JP4578302B2 - 施錠装置およびストライク金具 - Google Patents

Description

この発明は、スイングドアにかかる施錠装置およびストライク金具に関する。

スイングドアとは、自在戸とも呼ばれ、自由丁番またはフロアヒンジなどによって戸が吊られ、前後両方向へ押し開きができ、かつ、自動的に閉じることができる開き戸である。

このようなスイングドアを施錠する場合においては、ドアに対して水平方向に突出させたデッドボルトを用いる施錠構造や、ドアに対して垂直方向に突出させた係止ロッドを用いる施錠構造が知られている。

なお、扉に対して縦方向に可動に装着された係止ロッドで扉をその規準位置に係止させるスイング扉の係止装置が知られている（例えば、特許文献１。）。

特許３３６９６９４号

しかしながら、上記のような従来のスイングドアは、閉じた状態における戸当たりを構造上設けることができず、閉じた状態における停止位置を一定させることができない。このため、停止位置において、スイングドア側のデッドボルトをドア枠側のストライクに精度よく嵌合させて、当該スイングドアを施錠することが困難であるという問題があった。

例えば、風等の影響を受けたスイングドアが前後に揺動している場合には、停止位置が一定せず確実に施錠することができない。特に、電気錠等を用いてスイングドアを自動的に施錠する必要がある場合においては、突出させたデッドボルトが精度よくストライクに嵌合しない場合には、ストライクの基板を損傷してしまい、施錠装置が故障してしまうという問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、停止位置において、スイングドア側のデッドボルトをドア枠側のストライクに精度よく嵌合させて、当該スイングドアを施錠することのできる施錠装置を提供することを目的とする。

(1)この発明にかかる施錠装置は、スイングドア端部において突出可能に設けられたデッドボルトを、ドア枠側に設けられたストライクに係合させることによって、当該スイングドアの施錠を行う施錠装置において、ストライク開口部の幅であってスイングドアの移動方向に平行な方向における幅を、デッドボルトにおける当該方向の幅よりも大きく設けたことを特徴とする。したがって、停止位置において、スイングドア側のデッドボルトをドア枠側のストライクに精度よく嵌合させて、当該スイングドアを確実に施錠することができる。

(2)この発明にかかる施錠装置においては、ストライク開口部のスイングドア対向面は、ドア端部の移動軌跡と同心円状の曲面形状を含む形状であることを特徴とする。したがって、停止位置において、デッドボルトとストライクとの距離を一定に保つことができ、スイングドア側のデッドボルトをドア枠側のストライクに精度よく嵌合させて、当該スイングドアを施錠することができる。例えば、スイングドアがストライク中心よりずれて停止した場合であっても、デッドボルトをストライク開口部に確実に嵌合させることができる。

(3)この発明にかかる施錠装置においては、スイングドア端部のストライク対向面は、ドア端部の移動軌跡と同心円状の曲面形状を含む形状であることを特徴とする。したがって、停止位置付近において、スイングドアのドア端部とドア枠のドア対向面との距離を一定に保つことができる。これにより、ドア枠とドアの隙間を最小限にすることができる。例えば、ドア枠に対してスイングドアが摺接可能に構成されている場合には、ドア内外の機密性を高めることができる。

(4)この発明にかかる施錠装置においては、デッドボルトは、スイングドアに取り付けられた電気錠によって突出されるものであることを特徴とする。したがって、突出させたデッドボルトを精度よくストライクに嵌合させて、ストライクの基板が損傷することを防止することができる。

(5)この発明にかかる施錠装置においては、電気錠は、スイングドアとストライクとの近接状態に基づいてデッドボルトを突出させることを特徴とする。したがって、近接状態に所定範囲を持たせた状態において、デッドボルトを精度よくストライクに嵌合させて、スイングドアの施錠を行うことができる。

(6)この発明にかかる施錠装置においては、ストライク開口部の断面形状は、スイングドア対向面に近づくにつれて幅が大きくなる形状を含む形状であることを特徴とする。したがって、突出させたデッドボルトを精度よくストライクに嵌合させて、ストライクの基板が損傷することを防止することができる。特に、断面形状の端部にデッドボルトが当接した場合であっても、デッドボルトの先端面がすり動くことによって確実に係合させることができる。

(7)この発明にかかる施錠装置においては、スイングドア端部に外側に突出したガイド部材を設け、ストライクの基板上にガイド部材係合部を設け、スイングドアの回動によって、前記ガイド部材がストライク基板に圧接されつつ前記ガイド部材係合部に導かれることによって、前記スイングドアを所定の停止位置に導くことを特徴とする。したがって、デッドボルトをストライクに嵌合させる機構とは別の機構を設けて、スイングドアをストライクに確実に停止させることができる。

(10)この発明にかかる施錠装置は、スイングドアのドア枠側において突出可能に設けられたデッドボルトを、スイングドア側に設けられたストライクに係合させることによって、当該スイングドアの施錠を行う施錠装置において、ストライク開口部の幅であってスイングドアの移動方向に平行な方向における幅を、デッドボルトにおける当該方向の幅よりも大きく設けたことを特徴とする。したがって、停止位置において、ドア枠側のデッドボルトをスイングドア側のストライクに精度よく嵌合させて、当該スイングドアを確実に施錠することができる。

この明細書で用いられる用語については、次のように定義する。

「スイングドア」とは、自由丁番またはフロアヒンジなどによって戸が吊られ、前後両方向へ押し開きができ、かつ、自動的に閉じることができる開き戸である。

「デッドボルト」とは、錠本体から繰り出したり収めたりする本締まり機構用のボルトである。

「ドア枠」とは、スイングドアに対向して所定の面を有するように床面に固定して設けられたものであって、本発明にかかるストライク金具が取り付けられるものである。例えば、スイングドアの外周と同形状のもの、または、スイングドアの自由端側に設置された支柱がこれに該当する。

「ストライク開口部」とは、ストライクの基板を切り抜くことによって形成される部分である。当該部分にデッドボルトが挿入されることによって施錠を行うことができる。

「スイングドアの移動方向」とは、スイングドアの固定端側を中心として当該スイングドアが回動した場合の正方向または逆方向である。

以下、本発明における一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、この実施形態は、本発明の一例を示したに過ぎず、その大きさ、材質、模様、図形などは特に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用することができるものである。

１．第１の実施形態
１−１．スイングドア正面図
図１は、本発明にかかる施錠装置を実装するスイングドア１の正面図である。スイングドア１の回動軸１１の両端は、フロアヒンジ４およびトップピボット９にそれぞれ接続される。フロアヒンジ４およびトップピボット９は、第１支柱３の上下端それぞれに固着される。第１支柱３は、基礎ＲＣ６から上方に向けて垂設される。

スイングドア１は、縦方方向の中央付近にドアハンドル７を備えるとともに、開放側端部において電気錠５を埋設している。電気錠５のデッドボルトと係合するストライク金具８は、電気錠５のデッドボルトに対向して第２支柱２に埋設される。第２支柱２は、基礎ＲＣ６から上方に向けて垂設される。

１−２．スイングドア上面図
図２は、本発明にかかる施錠装置を実装するスイングドア１の上面図である。スイングドア１は、ドアハンドル７が押しつけられ、または、引き戻されること等により、回動軸１１を中心としてａ方向またはｂ方向に回動可能である。

フロアヒンジ４の作動によって、回動した後のスイングドア１は、Ｚ−Ｚ線上に重なる状態となるようにその回動が停止される。すなわち、スイングドア１がａ方向またはｂ方向に開かれた後において、フロアヒンジ４は、内蔵するバネまたは油圧等の作用によって回転軸１１の回転を制動し、スイングドア１を停止位置であるＺ−Ｚ線上に引き戻す。なお、図２の状態がスイングドア１の停止位置である。

スイングドア１が停止位置にある状態において、施錠操作が行われると、電気錠５は、ストライク金具８に向けてデッドボルト５１を突出する。電気錠５のデッドボルト５１とストライク金具８が係合することにより、スイングドア１が施錠される。

１−３．ストライク金具
図４は、本発明にかかるストライク金具８の斜視図である。ストライク金具８は、その基板が曲面形状で形成されており、その中央付近において開口部８１が設けられている。なお、この曲面形状の曲率は、スイングドア１の端部が描く移動軌跡に近似した曲率であることが望ましい。すなわち、移動軌跡と同心円状の曲面形状を形成することが望ましい。

また、中心には、電気錠５のための位置検出マグネット８５が埋設されており、当該位置検出マグネット８５は、施錠制御におけるリードスイッチ等の駆動に用いられる。

１−４．係合状態
図３に、図１および図２において示したスイングドア１、電気錠５、デッドボルト５１およびストライク金具８の係合部分９９の拡大図を示す。なお、図３のストライク金具８は、開口部８１におけるＡ−Ａ断面図（図４参照）である。

施錠操作が行われた場合、デッドボルト５１は、スイングドア１に埋設された電気錠５の内部からｔ方向に向けて突出するように制御される。突出したデッドボルト５１が、第２支柱２に埋設されたストライク金具８における開口部８１に挿入されることによって、デッドボルト５１およびストライク金具８を係合する。

この図において、ストライク金具８の開口部８１の幅ｙは、デッドボルト５１の幅ｘよりも大きくなるように形成されている。このため、停止位置付近において、風等の影響によってスイングドア１が揺動した場合であっても、デッドボルト５１をストライク金具８の開口部８１に確実に挿入することができる。

なお、スイングドア１の端部形状１５を曲面形状とすることにより、ストライク金具８との距離を一定に保つことができる。これにより、スイングドア１とドア枠との隙間を最小限にすることができる。

１−５．施錠フローチャート
上述した電気錠５のデッドボルト５１は、手動または自動の操作によって、ストライク金具８に向けて突出されるが、スイングドア１とストライク金具８の近接状態に基づいて、デッドボルト５１の突出を制御することにより、自動施錠を行うことができる。

図６は、本発明の施錠装置を用いて、自動施錠制御を行うプログラムのフローチャートの一例である。なお、このプログラムは、制御装置のＣＰＵによって実行されるものとする。

スイングドア１を開くユーザが操作する装置からＣＰＵは扉開可能信号を取得する（ステップＳ６０１）。なお、扉開可能信号を出力することのできる装置としては、テンキー入力装置、各種センサー装置、指紋照合装置、顔画像判定装置、ＲＦＩＤ読取装置または遠隔操作装置等のように、ユーザの正当性を判定できる装置等がこれに該当する。

扉開可能信号を取得すると、ＣＰＵは電気錠５に対して解錠信号を出力する（ステップＳＳ６０３）。解除信号を受けて電気錠５は、突出状態にあったデッドボルト５１を、電気錠５の内部に引き戻す動作を行う。これにより、スイングドア１の施錠が解除され、ユーザがドアハンドルを押しつけ、または、引き戻すことにより、スイングドア１が回動軸１１を中心としてａ方向またはｂ方向に回動可能となる。

スイングドア１が回動すると、フロアヒンジ４の作動により図２において示した停止位置（Ｚ−Ｚ線上）にスイングドア１が移動する。スイングドア１の移動により、電気錠５に設けられたリードスイッチが、ストライク金具８に埋設された位置検出マグネット８５の磁界作用により反応して扉閉可能信号を出力し、ＣＰＵはこれを取得する（ステップＳ６０５）。例えば、リードスイッチの磁気検出部は、位置検出マグネット８５に対向する位置に設ければよい。

扉閉可能信号を取得するとＣＰＵは、タイマー処理を行う（ステップＳ６０７）。タイマー処理は、例えば、「３秒間」等のように所定のタイマー時間が経過後に施錠信号を出力させるために行われる。これにより、扉閉可能信号の取得と施錠信号の出力の時期を遅らせて、スイングドア１の施錠を安全に行うことができる。例えば、スイングドア１が回動中である場合には、回動を停止する所定時間をタイマー時間として設定すればよい。

タイマー処理を終えるとＣＰＵは、電気錠５に対して施錠信号を出力する（ステップＳ６０９）。電気錠５は、施錠信号を受けてデッドボルト５１を再度突出させることにより、ストライク金具８の開口部８１と係合させ、スイングドア１の施錠を行う。

これにより、本発明の施錠装置によれば、自動施錠を行う場合であっても、デッドボルト５１をストライク金具８と確実に係合させることができ、信頼性の高い施錠装置を提供することができる。

１−６．まとめ
本発明にかかる施錠装置によれば、閉じた状態における戸当たりを構造上設けることができず、閉じた状態における停止位置を一定させることができないスイングドアにおいて、確実に施錠することができる。特に、電気錠等を用いてスイングドアを自動的に施錠する場合であっても、突出させたデッドボルトによってストライクの基板を損傷することなく、施錠装置の故障を防止することができる。

２．第２の実施形態
上記実施形態においては、ストライク金具８の開口部８１に、スイングドア１のデッドボルト５１を係合させることにより、スイングドア１を施錠する機構を設けるようにしている。しかしながら、この機構に加えて、スイングドア１をストライクに精度よく導くとともに、スイングドア１の揺れを防止するガイド機構を設けてもよい。

図８は、本実施形態におけるスイングドア１のデッドボルト付近の斜視図である。図に示すように、スイングドア１は、デッドボルト５１の近傍において、ガイド部材としてのガイドローラ１０を回転可能な状態で埋設している。すなわち、ガイドローラ１０は、ａまたはｂ方向に回転可能である。

図９は、本実施形態におけるスイングドア１の施錠装置において、ドア枠側に用いられるストライク８である。図に示すように、ストライク８は、デッドボルト５１が挿入される開口部８１の近傍に、ガイド部材係合部としてのガイド溝８８を備えている。なお、ガイド溝８は、ガイドローラ１０と精度よく係合するように、ストライク基板を円弧状に切り欠いた形状をなしている。

図１０に、図８および図９において示したスイングドア１、ガイドローラ１０およびストライク金具８のガイド溝８８の拡大図を示す。なお、図１０のストライク金具８は、ガイド溝８８におけるＢ−Ｂ断面図（図９参照）である。

スイングドア１が開状態から閉状態に回動する場合、スイングドア１の端部がドア枠２に近づくことによって、ガイドローラ１０はストライク金具８の側面に当接される。このとき、ガイドローラ１０は、ストライク金具８の側面をｃまたはｄ方向に転動しながらストライク金具８の中心に位置するガイド溝８８に導かれる。なお、ガイドローラ１０の材料としては、ゴム素材などのように多少の変形が可能なものが望ましい。さらに、ガイドローラ１０を内側に移動可能に取り付け、バネによって外側に突出する構成としてもよい。

ガイド溝８８に導かれたガイドローラ１０は、ガイド部材８８と精度よく係合することによって、反対方向ｄまたはｃ方向に転動することを抑止される。これにより、スイングドア１が揺動することを確実に防止するとともに、上述したデッドボルト５１をストライク開口部８１に精度よく挿入して係合させることができる。

３．その他の実施形態
上記実施形態においては、ストライク金具８の開口部８１における断面形状の端部形状ｅをデッドボルトの突出方向ｔに平行な形状としている。しかしながら、前記端部形状ｅを、図５のＡ〜Ｃのいずれかの形状にしてもよい。なお、図５のＡ〜Ｃは、ストライク金具８の上面断面図である。

３−１．
図５のＡは、開口部８１の端部形状ｅ１を、スイングドア対向面における幅５０１が裏面の幅５０５よりも段階的に大きくなる形状をなしている。すなわち、開口部８１は、幅５０１から幅５０５に向けてテーパー形状となるようにしている。

これにより、突出時においてデッドボルト５１が断面形状の端部ｅ１に当接した場合であっても、デッドボルト５１の先端面がすり動くことによって確実に係合させることができる。特に、図５のＡに示すストライク金具８は、スイングドア１が比較的軽量な場合または揺動が起きやすい場合に有効である。

３−２．
図５のＢは、図５のＡとは逆に、開口部８１の端部形状ｅ２を、スイングドア対向面における幅５１１が裏面の幅５１５よりも段階的に小さくなる形状をなしている。すなわち、開口部８１は、幅５１５から幅５１１に向けてテーパー形状となるようにしている。

これにより、係合状態においてスイングドア１が揺動することによってデッドボルト５１の端部が断面形状の端部ｅ２に当接した場合であっても、デッドボルト５１とストライク金具８の係合状態が解除されることを確実に防止することができる。特に、図５のＢに示すストライク金具８は、スイングドア１が比較的重量のある場合または揺動が起きにくい場合に有効である。

３−３．
図５のＣは、開口部８１の端部に緩衝素材５５０を取り付けた例である。これにより、デッドボルト５１が断面形状の端部に当接した場合であっても、ストライク金具８に対する衝撃を吸収することができ、ストライク金具８の損傷を防止することができる。

３−４．
図７は、スイングドア１側にストライク金具８を取り付け、第２支柱２側に電気錠５を取り付けた場合における、係合部分の拡大図である。この図に示すように、スイングドア１は、ａ方向またはｂ方向のいずれにも回動可能である。スイングドア１の第２支柱２に対向する端部面には、ストライク金具８が取り付けられている。ストライク金具８は、開口部８１を有している。

第２支柱２には、電気錠５が埋設されており、デッドボルト５１がスイングドア１側に向けて突出可能である。

したがって、停止位置において、第２支柱２側のデッドボルト５１をスイングドア１側のストライク金具８に精度よく嵌合させて、当該スイングドア１を確実に施錠することができる。

３−５．
上記実施形態においては、デッドボルト５１の先端形状を矩形形状としたが、ストライク金具８の開口部８１に挿入可能な任意形状としてもよい。例えば、図１１に示すような、先細り形状Ａ、球形状Ｂ、滑車形状Ｃまたはボール形状Ｄとしてもよい。これにより、デッドボルト５１をストライク金具８により係合させやすくすることができる。特に、ストライク金具８の基板上において、デッドボルト５１を、スイングドア１の回動方向であるａ方向またはｂ方向にスライドしやすい形状とすることにより、デッドボルト５１を開口部８１に確実に導くことができる。

３−６．
上記実施形態においては、スイングドアを対象にして説明しているが、本発明はこれに限定されることなくドア全般に適用することができる。特に、電気錠を有するドア全般において有効に適用することができる。

この発明のスイングドア１の正面図である。 この発明のスイングドア１の上面図である。 この発明のスイングドア１のストライク金具８付近の拡大図である。 この発明のストライク金具８の斜視図である。 この発明のストライク金具８の上面断面図である。 この発明の施錠装置のフローチャートである。 この発明のスイングドア１のストライク金具８付近の拡大図である。 この発明のスイングドア１の斜視図である。 この発明のストライク金具８の斜視図である。 この発明のスイングドア１のストライク金具８付近の拡大図である。 この発明のデッドボルト５１の斜視図である。

符号の説明

１ スイングドア
５ 電気錠
８ ストライク金具

Claims (8)

1. ドア枠に対して前後に回動可能なスイングドアのスイングドア端部において突出可能に設けられたデッドボルトを、ドア枠側に設けられたストライク基板のストライク開口部に係合させることによって、当該スイングドアの施錠を行う施錠装置において、
   前記ストライク開口部は、前記前後方向に幅を持って伸びるように形成され、
   当該ストライク開口部の幅は、デッドボルトにおける当該方向の幅よりも大きく設けられており、
   前記スイングドアが停止位置にあることを検出する手段と、
   当該検出手段がスイングドアが停止位置にあることを検出すると所定時間経過後に前記デッドボルトを突出させる駆動手段と、
   を備えたことを特徴とする施錠装置。
2. 請求項１の施錠装置において、
   当該ストライク開口部の幅は、デッドボルトにおける当該方向の幅の２倍よりも大きく設けられていることを特徴とする施錠装置。
3. 請求項１または２の施錠装置において、
   前記スイングドア端部に外側に突出したガイド部材を設け、
   前記ストライクの基板上にガイド部材係合部を設け、
   前記スイングドアの回動によって、前記ガイド部材がストライク基板に圧接されつつ前記ガイド部材係合部に導かれることによって、前記スイングドアを所定の停止位置に導くことを特徴とするもの。
4. 請求項１〜３のいずれかの施錠装置において、
   前記ストライク開口部のスイングドア対向面は、ドア端部の移動軌跡と同心円状の曲面形状を含む形状であることを特徴とするもの。
5. 請求項１〜４のいずれかの施錠装置において、
   前記スイングドア端部のストライク対向面は、ドア端部の移動軌跡と同心円状の曲面形状を含む形状であることを特徴とするもの。
6. 請求項１〜５の施錠装置において、
   前記ストライク開口部の断面形状は、スイングドア対向面に近づくにつれて幅が大きくなる形状をなしていることを特徴とするもの。
7. ドア枠に対して前後に回動可能なスイングドアのドア枠側において突出可能に設けられたデッドボルトを、スイングドア側に設けられたストライク基板のストライク開口部に係合させることによって、当該スイングドアの施錠を行う施錠装置において、
   前記ストライク開口部は、前記前後方向に幅を持って伸びるように形成され、
   当該ストライク開口部の幅は、デッドボルトにおける当該方向の幅よりも大きく設けられており、
   前記スイングドアが停止位置にあることを検出する手段と、
   当該検出手段がスイングドアが停止位置にあることを検出すると所定時間経過後に前記デッドボルトを突出させる駆動手段と、
   を備えたことを特徴とする施錠装置。
8. 請求項７の施錠装置において、
   当該ストライク開口部の幅は、デッドボルトにおける当該方向の幅の２倍よりも大きく設けられていることを特徴とする施錠装置。

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