JP4702269B2 - ロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、扉の施錠・解錠を電気的及び機械的に行なうロック装置に関する。

従来から、扉の施錠・解錠を電気的に行なうロック装置として、扉が施錠されている状態であっても非常時には所定以上の荷重を加えることで扉を強制的に解錠することができるものが知られており、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。この従来例は、壁面に形成されて防火扉が収納される凹所の適所に本体ハウジングが取付固定される防火扉用自動閉鎖装置であって、通常時は、本体ハウジングの切欠開口部より露出させたフックプレートに防火扉側に設けられた係合金具を押し込むことで本体ハウジングに内蔵されたラッチ機構を作動させ、フックプレートが係合金具を拘束し保持することで防火扉を凹所に収容保持し、火災発生時等の緊急時には、本体ハウジングに内蔵されたソレノイドを駆動してラッチ機構による保持を解除してフックプレートが係合金具を開放することで防火扉がドアクローザ等によって通路を閉鎖する。また、何らかの原因でソレノイドが駆動しない場合には、係合金具を所定以上の力で引っ張ることで係合金具をフックプレートから引き抜いて通路を強制的に閉鎖することができるものである。
特開２００５−３２０８２４号公報

しかしながら、上記従来例では、ソレノイドの駆動によって複数の部品を順番に連動させることによりラッチ機構を作動させ、フックプレートと係合金具との係止を解いて解錠する構造であるために装置の構造が複雑になるという問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、簡単な構造で且つ扉を強制的に解錠するのに要する力を任意に設定することのできるロック装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、扉又は扉枠の何れか一方に配設されるラッチ部と、扉又は扉枠の何れか他方に配設されるキャッチ部とを備え、ラッチ部は、扉の開閉方向と垂直な方向に移動自在であってキャッチ部に向かう方向に付勢されたラッチボルトと、通電／非通電によりラッチボルトの移動を制御する制御手段とを有し、キャッチ部は、ラッチボルトと係合するキャッチと、キャッチをラッチボルトに向かう方向に付勢する変位部材とを有し、ラッチボルトがキャッチに係合した状態において制御手段がラッチボルトの移動を阻止することで扉が施錠され、扉に変位部材の付勢力以上の荷重が加わることによりキャッチが変位してラッチボルトとキャッチの係合が外れることで扉が解錠されるロック装置であって、変位部材は、少なくとも２つ以上の弾性を有する板状部材が所定の間隔を空けて配設されて成ることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、キャッチ部は、キャッチに最初に押される板状部材が変位していない状態から該板状部材がキャッチに押されることで変位して次の板状部材に力を及ぼすまでの変位量を調整する調整部材を備えたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記キャッチ部は、キャッチ及び変位部材を収納するハウジングを有し、調整部材による前記変位量の調整をハウジングの外部から行なう操作手段を備えたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２の発明において、調整部材は、板状部材間に設けられて前記変位量を調整することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、変位部材は、２つの板状部材が所定の間隔を空けて配設されてなり、調整部材は、キャッチから離れた側の第一の板状部材の厚み方向に貫設された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し且つ第一の板状部材の厚み方向に貫通して設けられる連結ねじから成ることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項４の発明において、変位部材は、２つの板状部材が所定の間隔を空けて配設されてなり、調整部材は、キャッチから離れた側の第一の板状部材に設けられて第一の板状部材の厚み方向に貫設された雌ねじ部を有する固定部と、該雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し且つ第一の板状部材の厚み方向に貫設された雌ねじ部よりも大きい径を有する貫設孔及び固定部の雌ねじ部を貫通してキャッチに近い側の第二の板状部材と対向するように突出する連結ねじとから成ることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６の発明において、第一の板状部材は、貫設孔近傍の部位が他の部位よりも幅広形状に形成されたことを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１の発明において、キャッチ部は、板状部材を支持する支持部を有し、支持部の配置位置を調整する支持位置調整手段を備えたことを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れか１項の発明において、変位部材は、弾性を有する複数の板状部材を重ね合わせて成ることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、少なくとも２つ以上の弾性を有する板状部材が所定の間隔を空けて配設されて成る変位部材をキャッチと対向するように配設したので、施錠時に扉に変位部材の付勢力以上の荷重を加えることによって変位部材を撓ませるとともにキャッチを変位させてラッチボルトとキャッチの係合を外すことができ、したがって簡単な構造で扉を強制的に解錠できるロック装置を構成することができる。また、各板状部材の撓み量やキャッチに押される最初の板状部材から最初の板状部材がキャッチに押されることで次の板状部材に力を及ぼすまでの距離を変更することで扉を強制的に解錠するのに要する力を任意に設定することができる。

請求項２の発明によれば、キャッチに最初に押される板状部材が変位していない状態から該板状部材がキャッチに押されることで変位して次の板状部材に力を及ぼすまでの変位量を調整することで扉を強制的に解錠するのに要する力を任意に設定することができる。

請求項３の発明によれば、操作手段によってハウジングの外部から前記変位量を調整できるので、扉を強制的に解錠するのに要する力を容易に設定することができる。

請求項４の発明によれば、板状部材間に設けられた調整部材によって前記変位量を調整することで、扉を強制的に解錠するのに要する力を任意に設定することができる。

請求項５の発明によれば、連結ねじを外側から回動させることで連結ねじと第二の板状部材との間の距離を変更することができ、したがって扉を強制的に解錠するのに要する力を任意に設定することができる。

請求項６の発明によれば、連結ねじを外側から回動させることで連結ねじと第二の板状部材との間の距離を変更することができ、したがって扉を強制的に解錠するのに要する力を任意に設定することができる。さらに、固定部で連結ねじへの荷重による応力を低減することができるので、連結ねじの信頼性を向上することができる。

請求項７の発明によれば、貫設孔近傍の部位を他の部位よりも幅広形状に形成することで、第一の板状部材への荷重による応力が集中するのを緩和することができる。また、第一の板状部材の一部のみを他の部位と比べて幅広形状にしているため、第一の板状部材の大きさを小さくすることができる。

請求項８の発明によれば、支持部の配置位置を調整することで板状部材の撓み量を変化させることができるので、前記変位量を変更することなく扉を強制的に解錠するのに要する力を任意に設定することができる。

請求項９の発明によれば、板状部材を重ね合わせた多層構造とすることで、変位部材への荷重による応力を緩和することができる。また、重ね合わせる板状部材の数を変更することで扉を強制的に解錠するのに要する力を任意に設定することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。但し、以下の説明では、図１（ａ）における上下左右を上下左右方向と定めるものとする。本実施形態は、図１（ａ）に示すように、扉枠Ｂに配設されるラッチ部１と、扉Ａにラッチ部１と対向するように配設されるキャッチ部２とから成る。

ラッチ部１は、図１（ａ）に示すように、扉Ａの開閉方向（図１における紙面に垂直な方向）と垂直な方向（左右方向）に移動自在なラッチボルト１０と、上下方向に移動することでラッチボルト１０の移動を阻止するストッパー１２と、通電／非通電により該ストッパー１２を上下に移動させるソレノイド１１とを有する。これらストッパー１２及びソレノイド１１が制御手段を構成している。

ラッチボルト１０は、その左端面から右側に向かってガイド孔１０ａが貫設されており、略平板状に形成された長尺の取付プレート３の左端縁下側から紙面手前側に立設する第一の取付片１７に突設されたシャフト１３が該ガイド孔１０ａに左右方向に移動自在に挿入されている。また、ラッチボルト１０の左端面と第一の取付片１７との間には一対のコイルばね１４が介装されており、各コイルばね１４の一端部が第一の取付片１７に、他端部がラッチボルト１０の左端面に取り付けられることでラッチボルト１０が右方向、即ちキャッチ部２に向かう方向に付勢されている。取付プレート３の右端縁には、左右方向に貫通した開口（図示せず）を有するフレーム１５が取付固定されている。フレーム１５の開口はラッチボルト１０がちょうど通過できる大きさに形成され、該開口にラッチボルト１０を挿通させることで、ラッチボルト１０の左右方向以外の方向への移動を規制している。

ストッパー１２は、略平板状に形成され、その略中央にラッチボルト１０が通過できる大きさの開口部１２ａが設けられており、その長手方向が上下方向と一致し且つ開口部１２ａがラッチボルト１０と対向するようにフレーム１５に移動自在に支持されている。ソレノイド１１は、取付プレート３の左端縁上側から紙面手前方向に立設する第二の取付片１８に取付固定されており、ソレノイド１１に内蔵された駆動軸（図示せず）にストッパー１２の上端部が接続されることで、ソレノイド１１の通電／非通電に応じてストッパー１２が上下２箇所に移動するようになっている。而して、ストッパー１２が下側の位置にある時は、ラッチボルト１０が開口部１２ａを通過することができ、ストッパー１２が上側の位置にある時は、開口部１２ａがラッチボルト１０よりも上側に移動するためにラッチボルト１０の左端面がストッパー１２に当接するので、ラッチボルト１０の左右方向の移動が阻止される。

キャッチ部２は、図１（ａ）に示すように、ラッチボルト１０と係合するキャッチ２０と、キャッチ２０をラッチボルト１０に向かう方向に付勢する第一の変位部材２１及び第二の変位部材２２とを有する。キャッチ２０は、略平板状に形成された取付プレート４の左端縁略中央に取付固定されたフレーム２８に支持されている。フレーム２８は、左右方向に貫通し且つキャッチ２０がちょうど通過できる大きさに形成された開口（図示せず）を有し、該開口にキャッチ２０を挿通させることでキャッチ２０の左右方向以外の方向への移動を規制している。また、キャッチ２０の右端部には、平面視略三角形状の突部２０ａが突設されている。

ラッチボルト１０及びキャッチ２０は、図１（ｂ）に示すように、ラッチボルト１０の山型形状の右端部と、キャッチ２０のラッチボルト１０右端部の形状に対応した谷型形状の左端部とが係合するようになっているので、扉Ａは押す方向（紙面手前から紙面奥に向かう方向）と引く方向（紙面奥から紙面手前に向かう方向）の何れの方向でも開くことができる。また、ラッチボルト１０右端部の山型形状の頂点の角度は、キャッチ２０左端部の谷型形状の頂点の角度よりも大きいので、山型の斜面と谷型の斜面とが面全体で接触することがなく、したがって摩擦力を抑えることができて扉Ａを容易に開くことが可能となっている。

第一の変位部材２１及び第二の変位部材２２は、何れも弾性を有する複数の板状部材を重ね合わせて成り、取付プレート４の右端縁から紙面手前方向に立設された第三の取付片２９に設けられた一対の保持部２６によって保持される。キャッチ２０から離れた側の第一の変位部材２１を構成する板状部材は、図３（ｂ）に示すように、略平板状に形成され、その長手方向における両端部には後述する保持部２６の調整ねじ２６ａを挿通させるための略円形状のねじ孔２１ｃが貫設されており、また、その長手方向における略中央には後述する連結ねじ２４の径よりも大きい径を有する略円形状の貫設孔２１ａが貫設されている。更に、ねじ孔２１ｃと貫設孔２１ａとの間には、それぞれ後述するピン２５が挿通する略円形状のピン孔２１ｂが貫設されている。尚、第一の変位部材２１を構成する板状部材は、貫設孔２１ａ及びピン孔２１ｂ近傍の部位が長手方向両端部と比べて幅広形状に形成されており、第一の板状部材２１の小型化を図るとともに第一の板状部材２１への荷重による応力が集中するのを緩和している。

保持部２６は、略円筒状に形成された筒部２６ｂと、筒部２６ｂに設けられた雌ねじ部（図示せず）に螺合する雄ねじ部（図示せず）を有する調整ねじ２６ａとから成り、筒部２６ｂが第三の取付片２９の上下両端部に貫設された挿通孔（図示せず）に挿通する形で各々取付固定される。第一の変位部材２１は、該筒部２６ｂの左端面に当接するように配設され、筒部２６ｂの左端部から調整ねじ２６ａがねじ孔２１ｃを介して左方へ突出する。そして該調整ねじ２６ａの左端部に第二の変位部材２２が取り付けられることで第一の変位部材２１と第二の変位部材２２とが所定の間隔を空けて保持される。調整ねじ２６ａは、筒部２６ｂの右端部から工具等を差し込んで頭部（図示せず）を回動させることで左右方向に移動自在となっており、第一の変位部材２１と第二の変位部材２２との間隔を任意に変更することができるようになっている（図４（ｂ），（ｃ）参照）。

第一の変位部材２１の第二の変位部材２２と対向する面には、図３（ａ）に示すように、板状の固定部２３が設けられており、その略中央には雌ねじ部（図示せず）が厚み方向に貫設されている。固定部２３の上下両端部には一対のピン２５が右方に向かって突出して設けられ、これらのピン２５を第一の変位部材２１のピン孔に挿通させることで固定部２３が回動するのを防いでいる。固定部２３の雌ねじ部及び第一の変位部材２１の貫設孔２１ａには、雄ねじ部（図示せず）を有する調整部材である連結ねじ２４が挿通されており、その左端部が固定部２３の左方に突出して第二の変位部材２２と対向し、右端の頭部２４ａは第三の取付片２９に貫設された挿通孔（図示せず）を介して外部に露出している。また、連結ねじ２４の雄ねじ部が固定部２３の雌ねじ部に螺合しており、連結ねじ２４の頭部２４ａを回動することで連結ねじ２４が左右方向に移動自在となっている。

上記ラッチ部１及びキャッチ部２は、図２に示すように、取付プレート３，４をその長手方向が上下方向と一致するようにそれぞれ扉枠Ｂ，扉Ａに当て、取付プレート３，４の上下両端部に各々貫設された取付孔３ａ，４ａを介して取付ねじ５を螺合することで扉枠Ｂ，扉Ａにそれぞれ取り付けられる。また、各部を構成する部品を保護するための保護カバー３０，４０が、ラッチボルト１０及びキャッチ２０を露出させた状態で取付プレート３，４を覆うように取り付けられ、これら保護カバー３０，４０及び取付プレート３，４からハウジングが構成される。尚、ラッチ部１は施錠・解錠の駆動信号を送信する図示しないコントローラと信号線１６で繋がっている。

次に、本実施形態のロック装置の動作について説明する。まず、解錠時には、ソレノイド１１には通電されておらず、ソレノイド１１に設けられたスプリング（図示せず）によってストッパー１２が下方に付勢され、したがってストッパー１２の開口部１２ａをラッチボルト１０が通過できるために扉Ａの開閉を自由に行なうことができる。扉Ａを閉じる場合には、扉Ａを押すか或いは引くことでキャッチ２０をラッチボルト１０に当接させ、更に加重することでキャッチ２０がラッチボルト１０を押して左方に移動させ、その後ラッチボルト１０に設けられたコイルばね１４の付勢力によってキャッチ２０の谷型部分にラッチボルト１０の山型部分が案内されて係合することで扉Ａが閉じる。扉Ａを開く場合には、扉Ａを押すか或いは引くことでキャッチ２０の谷型部分の斜面がラッチボルト１０の山型部分の斜面を押してラッチボルト１０を左方に移動させることで、ラッチボルト１０とキャッチ２０との係合を外すことで扉Ａが開く。

施錠時には、ソレノイド１１に通電されることでストッパー１２が上方へと移動している。したがって、扉Ａを開けようとすると、キャッチ２０の谷型部分の斜面がラッチボルト１０の山型部分の斜面を押してラッチボルト１０を左方に移動させようとするが、ラッチボルト１０の左端部がストッパー１２に当接して移動が阻止される。この時、キャッチ２０もラッチボルト１０から荷重を受けて右方へと移動して突部２０ａが第二の変位部材２２と当接するが、第二の変位部材２２によって左方へと強く付勢されているために右方への移動が阻止される。而して、ラッチボルト１０とキャッチ２０の係合が外れないために扉Ａを開けることができない。

ここで、第二の変位部材２２の付勢力以上の力を加えると、第二の変位部材２２が突部２０ａに押されて右方に撓み、第二の変位部材２２が連結ねじ２４の左端部に当接する。更に加重すると、突部２０ａが第二の変位部材２２及び連結ねじ２４の左端部を介して第一の変位部材２１を押し、第二の変位部材２２の付勢力と第一の変位部材２１の付勢力以上の力を加えることで第一の変位部材２１も右方に撓み、キャッチ２０が右方へと移動することでラッチボルト１０との係合が外れて扉Ａを強制的に解錠することができる。

次に、本実施形態のロック装置の施錠力Ｆ、即ち施錠時に扉Ａを強制的に解錠するのに要する力の調整方法について説明する。本実施形態の施錠力Ｆは、第二の変位部材２２の付勢力と第一の変位部材２１の付勢力によって決定されるので、図３（ａ）に示すように、第二の変位部材２２と連結ねじ２４の左端部との距離Ｘを変更することで施錠力Ｆを調整することができる。

例えば、ラッチボルト１０とキャッチ２０との係合が外れるのに必要なキャッチ２０の変位量をｄとすると、距離Ｘが変位量ｄよりも大きければ第二の変位部材２２が連結ねじ２４の左端部に当接する前にラッチボルト１０とキャッチ２０との係合が外れるため、施錠力Ｆは第二の変位部材２２の付勢力のみによって決定される。距離Ｘが変位量ｄよりも小さければ、第二の変位部材２２が連結ねじ２４の左端部を介して第一の変位部材２１を押すことでラッチボルト１０とキャッチ２０との係合が外れるため、施錠力Ｆは第一の変位部材２１の付勢力及び第二の変位部材２２の付勢力によって決定され、その値は距離Ｘに応じて変化する（図３（ｃ）参照）。したがって、連結ねじ２４を左右方向に移動させて距離Ｘを変化させることで施錠力Ｆを容易に変更することができる。

上述のように、弾性を有する板状部材を重ね合わせて成る第一の変位部材２１及び第二の変位部材２２を所定の間隔を空けてキャッチ２０と対向するように配設するという簡単な構造で施錠時に扉を強制的に解錠することのできるロック装置を構成することができ、また、連結ねじ２４を左右方向に移動させて第二の変位部材２２と連結ねじ２４の左端部との距離Ｘを変更するだけで容易に施錠力Ｆを変更することができる。

尚、本実施形態では連結ねじ２４を固定部２３に挿通させているが、固定部２３を省略し、第一の変位部材２１の貫設孔２１ａに雌ねじ部を設けることで連結ねじ２４の雄ねじ部と螺合させて連結ねじ２４を左右方向に調整自在とするように構成しても構わない。

また、図４（ａ）に示すように、固定部２３及び連結ねじ２４を省略し、保持部２６の調整ねじ２６ａによって第一の変位部材２１と第二の変位部材２２との間隔を変更することで施錠力Ｆを調整するようにしても構わない。この場合、施錠時においてキャッチ２０に第二の変位部材２２の付勢力以上の力を加えると、第二の変位部材２２が突部２０ａに押されて右方に撓み、第二の変位部材２２が直接第一の変位部材２１を押すことで第一の変位部材２１を撓ませるようになっている。

更に、図５に示すように、固定部２３及び連結ねじ２４を省略し、支持部２７によって施錠力Ｆを調整するようにしても構わない。支持部２７は、第三の取付片２９に設けられた雌ねじ部（図示せず）を有する一対の挿通孔（図示せず）に挿通される一対のねじであって、各ねじに設けられた雄ねじ部（図示せず）を挿通孔の雌ねじ部に螺合し、右端の頭部２７ａを回動することで左右方向に移動自在となっている。而して、支持部２７の左端部が第一の変位部材２１に当接するように調整すると、第一の変位部材２１は一対の支持部２７の間の距離Ｌ１で支持されるので、第一の変位部材２１が一対の保持部２６の間の距離Ｌ２で支持される場合と比べて撓み量を小さくすることができ、したがって施錠力Ｆを大きくすることができる。

本発明のロック装置の実施形態を示す図で、（ａ）は概略図で、（ｂ）はラッチボルト及びキャッチの係合を示す平面図である。 同上のロック装置を扉及び扉枠に取り付けた状態を示す全体斜視図である。 同上の固定部及び連結ねじを用いた施錠力の調整方法を示す図で、（ａ）はキャッチ部の一部省略図で、（ｂ）は第一の変位部材の平面図で、（ｃ）は第二の変位部材と連結ねじの端部との間隔と施錠力との相関を示すグラフである。 同上の調整ねじによる施錠力の調整方法を示す図で、（ａ）はキャッチ部の概略図で、（ｂ）は変位部材の間隔を狭めた場合を示す図で、（ｃ）は変位部材の間隔を広げた場合を示す図である。 同上の他の施錠力の調整方法を示す概略図である。

符号の説明

１ ラッチ部
１０ ラッチボルト
１１ ソレノイド（制御手段）
１２ ストッパー（制御手段）
２ キャッチ部
２０ キャッチ
２１ 第一の変位部材
２２ 第二の変位部材
Ａ 扉
Ｂ 扉枠

Claims (9)

1. 扉又は扉枠の何れか一方に配設されるラッチ部と、扉又は扉枠の何れか他方に配設されるキャッチ部とを備え、ラッチ部は、扉の開閉方向と垂直な方向に移動自在であってキャッチ部に向かう方向に付勢されたラッチボルトと、通電／非通電によりラッチボルトの移動を制御する制御手段とを有し、キャッチ部は、ラッチボルトと係合するキャッチと、キャッチをラッチボルトに向かう方向に付勢する変位部材とを有し、ラッチボルトがキャッチに係合した状態において制御手段がラッチボルトの移動を阻止することで扉が施錠され、扉に変位部材の付勢力以上の荷重が加わることによりキャッチが変位してラッチボルトとキャッチの係合が外れることで扉が解錠されるロック装置であって、変位部材は、少なくとも２つ以上の弾性を有する板状部材が所定の間隔を空けて配設されて成ることを特徴とするロック装置。
2. 前記キャッチ部は、キャッチに最初に押される板状部材が変位していない状態から該板状部材がキャッチに押されることで変位して次の板状部材に力を及ぼすまでの変位量を調整する調整部材を備えたことを特徴とする請求項１記載のロック装置。
3. 前記キャッチ部は、キャッチ及び変位部材を収納するハウジングを有し、調整部材による前記変位量の調整をハウジングの外部から行なう操作手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のロック装置。
4. 前記調整部材は、板状部材間に設けられて前記変位量を調整することを特徴とする請求項２記載のロック装置。
5. 前記変位部材は、２つの板状部材が所定の間隔を空けて配設されてなり、調整部材は、キャッチから離れた側の第一の板状部材の厚み方向に貫設された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し且つ第一の板状部材の厚み方向に貫通して設けられる連結ねじから成ることを特徴とする請求項４記載のロック装置。
6. 前記変位部材は、２つの板状部材が所定の間隔を空けて配設されてなり、調整部材は、キャッチから離れた側の第一の板状部材に設けられて第一の板状部材の厚み方向に貫設された雌ねじ部を有する固定部と、該雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し且つ第一の板状部材の厚み方向に貫設された雌ねじ部よりも大きい径を有する貫設孔及び固定部の雌ねじ部を貫通してキャッチに近い側の第二の板状部材と対向するように突出する連結ねじとから成ることを特徴とする請求項４記載のロック装置。
7. 前記第一の板状部材は、貫設孔近傍の部位が他の部位よりも幅広形状に形成されたことを特徴とする請求項６記載のロック装置。
8. 前記キャッチ部は、板状部材を支持する支持部を有し、支持部の配置位置を調整する支持位置調整手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のロック装置。
9. 前記変位部材は、弾性を有する複数の板状部材を重ね合わせて成ることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のロック装置。

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