変換器５１から入力される電池電圧Ｖ_Bを読込み、次いでステップＳ５に移行して、読込んだ電池電圧Ｖ_Bが電動モータ２８を十分に駆動可能な設定電圧Ｖ_BS以上であるか否かを判定し、Ｖ_B≧Ｖ_BSであるときには、電池電圧Ｖ_Bが十分であると判断してステップＳ６に移行し、後述する制御状態フラグＦＳを“０”にリセットしてからステップＳ７に移行する。
【００２５】
このステップＳ７では、電動モータ２８に対して例えば時計方向に回転駆動させる正転駆動信号を出力してからステップＳ８に移行し、中間位置検出スイッチ４２のスイッチ信号ＳＭがオン状態であるか否かを判定し、これがオフ状態であるときには施錠杆２６及び２７が施錠中であると判断して前記ステップＳ７に戻り、オン状態であるときにはステップＳ９に移行する。
【００２６】
このステップＳ９では、閉位置検出スイッチ４１のスイッチ信号ＳＣがオン状態であるか否かを判定し、これがオフ状態であるときには、施錠杆２６及び２７が中間位置から閉位置に移動中であると判断してステップＳ１０に移行する。
このステップＳ１０では、中間位置検出スイッチ４２がオン状態となってから所定時間即ち施錠杆２６及び２７が中間位置から閉位置まで移動するに十分な時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときには、前記ステップＳ７に戻り、所定時間が経過したときには、施錠杆２６及び２７の何れかがスポーク８に当接して中間位置に保持されているものと判断して、ステップＳ１１に移行する。
【００２７】
このステップＳ１１では、電動モータ３６に対する正転駆動信号の出力を停止して、電動モータ３６の回転を停止させ、次いでステップＳ１２に移行して、施錠杆２６及び２７が中間位置に停止していることを表す図７（ｃ）に示すように所定時間周期でオン状態及びオフ状態を繰り返すブザー駆動信号及び発光ダイオード駆動信号をブザー４５及び発光ダイオード４４に出力して、警報音及び警報光を発してからステップＳ１３に移行する。
【００２８】
このステップＳ１３では、乗り手が施錠杆２６及び２７の双方がスポーク８と対向しないよう後輪６を僅かに回転させてから再動スイッチ４３をオン状態としたか否かを判定し、これがオフ状態であるときには前記ステップＳ１２に戻って警報音及び警報光の発生を継続し、再動スイッチ４３がオン状態となると、前記ステップＳ７に移行する。
【００２９】
また、前記ステップＳ９の判定結果が、閉位置検出スイッチ４１がオン状態であるときには、施錠杆２６及び２７がスポーク８間に挿通されて、その移動を規制する閉位置即ち施錠位置に達しているものと判断してステップＳ１４に移行し、モータ駆動信号の出力を停止し、次いでステップＳ１５に移行して、図７（ｂ）に示すように比較的短いオン状態の幅で２回連続するブザー駆動信号及び発光ダイオード駆動信号をブザー４５及び発光ダイオード４４に出力してから前記ステップＳ１に戻る。
【００３０】
また、前記ステップＳ５の判定結果がＶ_B＜Ｖ_BSであるときにはステップＳ１６に移行して、電池電圧不足であることを表す例えば図７（ｃ）に示すように、比較的長い時間オン状態を継続した後オフ状態となるブザー駆動信号及び発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動信号をブザー４５及び発光ダイオード４４に出力してから前記ステップＳ１に戻る。
【００３１】
一方、前記ステップＳ１の判定結果が、ハンドルロック操作検出スイッチ１５のスイッチ信号ＳＨがオフ状態であるときにはステップＳ１７に移行し、前回のスイッチ信号ＳＨがオフ状態であるか否かを判定し、これがオフ状態であるときにはハンドルロック装置１０の解錠状態が継続しているものと判断して前記ステップＳ１に戻り、オン状態であるときにはハンドルロック装置１０の施錠状態から解錠操作されたものと判断してステップＳ１８に移行する。
【００３２】
このステップＳ１８では、開位置検出スイッチ４０のスイッチ信号ＳＯがオン状態であるか否かを判定し、これがオン状態であるときには、施錠杆２６及び２７が開位置即ち解錠位置にあるものと判断してそのまま前記ステップＳ１に戻り、オフ状態であるときには施錠杆２６及び２７が閉位置即ち施錠位置にあるものと判断してステップＳ１９に移行する。
【００３３】
このステップＳ１９では、電池電圧Ｖ_B を読込み、次いでステップＳ２０に移行して、電池電圧Ｖ_Bが前述した設定電圧Ｖ_BS以上であるか否かを判定し、Ｖ_B≧Ｖ_BSであるときには電池電圧Ｖ_Bが十分であると判断してステップＳ２１に移行して、解錠操作を行ったか否かを表す状態フラグＦＳを解錠操作を行ったことを表す“０”にリセットしてからステップＳ２５に移行し、Ｖ_B＜Ｖ_BSであるときにはステップＳ２２に移行する。
【００３４】
このステップＳ２２では、前述したステップＳ１６と同様に、ブザー４５及び発光ダイオード４４に対して電池電圧不足を表す図７（ｄ）に示す駆動信号を出力してからステップＳ２３に移行し、状態フラグＦＳが“１”にセットされているか否かを判定し、これが“１”にセットされているときには後述するステップＳ３２にジャンプし、“０”にリセットされているときにはステップＳ２４に移行して状態フラグＦＳを“１”にセットしてからステップＳ２５に移行する。
【００３５】
ステップＳ２５では、電動モータ３６に対して逆転用駆動信号を出力してからステップＳ２６に移行し、開位置検出スイッチ４０のスイッチ信号ＳＯがオン状態であるか否かを判定し、これがオフ状態であるときには施錠杆２６及び２７が解錠中であると判断してステップＳ２７に移行し、閉位置検出スイッチ４１のスイッチ信号ＳＣがオン状態であるか否かを判定し、これがオン状態であるときには、ステップＳ２８に移行して、電動モータ３６が逆転を開始してから所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間を経過していないときにはステップＳ２７に戻り、所定時間を経過したときにはステップＳ３１に移行する。
【００３６】
また、ステップＳ２７の判定結果が閉位置検出スイッチ４１のスイッチ信号ＳＣがオフ状態であるときには、施錠杆２６及び２７が移動を開始したものと判断してステップＳ２９に移行し、中間位置検出スイッチ４２のスイッチ信号ＳＭがオン状態であるか否かを判定し、これがオフ状態であるときには施錠杆２６及び２７が中間位置を越えて移動しているものと判断して前記ステップＳ２５に戻り、オン状態であるときには施錠杆２６及び２７か閉位置及び中間位置間で移動中であるか又は停止中であるものと判断してステップＳ３０に移行する。
【００３７】
このステップＳ３０では、施錠杆２６及び２７が閉位置から中間位置を越えるまでに要する十分な所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときには前記ステップＳ２５に戻り、所定時間が経過したときには、施錠杆２６及び２７の移動が停止しているものと判断してステップＳ３１に移行し、電動モータ３６の逆転駆動信号の出力を停止してからステップＳ３２に移行して、図７（ｅ）に示す解錠異常を表すオン状態を継続する異常用ブザー駆動信号及び発光ダイオード制御信号を出力し、次いでステップＳ３３に移行して、再動スイッチ４３がオン状態であるか否かを判定し、これがオフ状態であるときに前記ステップＳ３２に戻り、オン状態であるときには前記ステップＳ２５に移行して、電動モータ３６の逆転駆動を再開する。
【００３８】
一方、前記ステップＳ２６の判定結果が開位置検出スイッチ４０のスイッチ信号ＳＯがオン状態であるときには、施錠杆２６及び２７が開位置即ち解錠位置に達したものと判断してステップＳ３４に移行し、モータ逆転駆動信号の出力を停止させてからステップＳ３５に移行し、図７（ａ）に示すようにオン状態の幅が比較的短い解錠用ブザー駆動信号及び発光ダイオード駆動信号をブザー４５及び発光ダイオード４４に出力してから前記ステップＳ１に戻る。
【００３９】
この他、マイクロコンピュータ５２では、断線検出用芯線４６ｃの電圧を監視し、この電圧が“０”又はその近傍となったときに、盗難発生時であると判断して、図６の施錠制御処理を終了させて、その直前の施錠状態を保持すると共に、図７（ｆ）に示す連続したブザー駆動信号及び発光ダイオード駆動信号をブザー４５及び発光ダイオード４４に出力して、盗難警報を発する。
【００４０】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、自転車１を駐車させており、ハンドルロック装置１０のロックキー１４が施錠位置にあり、ストッパー１３がロックギヤ１２に係合して、フロントホーク４の回動が禁止された状態にあり、且つ後輪ロック装置２０の施錠杆２６及び２７の弯曲杆部２６ｃ及び２７ｃの先端が図３に示すように後輪６の隣接するスポーク８間に挿入されることにより、スポーク８の通過が阻止された施錠状態にあるものとする。
【００４１】
この状態では、図６の処理が実行されており、ハンドルロック装置１０が施錠状態であるので、ハンドルロック操作検出スイッチ１５のスイッチ信号ＳＨがオン状態であり、前回の処理時にもスイッチ信号ＳＨがオン状態であるので、ステップＳ１及びＳ２を繰り返しており、施錠動作及び解錠動作は行われず、後輪ロック装置２０の施錠状態が継続される。
【００４２】
この状態から、乗り手が自転車１を走行させるために、ハンドルロック装置１０のシリンダ錠１３にロックキー１４を挿入してから解錠位置に回動させると、ストッパー１２がロックギヤ１１から離脱することにより、ハンドル５の操作が可能な状態となり、これと同時にハンドルロック操作検出スイッチ１５がオフ状態となることにより、図７の施錠制御処理において、ステップＳ１からステップＳ１７に移行し、前回オン状態であるので、ステップＳ１８に移行し、後輪ロック装置２０が施錠状態であるので、開位置検出スイッチ４０のスイッチ信号ＳＯがオフ状態であるので、ステップＳ１９に移行し電池電圧Ｖ_Bを読込んでからステップＳ２０に移行する。
【００４３】
このとき、一次電池２２の電池電圧Ｖ_Bが十分に高く設定電圧Ｖ_BS以上であるときには、ステップＳ２１に移行して、状態フラグＦＳを“０”にリセットしてからステップＳ２５に移行し、電動モータ３６を逆転駆動する。このとき、施錠杆２６及び２７にスポーク８が接触しておらず、施錠杆２６及び２７が開方向に自由に移動できる場合には、施錠杆２６及び２７の開方向への移動につれて、先ず閉位置検出スイッチ４１のスイッチ信号ＳＣがオフ状態となり、次いで、中間位置検出スイッチ４２のスイッチ信号ＳＭがオフ状態となり、その後開位置検出スイッチＳＯがオン状態となったときに、ステップＳ２６からステップＳ３４に移行して、モータ逆転駆動信号の出力が停止され、次いでステップＳ３５に移行して、解錠用ブザー駆動信号及び発光ダイオード制御信号がブザー４５及び発光ダイオード４４に出力されて、解錠状態が報知される。
【００４４】
ところが、上記解除動作の過程で、施錠杆２６及び２７の何れか一方がスポーク８で強圧されて、その解錠方向への移動が規制されている場合には、施錠杆２６及び２７が閉位置及び中間位置間に留まり、所定時間が経過すると、モータ逆転駆動信号の出力が停止されて、電動モータ３６が過負荷状態を継続することを防止すると共に、解錠異常であることを表すブザー駆動信号及び発光ダイオード制御信号がブザー４５及び発光ダイオード４４に出力されて、解錠異常が乗り手に報知され、乗り手が後輪６を僅かに移動させてスポーク８による施錠杆２６及び２７の強圧状態を解除してから再動スイッチ４３を押圧することにより、ステップＳ３３からステップＳ２５に移行して、モータ逆転駆動信号が電動モータ３６に出力されて、施錠杆２６及び２７の解錠動作が行われる。
【００４５】
このように、ハンドルロック装置１０の解錠動作に応じて後輪ロック装置２０も自動的に解錠状態となるため、前輪側及び後輪側に２つのロック装置があっても乗り手が夫々を解錠する手間を省略することができ、煩わしさを感じることを確実に防止しながら確実な盗難防止効果を発揮することができる。
この解錠状態で自転車を走行させた後、自転車を停止させて、駐輪する場合には、上記とは逆にハンドルロック装置１０に差し込まれているロックキー１４を施錠位置に回動させてから抜き取ると、ストッパー１２がロックギヤ１１に係合して、ハンドル５の回動がロックされる。これと同時に、ハンドルロック操作検出スイッチ１５のスイッチ信号ＳＨがオン状態となるので、図７の施錠制御処理において、ステップＳ１からステップＳ２に移行し、前回スイッチ信号ＳＨがオフ状態であるので、ステップＳ３に移行し、閉位置検出スイッチ４１のスイッチ信号ＳＣがオフ状態であるので、ステップＳ４に移行し、前述した解錠時と同様に、一次電池２２の電池電圧Ｖ_Bが設定電圧Ｖ_BS以上であるときには、ステップＳ７〜ステップＳ９によって電動モータ２８が正転駆動され、これによってナット３３が上方に移動することにより、施錠杆２６及び２７が夫々反時計方向及び時計方向に回動されて、これら施錠杆２６及び２７の先端が後輪６の隣接するスポーク８間に対向しているときには、図３に示す施錠状態に復帰し、ブザー４５から施錠状態となったことを表す２回断続するブザー音が発せられると共に、発光ダイオード４４で同様の点滅が行われる。
【００４６】
このとき、施錠杆２６及び２７の何れかの先端がスポーク８に当接した場合には、その位置で施錠杆２６及び２７の回動が停止し、この状態が所定時間以上経過したときには、ステップＳ１０からステップＳ１１に移行して、電動モータ３６の正転駆動信号の出力が停止されて、電動モータ３６の過負荷状態を解消すると共に、施錠杆２６及び２７がスポーク８に当接した中間位置で停止していることを表す図７（ｃ）の所定周期でオン状態及びオフ状態を繰り返す警報音及び警報光をブザー４５及び発光ダイオード４４から発し、乗り手に報知する。
【００４７】
このため、乗り手が後輪６を僅かに回転させて、施錠杆２６及び２７とスポーク８との当接関係を解消させた状態で、再動スイッチ４３をオン状態とすることにより、施錠杆２６及び２７の閉位置即ち施錠位置への移動が再開され、閉位置即ち施錠位置に達すると閉位置検出スイッチ４１のスイッチ信号ＳＣがオン状態となって、電動モータ３６に対する正転駆動信号の出力が停止されると共に、施錠状態を表す図７（ｂ）に示す警報音及び警報光がブザー４５及び発光ダイオード４４から出力されて、乗り手に報知する。
【００４８】
このように、上記構成を有する後輪ロック装置２０は、施錠時に後輪６のスポーク８に施錠杆２６及び２７の何れかが当接して施錠杆２６及び２７が中間位置で停止した場合に、電動モータ３６が減速歯車としてのウォーム歯車を介して螺軸３２を回転駆動するので、スポーク８に当接している施錠杆２６及び２７の何れかによってスポーク８が撓まされることになる。このため、この状態で後輪６を回転させて、スポーク８と施錠杆２６及び２７との当接関係を解消した場合に、スポーク８が正規の位置に復帰することにより、スポーク８と施錠杆２６及び２７の何れかとが干渉する状態となり、盗難防止効果を発揮することができる。この状態では、施錠杆２６及び２７を解錠方向に回動させようとしても、この解錠力がナット３３によって螺軸３２を回転させる力として作用するが、螺軸３２はウォームホイール３４とウォーム３５とを介して電動モータ３６に連結されているので、ウォームホイール３４とウォーム３５との噛合状態によって何れの方向の回転も阻止され、別途回転阻止手段を設けることなく、盗難防止効果を高めることができる。
【００４９】
さらに、ハンドルロック装置１０及び後輪ロック装置２０の解錠状態で、施錠する際に、一次電池２２の電池電圧Ｖ_Bが設定電圧Ｖ_BS未満に低下している場合には、図６の施錠制御処理において、ステップＳ５からステップＳ１６に移行して、ブザー４５及び発光ダイオード４４に対して図７（ｄ）に示す駆動信号が出力されることにより、比較的長い警報音及び警報光が発せられ、電池電圧の低下を乗り手に報知して、一次電池２２の交換を促すことを繰り返し、ステップＳ６〜ステップＳ１３のモータ駆動処理を行わないので、解錠状態を維持する。
【００５０】
この状態で運転者がハンドルロック装置１０のロックキー１４を使用してケース体２１の開閉扉２３を開き、一次電池２２を交換してからロックキー１４で開閉扉２３施錠すると、電池電圧Ｖ_Bが設定電圧Ｖ_BS以上となるので、前述したように施錠動作を行うことができる。
また、ハンドルロック装置１０及び後輪ロック装置２０の施錠状態で、ハンドルロック装置１０を解錠動作したときに、電池電圧Ｖ_Bが設定電圧Ｖ_SB以下であるときには、図６の施錠制御処理において、ステップＳ１６からステップＳ１８に移行して、図７（ｃ）に示すブザー駆動信号及び発光ダイオード駆動信号をブザー４５及び発光ダイオード４４に出力することにより、警報音及び警報光を発生し、次いで状態フラグＦＳを“１”にセットしてからステップＳ２５〜Ｓ３３に移行して電動モータ３６を１回だけ逆転駆動して解錠動作を行わせ、その後は、ステップＳ２３からステップＳ１に戻ることにより、電動モータ３６の逆転駆動を禁止する。
【００５１】
一方、ハンドルロック装置１０及び後輪ロック装置２０が施錠状態で、他人が自転車の盗む目的で、制御装置５０及びハンドルロック検出スイッチ１５間を接続する接続ケーブル４６を切断した場合には、断線検出用芯線４６ｃの電圧レベルが“０”となることにより、マイクロコンピュータ５２でこの断線検出用深浅４６ａの電圧レベルを監視することにより、断線を検出することができ、この断線検出時に、図６の制御処理を停止させることにより、その直前の施錠状態を保持し、図７（ｆ）に示すように、連続するブザー駆動信号及び発光ダイオード駆動信号をブザー４４及び発光ダイオード４３に出力することにより、盗難状態にあることを周囲に報知することができる。
【００５２】
このように、上記実施形態によると、ハンドルロック装置１０の施錠操作又は解錠操作に応じて後輪ロック装置２０の施錠又は解錠が自動的に行われるので、施錠及び解錠操作を簡単に行うことができると共に、施錠確認等の煩わしさを解消することができる。しかも、施錠状態、解錠状態、中間停止状態、電池電圧低下状態、解錠異常状態、盗難状態を異なる警報音及び警報光で表示するようにしたので、乗り手が何に対する警報であるかを容易に識別することができる。
【００５３】
なお、上記実施形態においては、一対の施錠杆２６及び２７を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、施錠杆２６及び２７の何れか一方を省略することができる。
また、上記実施形態においては、開閉機構３０を螺軸３２とナット３３とを含んで構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ボールねじとボールナットとの組み合わせを適用することができると共に、螺軸３２及びナット３３を省略してウォームホイール３４で施錠杆２６及び２７の回動支持軸２５の周りに形成した歯車を回転駆動することにより、施錠杆２６及び２７を開閉するようにしてもよい。
【００５４】
さらに、上記実施形態においては施錠杆２６及び２７を回動させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、スポーク８の回転軌跡と交差する方向に摺動可能に配設し、この施錠杆をナット３３に連結して駆動制御するようにしてもよい。
なおさらに、上記実施形態においては、施錠装置２０で後輪を施錠する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前輪３側のフロントホーク４に配設して前輪を施錠するようにしてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態においては、本発明を複数の施錠機構を有する盗難防止効果の高い施錠装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の施錠装置と共に併用したり、制御装置５０に操作キーを設けて、この操作キーの施錠操作及び解錠操作を近接スイッチや非接触スイッチ等で検出することにより、後輪ロック装置単独で使用するようにしてもよい。
【００５６】
さらに、上記実施形態においては、中間位置及び開閉位置をリミットスイッチやプッシュスイッチで構成される検出スイッチで検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、発光素子と受光素子とを組み合わせた光電センサや磁気センサ等の近接センサを適用するようにしてもよく、また設置位置としてはナット３３の位置を検出する場合に代えて施錠杆２６及び２７の位置を直接検出するようにしてもよい。
【００５７】
さらにまた、上記実施形態においては、再動スイッチ４３を設けて施錠杆２６及び２７が中間位置に停止した場合に車輪を回転させてから再動スイッチ４３をオン状態とすることにより、施錠杆２６及び２７を閉位置に移動させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、電動モータ３６の出力電流を検出して、過負荷状態であるか否かを検出し、過負荷状態であるときに電動モータの駆動を停止するようにしてもよく、さらには過負荷状態を脱したときに自動的に電動モータを再動させるようにしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、車輪のスポークの通過軌跡と交差する方向に進退自在に配設された施錠杆と、該施錠杆を前記スポークの通過軌跡を横切る施錠方向に後退不能に前進させると共に、後退させる電気的駆動手段を有する開閉機構とを備えた構成としたので、施錠状態としたときに、施錠杆がスポークに当接した場合でも施錠杆を解錠方向に移動させることを確実に防止することができるという効果が得られる。
また、前記電気的駆動手段は、螺軸と当該螺軸に螺合するナットと、前記螺軸をウォーム歯車を介して駆動する電気的回転駆動源と、該電気的回転駆動源を駆動制御する駆動制御手段とを有し、前記ナットが施錠杆に連結された構成を有するので、施錠杆に対して解錠方向又は施錠方向に力を加えてナットを介して螺軸を回動させようとしたときに、ウォーム歯車によって螺軸の回動が阻止され、不用意に施錠杆が解錠方向に移動されることを確実に防止することができるという効果が得られる。
【００５９】
また、請求項２に係る発明によれば、車輪のスポークの通過軌跡と交差する方向に進退自在に配設された施錠杆と、該施錠杆を前記スポークの通過軌跡を横切る方向に後退不能に前進させると共に、後退させる電気的駆動手段を有する開閉機構と、前記施錠杆が前記スポークに当接したことを検出する当接検出手段と、該当接検出手段で施錠杆のスポークへの当接を検出したときに警報を発する警報手段とを備えた構成としたので、施錠杆がスポークに当接して施錠位置への移動が阻止されたときに警報手段で警報を発するので、車輪を回転させることにより、施錠杆とスポークとの当接を解消して施錠杆を正規の施錠位置に確実に移動させることができ、不確定な施錠状態となることを確実に防止することができるという効果が得られる。
【００６０】
さらに、請求項３に係る発明によれば、前記当接検出手段は、施錠杆がスポークの通過軌跡を横切って閉位置に到達したことを検出する閉位置検出手段と、前記施錠杆がスポークに当接する位置に達したことを検出する中間位置検出手段とを備え、前記中間位置検出手段で施錠杆を検出し、且つ閉位置検出手段で施錠杆の閉位置を検出していないときに当該施錠杆がスポークに当接しているものと判断するように構成されているので、施錠杆がスポークに当接していることを確実に検出することができるという効果が得られる。
【００６１】
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、前記電気的駆動手段は、他の施錠機構の施錠動作を電気的に検出して、施錠杆を開閉動作させるように構成されているので、他の施錠機構の施錠・解錠動作と連動して自動的に施錠・解錠を行うことができ、施錠状態の確認する煩雑さを解消することができるという効果が得られる。
【００６２】
なおさらに、請求項５に係る発明によれば、前記駆動制御手段は、駆動用直流電源を有し、該駆動用直流電源の電圧を監視し、当該電源電圧が所定電圧以下となったときに前記電気的駆動手段の施錠制御を禁止するように構成されているので、施錠状態のまま走行不能となることを確実に防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を前後同時施錠装置に適用した場合の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】ハンドルロック装置を示す平面図である。
【図３】後輪ロック装置の施錠状態を示すケース体の上面を取り外して示す構成図である。
【図４】後輪ロック装置の解錠状態を示す図３と同様の構成図である。
【図５】制御装置の一例を示すを示すブロック図である。
【図６】制御装置のマイクロコンピュータにおける施錠制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】警報音及び警報光のパターンを示す説明図である。
【符号の説明】
１自転車
２車体フレーム
２ｃバックホーク
３前輪
４フロントホーク
５ハンドル
６後輪
８スポーク
１０ハンドルロック装置
１５ハンドルロック操作検出スイッチ
２０後輪ロック装置
２２一次電池
２６，２７施錠杆
３６電動モータ
４０開位置検出スイッチ
４１閉位置検出スイッチ
４２中間位置検出スイッチ
４３再動スイッチ
４４発光ダイオード
４５ブザー
５２マイクロコンピュータ

Claims

自転車の車輪を施錠する自転車の施錠装置において、前記車輪のスポークの通過軌跡と交差する方向に進退自在に配設された施錠杆と、該施錠杆を前記スポークの通過軌跡を横切る施錠方向に後退不能に前進させると共に、後退させる電気的駆動手段を有する開閉機構とを備え、前記電気的駆動手段は、螺軸と当該螺軸に螺合するナットと、前記螺軸をウォーム歯車を介して駆動する電気的回転駆動源と、該電気的回転駆動源を駆動制御する駆動制御手段とを有し、前記ナットが施錠杆に連結されていることを特徴とする自転車の施錠装置。
自転車の車輪を施錠する自転車の施錠装置において、前記車輪のスポークの通過軌跡と交差する方向に進退自在に配設された施錠杆と、該施錠杆を前記スポークの通過軌跡を横切る方向に後退不能に前進させると共に、後退させる電気的駆動手段を有する開閉機構と、前記施錠杆が前記スポークに当接したことを検出する当接検出手段と、該当接検出手段で施錠杆のスポークへの当接を検出したときに警報を発する警報手段とを備え、前記電気的駆動手段は、螺軸と当該螺軸に螺合するナットと、前記螺軸をウォーム歯車を介して駆動する電気的回転駆動源と、該電気的回転駆動源を駆動制御する駆動制御手段とを有し、前記ナットが施錠杆に連結されていることを特徴とする自転車の施錠装置。
前記当接検出手段は、施錠杆がスポークの通過軌跡を横切って閉位置に到達したことを検出する閉位置検出手段と、前記施錠杆がスポークに当接する位置に達したことを検出する中間位置検出手段とを備え、前記中間位置検出手段で施錠杆を検出し、且つ閉位置検出手段で施錠杆の閉位置を検出していないときに当該施錠杆がスポークに当接しているものと判断するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の自転車の施錠装置。
前記電気的駆動手段は、他の施錠機構の施錠動作を電気的に検出して、施錠杆を開閉動作させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の自転車の施錠装置。
前記駆動制御手段は、駆動用直流電源を有し、該駆動用直流電源の電圧を監視し、当該電源電圧が所定電圧以下となったときに前記電気的駆動手段の施錠制御を禁止するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の自転車の施錠装置。