JP4861075B2 - 電気錠の状態検知機構 - Google Patents

Description

本発明は、電動アクチュエータによってデッドボルトを進退させる電気錠の施錠状態或いは解錠状態を検知する電気錠の状態検知機構に関する。

ホテルの居室扉やマンションのエントランス扉等には、遠隔操作で施解錠が可能となる電気錠の設けられることがある。この種の電気錠では、電動アクチュエータである例えば電動モータが錠箱内に設置され、管理室或いは管理装置等から送信される施解錠制御信号によって電動モータが正逆回転（回動）されると、その回動がギアを介してダルマ軸へ伝達され、ダルマ軸の回動によってデッドボルトが進退動作されるように構成されている。ここで、管理室や管理装置等では、施解錠状態の確認、或いは電動モータ停止制御等のトリガー信号を得るために、電気錠の施解錠機構における状態を検知することが行われている。

従来、この電気錠の状態検知機構は、電動モータに連動するギアの一部に、検出用のスライド部材を当て、電動モータの正逆回転によってこのスライド部材を往復動させ、錠箱内に設置した施錠検知スイッチ、或いは解錠検知スイッチの作動片に、このスライド部材の凸部等を直接摺接することで、スライド部材の往復動でこれらスイッチを直接押圧作動させていた。すなわち、電動モータが施錠方向へ回転されると、ギアを介してスライド部材が往動し、凸部等が施錠検知スイッチを押圧する一方、電動モータが解錠方向へ回転されると、ギアを介してスライド部材が復動し、凸部等が解錠検知スイッチを押圧した。

しかしながら、従来の電気錠の状態検知機構は、電動モータの正逆回転によってスライド部材を往復動させ、施錠検知スイッチ、或いは解錠検知スイッチの作動片に、このスライド部材を直接摺接することで、スイッチを直接押圧作動させていたため、スイッチの押圧ストロークが高精度に要求される問題があった。換言すれば、僅かなストローク範囲でしかスイッチを正常作動させることができなかった。このため、スイッチの押しすぎや、押し不足となることが多く、すなわちスイッチを押しすぎる場合には破損を招き、押し不足では検知不能となる誤動作が発生し易く、状態検知動作の信頼性を向上させたい要請があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、電気錠の状態検知機構におけるスイッチの作動片を押し込みすぎず、また、押し込み不足の生じないように、最適に作動させることができる電気錠の状態検知機構を提供し、もって、電気錠における状態検知動作の確実性向上を図ることを目的とする。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載の電気錠の状態検知機構は、電動アクチュエータ１５の回動力をギアを介してダルマ軸２７に伝達し、該ダルマ軸２７の回動によってデッドボルト３１を進退させる電気錠１１の状態検知機構１００であって、
前記ギアの一部分に当接し該ギアの正逆回転に従動して往復動するとともに、該往復動方向に垂直に起立し、対向する検知スイッチの作動片４７ａ、４９ａ間に配置されて該作動片４７ａ、４９ａを押圧可能な押圧板部４１ｂを有したスライド部材３９を具備し、
前記押圧板部４１ｂは、バネ性を有する金属板からなり、且つ前記往復動方向に略垂直な逆Ｕ字形状に折曲され、該逆Ｕ字形状の平行となった一対の折曲片４１ｃ，４１ｄ同士の間に間隙４１ｅを形成し、
前記スライド部材３９に対して、前記押圧板部４１ｂを有した別体の押圧部材４１が一体的に固定され、
該押圧部材４１が、前記スライド部材３９より薄厚のバネ性を有する金属板からなり、且つ前記スライド部材３９に固定される基板部４１ａと、
該基板部４１ａに対し略垂直な逆Ｕ字形状に折曲された前記押圧板部４１ｂとからなり、
前記検知スイッチの作動片４７ａ、４９ａに接触する前記一対の折曲片４１ｃ，４１ｄの表面部位に、当接凸部６７が形成されたことを特徴とする。

この電気錠の状態検知機構１００では、ギアの正逆回転にスライド部材３９が連動して往復動し、スライド部材３９の押圧板部４１ｂが検知スイッチの作動片４７ａ、４９ａに当接すると、先ず押圧板部４１ｂが弾性変形しつつ、間隙４１ｅが縮小される。押圧板部４１ｂに所定以上の弾性変形が生じると、それによって生じた弾性復元力により押圧板部４１ｂが作動片４７ａ、４９ａを押圧する。なお、この際、押圧板部４１ｂが作動片４７ａ、４９ａからの反力を受ければ、間隙４１ｅが更に縮まることとなる。つまり、押圧板部４１ｂが、作動片４７ａ、４９ａへの過剰な押圧力を吸収する緩衝作用を発揮する。これにより、検知スイッチの作動片４７ａ、４９ａを押し込みすぎず、また、押し込み不足の生じない、最適な押圧力の印加が可能となる。

また、この電気錠の状態検知機構１００では、剛性の要求されるスライド部材３９と、バネ性の要求される押圧板部４１ｂとが所望の素材及び板厚で形成可能となり、設計の自由度が高まる。

さらに、この電気錠の状態検知機構１００では、折曲片４１ｃ，４１ｄの表面部位が当接凸部６７を介して作動片４７ａ、４９ａに小面積（略点接触）で接触することとなる。これにより、折曲片４１ｃ，４１ｄの表面と作動片４７ａ、４９ａとが面接触する場合に比べ、摺接摩擦が低減され、作動片４７ａ、４９ａと押圧板部４１ｂとに引っ掛かりが生じ難くなる。

請求項２記載の電気錠の状態検知機構１００は、前記基板部４１ａと、前記押圧板部４１ｂとの間に、湾曲して折曲された応力集中緩和部４１ｆが設けられたことを特徴とする。

この電気錠の状態検知機構１００では、基板部４１ａに対して押圧板部４１ｂが鋭角で折り曲げられた場合の応力集中が生じ難くなり、永久変形の残ることが防止される。

本発明に係る請求項１記載の電気錠の状態検知機構によれば、ギアの一部分に当接し往復動するとともに、この往復動方向に垂直に起立し、対向する検知スイッチの作動片間に配置される押圧板部を有したスライド部材を具備し、押圧板部が、バネ性を有する金属板からなり、且つ往復動方向に略垂直な逆Ｕ字形状に折曲され、この逆Ｕ字形状の平行となった一対の折曲片同士の間に間隙を形成しているので、ギアの正逆回転にスライド部材が連動して往復動し、スライド部材の押圧板部が検知スイッチの作動片に当接すると、先ず押圧板部が弾性変形しつつ、間隙が縮小された後、始めて押圧板部が作動片を押圧する。また、作動片からの反力を受ければ、その反力が押圧板部へと印加され、間隙が更に縮まることとなる。これにより、検知スイッチの作動片を押し込みすぎず、また、押し込み不足の生じないように、最適に作動させることができる。この結果、部品点数の少ない簡素な構造で、組立を容易にしながら、電気錠における状態検知動作の確実性・信頼性を向上させることができる。

また、この電気錠の状態検知機構によれば、スライド部材に対して、押圧板部を有した別体の押圧部材が一体的に固定され、この押圧部材が、スライド部材より薄厚のバネ性を有する金属板からなり、且つスライド部材に固定される基板部と、基板部に対し略垂直な逆Ｕ字形状に折曲された押圧板部とからなるので、剛性及び作動確実性の要求されるスライド部材と、バネ性の要求される押圧板部とを所望の素材及び板厚で形成することができ、スライド部材の押圧板部に、高いバネ性を長期間に渡って維持することができる。また、電気錠における状態検知動作の確実性・信頼性を向上させることができる。

さらに、この電気錠の状態検知機構によれば、検知スイッチの作動片に接触する一対の折曲片の表面部位に、当接凸部が形成されたので、折曲片の表面部位が当接凸部を介して作動片に小面積（略点接触）で接触することとなり、折曲片の表面と作動片とが面接触する場合に比べ、摺接摩擦を低減して引っ掛かりを生じ難くでき、押圧板部による作動片のスムースな押圧動作を可能にすることができる。

請求項２記載の電気錠の状態検知機構によれば、基板部と、押圧板部との間に、湾曲して折曲形成された応力集中緩和部が設けられたので、押圧部材に応力集中による永久変形が生じないようになり、押圧板部の高いバネ性を長期間に渡り維持することができる。

以下、本発明に係る電気錠の状態検知機構の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る電気錠の状態検知機構の側面視を（ａ）、要部平面視を（ｂ）に表した構成説明図、図２は図１に示したスライド部材及び押圧部材の分解斜視図、図３は押圧板部の平面視を（ａ）、側面視を（ｂ）に表した要部拡大図である。
本実施の形態による電気錠の状態検知機構１００は、電気錠１１内に組み込まれている。電気錠１１には、錠箱１３に電動アクチュエータである電動モータ１５が設置され、電動モータ１５はピニオン１７を駆動ギア１９に噛合させている。駆動ギア１９の回動は、順次噛合する第１ギア２１、第２ギア２３、第３ギア２５を介してダルマ軸２７の従動ギア２７ａへ伝達される。なお、駆動ギア１９は、副第１ギア２１ａ、副第２ギア２３ａを介しても第３ギア２５へと噛合されている。

ダルマ軸２７の近傍の錠箱１３内には、不図示の扉の木口に固定されるフロントパネル２９から進退されるデッドボルト３１が、水平方向（図１の左右方向）へスライド自在に設けられている。デッドボルト３１は、付勢バネ３３によって錠箱１３内に後退する方向へ付勢される。このデッドボルト３１の後退は、揺動ストッパ３５が掛止することで規制される。ダルマ軸２７には作動杆２７ｂが設けられ、作動杆２７ｂはダルマ軸２７の時計回りの回転によってデッドボルト３１の突起３１ａを押圧し、付勢バネ３３の付勢力に抗してデッドボルト３１をフロントパネル２９から突出させる。突出したデッドボルト３１は、揺動ストッパ３５が掛止することで、突出状態に保持される。

また、電動モータ１５が解錠方向へ駆動されると、駆動ギア１９、第１ギア２１、第２ギア２３、第３ギア２５を介してダルマ軸２７が図１の反時計回りに回転し、不図示のストッパ解除杆が揺動ストッパ３５の掛止を解除させると共に、作動杆２７ｂがデッドボルト３１を後退させる方向へと移動する。これにより、デッドボルト３１は、付勢バネ３３の付勢力によって、錠箱１３内へと後退することとなる。つまり、電気錠１１は、電動モータ１５の回動力をギアを介してダルマ軸２７に伝達し、このダルマ軸２７の回動によってデッドボルト３１を進退させ、施解錠を可能としている。

錠箱１３の背面板３７の内面には、第２ギア２３の近傍で状態検知機構１００が設けられている。状態検知機構１００は、スライド部材３９と、押圧部材４１と、施錠検知スイッチ４７と、解錠検知スイッチ４９と、補助スイッチ５０とからなる。

図２に示すように、スライド部材３９は、背面板３７と平行に、図１の上下方向へ移動自在に保持される。図２に示すように、基部３９ａから立設された側壁３９ｄには係合軸３９ｅが突設されている。スライド部材３９は、係合軸３９ｅが第２ギア２３の一部分（歯部の一部分）に当接し、第２ギア２３の正逆回転に従動して往復動する。

スライド部材３９には別体に形成された押圧部材４１が一体的に固定される。押圧部材４１は、スライド部材３９より薄厚のバネ性を有する金属板からなる。本実施の形態において、スライド部材３９は１．２ｍｍ厚のＳＵＳ３０４からなり、押圧部材４１は０．４ｍｍ厚のＳＵＳ３０１−ＣＳＰからなる。容易に変形することのない剛性の要求されるスライド部材と、バネ性の要求される押圧板部とを所望の素材及び板厚で形成することができ、設計の自由度が高まる。これにより、スライド部材３９の押圧板部に、高いバネ性を長期間に渡って維持することができる。

押圧部材４１は、スライド部材３９に固定される基板部４１ａと、基板部４１ａに対し略垂直な逆Ｕ字形状に折曲された押圧板部４１ｂとからなる。押圧板部４１ｂは、スライド部材３９の往復動方向に垂直に起立する。スライド部材３９は、押圧部材４１が一体的に固定されることで、押圧板部４１ｂを有することとなる。押圧板部４１ｂは、施錠検知スイッチ４７の作動片４７ａ（図４参照）と、解錠検知スイッチ４９及び補助スイッチ５０の作動片４９ａ，５０ａとの間に配置され、これら作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａを押圧可能としている。

図３に示すように、押圧板部４１ｂは、スライド部材３９の往復動方向に略垂直な逆Ｕ字形状に折曲され、逆Ｕ字形状の平行となった一対の折曲片４１ｃ，４１ｄ同士の間に間隙４１ｅを形成している。

押圧部材４１は、基板部４１ａと押圧板部４１ｂとの間に、湾曲して折曲された応力集中緩和部４１ｆが設けられている。したがって、基板部４１ａに対して押圧板部４１ｂが鋭角で折り曲げられた場合の応力集中が生じ難くなり、永久変形の残ることが防止される。これにより、押圧板部４１ｂの高いバネ性を長期間に渡り維持することができるようになっている。

押圧部材４１の基板部４１ａには図示しないリベット等が挿入される固定孔５３が穿設される。また、基板部４１ａには固定孔５３を挟んで一対の回転防止孔５５，５５が穿設される。スライド部材３９にも、押圧部材４１の正規固定位置で一致する固定孔５７と、回転防止孔５９，５９が穿設されている。一方、押圧部材４１は、上方からの固定プレート６１によってスライド部材３９に挟着される。固定プレート６１にはリベットが挿入される固定孔６３と、この固定孔６３を挟んで一対の挿入突起６５，６５が突設されている。挿入突起６５，６５は、固定プレート６１が押圧部材４１の基板部４１ａに重ねられることで、回転防止孔５５，５５、回転防止孔５９，５９に挿入される。この状態で、スライド部材３９の固定孔５７からリベットが挿入され、固定プレート６１と共締めされることで、押圧部材４１は、スライド部材３９と固定プレート６１とによって回転が規制されて一体に挟着固定される。

錠箱１３内には、施錠検知スイッチ４７と、解錠検知スイッチ４９及び補助スイッチ５０とが対向して配設される。スライド部材３９と一体となった押圧部材４１の押圧板部４１ｂは、この対向配置された施錠検知スイッチ４７と、解錠検知スイッチ４９及び補助スイッチ５０との間に配置される。そして、押圧板部４１ｂは、スライド部材３９の往方向のスライドで施錠検知スイッチ４７の作動片４７ａを押圧するとともに、復方向のスライドで解錠検知スイッチ４９及び補助スイッチ５０の作動片４９ａ，５０ａを押圧する。

施錠検知スイッチ４７、解錠検知スイッチ４９、補助スイッチ５０の作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａに接触する一対の折曲片４１ｃ，４１ｄの表面部位には、当接凸部６７，６７，６７が形成されている。当接凸部６７，６７，６７の表面は円滑な凸曲面で形成される。押圧板部４１ｂは、円滑曲面の当接凸部６７，６７，６７が形成されることで、施錠検知スイッチ４７、解錠検知スイッチ４９及び補助スイッチ５０の作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａとの引っ掛かりが抑止される。作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａは、押圧されることにより、施錠検知スイッチ４７、解錠検知スイッチ４９及び補助スイッチ５０の押圧子４７ｂ，４９ｂ，５０ｂを押圧する。押圧子４７ｂ，４９ｂ，５０ｂが押圧されることで開閉された接点信号は、コネクターケーブル６９を介して管理室等の制御装置等によって検知される。なお、図中、７１は、背面板３７に対するスライド部材３９の摺動を円滑なものにする、すなわち接触面積を少なく保つための離間突起を表す。

次に、このように構成される電気錠の状態検知機構の動作を説明する。
図４は施錠検知スイッチ押圧状態を（ａ）、解錠検知スイッチ押圧状態を（ｂ）に表した動作説明図である。
管理室等から電気錠１１へ施錠信号が出力されると、電動モータ１５が駆動され、駆動ギア１９が図１の時計回りに回転される。駆動ギア１９が時計回りに回転されることで、第１ギア２１、第２ギア２３、第３ギア２５を介してダルマ軸２７が時計回りに回転される。ダルマ軸２７が時計回りに回転すると、作動杆２７ｂが突起３１ａを押圧し、デッドボルト３１を突出させて施錠状態とする。

この際、第２ギア２３が時計回りに回転することで、スライド部材３９が係合軸３９ｅを介して図１の下方向へとスライドされる。スライド部材３９が下方向へスライドされると、先ず押圧板部４１ｂが弾性変形しつつ、間隙４１ｅが縮小される。押圧板部４１ｂに所定以上の弾性変形が生じると、それによって生じた弾性復元力により押圧板部４１ｂは図１の下方向，図４（ａ）の状態へ作動片４７ａを押圧する。

これにより、施錠検知スイッチ４７は、施錠回路の接点が閉じられ、その接点作動状態がコネクターケーブル６９によって検出されることで、管理室等の制御装置によって、電気錠１１の施錠状態が検知されることとなる。

なお、この際、押圧板部４１ｂが作動片４７ａからの反力を受ければ、間隙４１ｅが更に縮まることとなる。つまり、押圧板部４１ｂが、作動片４７ａへの過剰な押圧力を吸収する緩衝作用を発揮する。また同時に応力集中緩和部４１ｆが延びる方向へと変形することによって過剰な押圧力を緩和する。これにより、施錠検知スイッチ４７の作動片４７ａを押し込みすぎず、また、押し込み不足の生じない、最適な押圧力の印加が可能となる。

また、解錠信号が送出されることによる解錠検出は、上記の施錠検出動作の場合と、電動モータ１５、駆動ギア１９、第１ギア２１、第２ギア２３、第３ギア２５、ダルマ軸２７、デッドボルト３１、スライド部材３９、押圧板部４１ｂが逆動作となり、解錠検知スイッチ４９の押圧子４９ｂが押圧されることで、管理室等の制御装置によって、電気錠１１の解錠状態が検知されることとなる。

このように、状態検知機構１００では、第２ギア２３の正逆回転に連動するスライド部材３９の往復動が押圧板部４１ｂに伝達される。したがって、所定の圧縮力で押圧板部４１ｂが圧縮された後、始めて作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａが押圧される。

ここで、図４に示すように、スライド部材３９の往復スライド距離Ｓ１より、押圧板部４１ｂにおける折曲片４１ｄの往復スライド距離Ｓ２は、短くなる（Ｓ１＞Ｓ２）。すなわち、スライド部材３９の往復動が押圧板部４１ｂへ伝達される際、間隙４１ｅが必ず狭められる。逆に、スイッチからの反力を受けた際にも、間隙４１ｅが必ず狭められる。

つまり、間隙４１ｅは、作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａへの押圧に際しては、押圧力を所定の可変幅で伝達し、作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａを押圧するための押圧力に一定の許容範囲を確保する。一方、スイッチからの反力を受けた際には、間隙４１ｅが圧縮されることにより反力を吸収する。また同時に応力集中緩和部４１ｆが縮む方向に変形し吸収することとなる。これにより、ギア、スライド部材３９、施錠検知スイッチ４７、解錠検知スイッチ４９が直結された構成の場合これらいずれかの部材へ反力が過剰な力となって印加されることを防止する。つまり、押圧板部４１ｂが緩衝的な連結部材として機能している。

したがって、本実施の形態による電気錠１１の状態検知機構１００によれば、ギアの一部分に当接し往復動するとともに、この往復動方向に垂直に起立し、対向する検知スイッチの作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａ間に配置される押圧板部４１ｂを有したスライド部材３９を具備し、押圧板部４１ｂが、バネ性を有する金属板からなり、且つ往復動方向に略垂直な逆Ｕ字形状に折曲され、この逆Ｕ字形状の平行となった一対の折曲片４１ｃ，４１ｄ同士の間に間隙４１ｅを形成しているので、ギアの正逆回転にスライド部材３９が連動して往復動し、スライド部材３９の押圧板部４１ｂが検知スイッチの作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａに当接すると、先ず押圧板部４１ｂが弾性変形しつつ、間隙４１ｅが縮小された後、始めて押圧板部４１ｂが作動片４７ａ又は作動片４９ａ，５０ａを押圧する。

また、作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａからの反力を受ければ、その反力が押圧板部４１ｂへと印加され、間隙４１ｅが更に縮まることとなる。これにより、検知スイッチの作動片４７ａ、作動片４９ａ，５０ａを押し込みすぎず、また、押し込み不足の生じないように、最適に作動させることができる。この結果、部品点数の少ない簡素な構造で、組立を容易にしながら、電気錠１１における状態検知動作の確実性・信頼性を向上させることができる。

本発明に係る電気錠の状態検知機構の側面視を（ａ）、要部平面視を（ｂ）に表した構成説明図である。 図１に示したスライド部材及び押圧部材の分解斜視図である。 押圧板部の平面視を（ａ）、側面視を（ｂ）に表した要部拡大図である。 施錠検知スイッチ押圧状態を（ａ）、解錠検知スイッチ押圧状態を（ｂ）に表した動作説明図である。

１１…電気錠
１５…電動アクチュエータ（電動モータ）
２３…ギア（第２ギア）
２７…ダルマ軸
３１…デッドボルト
３９…スライド部材
４１…押圧部材
４１ａ…基板部
４１ｂ…押圧板部
４１ｃ，４１ｄ…折曲片
４１ｅ…間隙
４１ｆ…応力集中緩和部
４７…施錠検知スイッチ
４７ａ，４９ａ，５０ａ…作動片
４９…解錠検知スイッチ
６７…当接凸部
１００…状態検知機構

Claims (2)

1. 電動アクチュエータの回動力をギアを介してダルマ軸に伝達し、該ダルマ軸の回動によってデッドボルトを進退させる電気錠の状態検知機構であって、
   前記ギアの一部分に当接し該ギアの正逆回転に従動して往復動するとともに、該往復動方向に垂直に起立し、対向する検知スイッチの作動片間に配置されて該作動片を押圧可能な押圧板部を有したスライド部材を具備し、
   前記押圧板部は、バネ性を有する金属板からなり、且つ前記往復動方向に略垂直な逆Ｕ字形状に折曲され、該逆Ｕ字形状の平行となった一対の折曲片同士の間に間隙を形成し、
   前記スライド部材に対して、前記押圧板部を有した別体の押圧部材が一体的に固定され、
   該押圧部材が、前記スライド部材より薄厚のバネ性を有する金属板からなり、且つ前記スライド部材に固定される基板部と、
   該基板部に対し略垂直な逆Ｕ字形状に折曲された前記押圧板部とからなり、
   前記検知スイッチの作動片に接触する前記一対の折曲片の表面部位には、当接凸部が形成されたことを特徴とする電気錠の状態検知機構。
2. 前記基板部と、前記押圧板部との間に、湾曲して折曲された応力集中緩和部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の電気錠の状態検知機構。

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