JP5072325B2 - Electric lock - Google Patents
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Description
本発明は、電気錠に関するものである。 The present invention relates to an electric lock.
アクチュエータを使用した駆動部を予めユニット化した電気錠としては、特許文献1に記載のものが知られている。この従来例において、電気錠は錠ケース内に収容されるデッドボルトを駆動制御ユニット(動力ユニット)により進退駆動するように構成される。動力ユニットは、アクチュエータ、歯車列等の動力伝達機構、およびプリント実装基板を扁平容器に収容して形成され、扁平容器から動力出力部としてのスイッチ駆動板が引き出される。
As an electric lock in which a drive unit using an actuator is previously unitized, the one described in
電気錠の組立は、動力ユニットのスイッチ駆動板を錠ケース内に予め配置されたダルマに連結して行われ、組立状態で動力ユニットを起動すると、スイッチ駆動板の直進操作力によりダルマが回転し、ダルマに連結されたデッドボルトが進退駆動される。 The electric lock is assembled by connecting the switch drive plate of the power unit to a dharma previously arranged in the lock case. When the power unit is started in the assembled state, the dharma is rotated by the straight operation force of the switch drive plate. The dead bolt connected to the dharma is driven back and forth.
しかし、上述した従来例は、動力ユニット内で生成された駆動力がスイッチ駆動板の往復駆動力として取り出されるために、駆動ユニットの汎用性に欠け、結果製造コストが上昇するという欠点がある。 However, the above-described conventional example has a drawback that the driving force generated in the power unit is taken out as the reciprocating driving force of the switch driving plate, so that the driving unit lacks versatility, resulting in an increase in manufacturing cost.
すなわち、上記従来例においては、スイッチ駆動板の錠ケースからの突出方向、突出距離、往復ストローク等は全て駆動ユニットにより決定されるために、錠ケース側に予め装着されるダルマ等の位置、操作ストローク等がこれらに合致する場合にのみ使用することができ、これらのいずれかが異なると、新たに駆動ユニットを設定する必要が生じる。 That is, in the above conventional example, the projecting direction, the projecting distance, the reciprocating stroke, etc. of the switch drive plate from the lock case are all determined by the drive unit. It can be used only when the stroke or the like matches these, and if any of them is different, a new drive unit needs to be set.
また、この問題を解決するためには、特許文献2に記載されるように、動力ユニットの出力を回転出力とすることが有効であるが、上記特許文献2記載の従来例においては、動力ユニットを装着した後に、クラッチギア等を錠ケースに装着する作業が必要であるために、組立作業性が悪いという欠点がある。
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、汎用性に優れた駆動ユニットを使用することにより、製造コストを低減させることができ、かつ、組立作業性も良好な電気錠の提供を目的とする。 The present invention has been made to eliminate the above drawbacks, and by using a drive unit having excellent versatility, an electric lock that can reduce manufacturing costs and has good assembly workability. The purpose is to provide.
錠ケース11内に収容されたデッドボルト2の施解錠駆動は、デッドボルト操作部3を回転することにより行うことが可能であり、デッドボルト操作部3の回転操作は、入力ギア1への回転動力の付与により行うことができる。
The
一方、動力ユニット7はユニットケース4内に収容され、ユニットケース4内のアクチュエータ5の動力を回転出力軸6から取り出すことができ、回転出力軸6に連結される中継ギア8とデッドボルト操作部3の入力ギア1とをラック杆10を使用して連結すると、動力ユニット7を使用したデッドボルト2の駆動ができる。
On the other hand, the
動力ユニット7の出力が回転動作である本発明において、動力ユニット7の回転出力軸6とデッドボルト操作部3との位置関係が異なっても、間隔が同じである場合には、同一の動力ユニット7、ラック杆10をそのまま使用することができ、間隔が異なる場合には、ラック杆10のみを変更するだけで機種の変更に対応することができる。この結果、同一の動力ユニット7を多機種で共用することが可能になる。
In the present invention in which the output of the
また、デッドボルト駆動部の組立は、動力ユニット7を錠ケース11に固定した後、回転出力軸6に中継ギア8を嵌合、固定し、予め錠ケース11に配置されたデッドボルト操作部3の入力ギア1と中継ギア8との間にラック杆10を橋渡しするだけで完了するために、組立作業性が向上する。
なお、本発明によれば、
入力ギアの回転によりデッドボルトを施解錠駆動するデッドボルト操作部と、
ユニットケース内に収容され、アクチュエータの動力を歯車列を介して回転出力軸から出力する動力ユニットと、
動力ユニットの回転出力軸に連結される中継ギアと、
両端にラックを備えて中継ギアの回転動力をデッドボルト操作部の入力ギアに伝達するラック杆とを錠ケースに収容してなる電気錠を提供することが可能である。
The deadbolt drive unit is assembled by fixing the
According to the present invention,
A deadbolt operation unit that locks and unlocks the deadbolt by rotation of the input gear;
A power unit housed in the unit case and outputting the power of the actuator from the rotation output shaft via the gear train;
A relay gear connected to the rotation output shaft of the power unit;
It is possible to provide an electric lock which is provided with racks at both ends and which houses a rack cage which transmits the rotational power of the relay gear to the input gear of the dead bolt operation unit.
この場合、ユニットケース4と錠ケース11の壁面との間に形成したガイド用間隙12を利用してラック杆10をガイドすると、特別なガイド部材が不要となり、ガイド部材の固定作業が不要になる上に、部品点数も減少する。
In this case, if the
本発明によれば、汎用性に優れた動力ユニットを使用することにより、製造コストを低減させることができ、かつ、組立作業性も向上させることができる。 According to the present invention, by using a power unit having excellent versatility, the manufacturing cost can be reduced and the assembly workability can be improved.
図1に示すように、電気錠は、錠ケース11内に収容されるデッドボルト2を備える。錠ケース11の前端面には、図外の扉体内に挿入して固定するときの扉体への固定用フランジを提供する取付プレート11aと、扉体への固定後に取付用ビスを隠すための化粧プレート11bがねじ止めされる。なお、本明細書において、デッドボルト2が飛び出す方向を「前方」とし、「上下」「側方」は扉体に固定した姿勢を基準に決定する。
As shown in FIG. 1, the electric lock includes a
デッドボルト2は、板材を断面U字形状に屈曲させて前後に長く形成され、図1(a)に示すように、前端が取付プレート11a、および化粧プレート11bを貫通して錠ケース11外に飛び出す施錠位置と、図1(b)に示すように、錠ケース11内に没入した解錠位置との間で進退移動する。
The
上記デッドボルト2を駆動するために、錠ケース11内には動力ユニット7が固定される。動力ユニット7は、後述するように、所定の操作命令に基づいて回転出力軸6に回転出力を出力するように構成され、回転出力軸6に出力される回転動力は、回転出力軸6に連結される平歯車からなる中継ギア8、この中継ギア8に噛合するラック杆10を介して回転カム(デッドボルト操作部3)に伝達される。回転カム3には、上記ラック杆10の一方のラック9が噛合するギア部(入力ギア1)が一体形成される。回転カム3が回転駆動されると、回転カム3のデッド操作リンク部3aがデッドボルト2の後端に突設される操作突出部2aを押圧し、デッドボルト2を進退駆動する。
In order to drive the
図2(a)に示すように、ラック杆10は、ラックプレート10aの両端にラック9を有して形成される。上方に位置し、中継ギア8に噛合するラック9は、合成樹脂材により形成されたものをラックプレート10aに固定することにより形成され、下方に位置し、回転カム3のギア部1に噛合するラック9は、ラックプレート10a自体に形成される。ラックプレート10aは金属板材を折り曲げてL字形状に形成される。また、ラックプレート10aの中間部には、ガイド面を広くするために幅広とされたガイド片10bが形成される。
As shown in FIG. 2A, the
一方、動力ユニット7の外壁と錠ケース11内壁面との間には、ガイド用間隙12が形成されており、上記ラック杆10は、中間部をガイド用間隙12に嵌め込むようにして動力ユニット7と回転カム3上に載せた後、錠ケース11を完成させるだけで所定位置にセットされる。
On the other hand, a
また、電気錠には上記動力ユニット7によらないデッドボルト2の操作手段として、シリンダ錠19と、サムターン装置20を連結することができる。図3に示すように、錠ケース11の側方壁に開設され、回転カム3を臨む取付孔11cからシリンダ錠19等の取付突部21を挿入して錠ケース11に固定すると、シリンダ錠19等への操作により回転する連結子22が回転カム3のカム孔3bに挿入する。
Further, the
後述するように、回転出力軸6は施解錠反転方向に空転自在であり、シリンダ錠19等を現在の状態を反転させる方向に操作すると、動力ユニット7の規制を受けることなく回転カム3を回転させ、デッドボルト2を反転位置に移動させることができる。
As will be described later, the
図4以下に動力ユニット7の詳細を示す。動力ユニット7は、アクチュエータ5としてのモータ5、モータ5の動力を回転出力軸6の回転動力に変換する歯車列、およびモータ5の制御に必要なスイッチ等をユニットケース4内に収容して形成される。上記歯車列は、モータ5の回転軸に固定されるウォーム23の回転を、ウォームホイル24、第1ギア25、第2ギア26、最終段ギア13、回転出力軸6の順に伝達するように構成される。
Details of the
図5に示すように、上記ユニットケース4にはモータ5への給電等を行うためのリード線15の引き込み口16が開設され、この引き込み口16近傍に屈曲布線収容部17が区画される。引き込み口16は、上端部後方に開設され、屈曲布線収容部17は、引き込み口16を上端とした縦長の領域として設定される。
As shown in FIG. 5, the unit case 4 is provided with a lead-in
また、屈曲布線収容部17の中央部には、円筒形状の布線ガイド部17aが立設され、屈曲布線収容部17の底壁部最低部に水抜き孔18が開設される。引き込み口16から屈曲布線収容部17に引き込まれたリード線15は図5に示すように、布線ガイド部17aを巻き込むように屈曲された後、上方に折り返すように布線される。布線作業終了後、屈曲布線収容部17、およびその近傍にはハーネス押さえ27が装着され、リード線15のギアへの噛み込みが防止される。
In addition, a cylindrical
以上のように構成されるユニットケース4は、図1に示すように、引き込み口16を錠ケース11から露出させた状態で錠ケース11に固定される。錠ケース11への固定に際し、布線ガイド部17aの中空部は、固定ビスの挿通スペースとして利用される。
As shown in FIG. 1, the unit case 4 configured as described above is fixed to the
したがってこの実施の形態において、リード線15を伝って雨水等が錠ケース11、正確にはユニットケース4内に侵入すると、屈曲布線収容部17内で下に向かって凸形状に屈曲された屈曲部に滞留し、やがて滴下する。滴下した水滴は、ユニットケース4の水抜き孔18からケース内に排出された後、ユニットケース4の外壁面と錠ケース11内壁面との間に形成される導水間隙を伝って下方に移動した後、錠ケース11外に排出され、錠ケース11内部、特に、通電部品等が配置される領域に進入することはない。
Therefore, in this embodiment, when rainwater or the like enters the
また、図5、6に示すように、歯車列は、隔壁28aにより囲まれた動力部格納領域28内に収容される。動力部格納領域28は、モータ5から最終段ギア13に至るまでの全部、あるいは大部分を囲う。動力部格納領域28が屈曲布線収容部17に隣接配置されるこの実施の形態において、動力部格納領域28の隔壁は、屈曲布線収容部17を囲う隔壁の一部を共有する。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the gear train is accommodated in a power
このように動力部格納領域28を隔壁により区画して歯車列を収容すると、グリスの流出、異物の混入を防止することができるために、潤滑不良、異物噛み込みによる異音発生、摩耗等を有効に防止できる。
When the power
上記回転出力軸6と最終段ギア13とは、クラッチ14を介して接続される。図7に示すようにクラッチ14は、板バネにより半円形状に形成されて最終段ギア13に連結されるクラッチプレート14aと、回転出力軸6側の接続凹部14bとを有する。クラッチプレート14aは、中央部に接続凸部14cが折曲形成されて回転出力軸6の接続凹部14bに嵌合し、回転出力軸6と最終段ギア13とを回転方向に連結する。
The
最終段ギア13が故障等により動作不能になった場合、回転出力軸6に所定値以上の回転トルクを加えると、クラッチプレート14aの接続凸部14bは接続凹部14bとの接触部から力を受けて突出高さが低くなる方向に弾性変形する。この状態からさらに回転トルクを負荷すると、やがて接続凹部14bとの嵌合が解除され、回転出力軸6は最終段ギア13に対して空転することが可能になる。
When the
図7(b)、(c)に示すように、上記接続凹部14bを円周方向に延長することにより、回転出力軸6と最終段ギア13との間には、施解錠操作ストロークに対応する遊び角が設定され、さらに、最終段ギア13は回転出力軸6の駆動動作終了後、初期回転位置に復帰するように制御される。
As shown in FIGS. 7B and 7C, by extending the
本実施の形態において、回転出力軸6は、時計回りが解錠動作、反時計回りが施錠動作に対応しており、図7(b)に示す解錠状態からの施錠動作を例にとると、まず、モータ5は最終段ギア13を反時計回りに回転駆動する。最終段ギア13の回転に伴って回転出力軸6も反時計回りに回転して施錠回転位置に達する。この後、モータ5が反転駆動されて最終段ギア13を時計回りに回転させ、初期回転位置に復帰させる。最終段ギア13の復帰方向には遊び角が設定されているために、逆転動作は回転出力軸6への回転駆動を伴うことなく行われ、図7(c)の施錠動作完了状態となる。
In the present embodiment, the
この状態で回転出力軸6の時計回り、すなわち、解錠動作方向への回転を許容する遊び角が形成されているために、シリンダ錠19等の施解錠操作装置を使用した解錠操作を最終段ギア13の規制を受けることなく行うことができる。
In this state, the
また、図7(d)に示すように、最終段ギア13の初期回転位置への復帰がモータ5の故障、バッテリ切れ等により未完に終わった場合には、上述したように、クラッチ14を作動させて回転出力軸6側からの回転操作を行うことができる。
As shown in FIG. 7 (d), when the return to the initial rotation position of the
29は上記モータ5の制御を行うための制御部、各種センサが実装される実装基板を示す。実装基板29の前端部には、扉枠側に固定された磁石(図示せず)を検出して扉体の開閉状態を検知するためのリードスイッチ29aが固定される。
また、図6に示すように、上記最終段ギア13と回転出力軸6とはユニットケース4に突設された支軸4aに回転自在に嵌合され、実装基板29は回転出力軸6の円板部6aと、最終段ギア13とに挟まれるようにして配置される。29bは回転出力軸6の軸部を挿通させるために実装基板29に開設した挿通孔を示す。
As shown in FIG. 6, the
上記出力回転軸の回転位置を検出するために、上記実装基板29には、軸位置検出用のパターンが形成される。図8に示すように、パターンは、上記回転出力軸6と同軸のリング状の基準電位パターン30と、この基準電位パターン30と非接触で、基準電位パターン30と同心に配置される検出パターン31とから構成される。検出パターン31は、点対称位置を対として一方の対が施錠状態検出パターン、他方の対が解錠状態検出パターンとして使用される。
In order to detect the rotational position of the output rotary shaft, a pattern for detecting the axial position is formed on the mounting
これに対し、回転出力軸6には、図8(b)、(c)に示すように、上記基準電位パターン30と検出パターン31に接触可能なブラシ32が固定される。ブラシ32は、導電性の良好な金属材料に形成され、図8(c)に示すように、自由端に接点突部32aが形成される。
On the other hand, a
したがってこの実施の形態において、図9(a)に示すように、回転出力軸6が施錠回転位置にあるときには、ブラシ32は基準電位パターン30と施錠状態検出パターン31に接触し、両者を短絡させる。図外の制御部は、施錠状態検出パターン31が基準電位パターン30の電位(例えばグランドレベル)への変化を検出すると、施錠状態と判定する。同様に、図9(b)に示すように、回転出力軸6が解錠回転位置にあるときには、解錠状態検出パターン31が基準電位パターン30に短絡し、制御部において解錠状態が検出される。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 9A, when the
さらに、上述したように、最終段ギア13の初期回転位置を検出するために、最終段ギア13の実装基板29への対向面にはブラシ32が固定され、実装基板29には基準電位パターン30と、検出パターン31が形成される。ブラシ32、および基準電位パターン30は上述した回転出力軸6に使用されものと同一の構成であり、検出パターン31は初期回転位置に対応する位置に一対形成される。
Further, as described above, in order to detect the initial rotational position of the
図10(a)に最終段ギア13を、図10(b)に初期回転位置の検出状態を示す。
FIG. 10A shows the
また、動力ユニット7には磁気センサ33が実装され、デッドボルト2の施錠状態が検出される。この実施の形態において施錠状態の検出は、デッドボルト2を施錠位置に拘束し、解錠状位置への移動を規制するロック部材34の位置を検出することにより行われる。このように、デッドボルト2のロック部材34により施錠状態を判定すると、例えば、誤動作によりデッドボルト2が容易に解錠位置に移動可能な状態で施錠位置に移動した場合は施錠状態とは判定されないために、信頼性が向上する。
In addition, a
図11、12に示すように、上記ロック部材34は、デッドボルト2の近傍に揺動自在に軸支される。ロック部材34は後述する磁石の磁束吸収を防止するために合成樹脂材により形成され、揺動端に金属製のロック杆34aを保持して形成される。このロック部材34は、枢軸34b周りに回転して図1(a)に示すようにロック杆34aがデッドボルト2の後端部に形成される係止部2bに係止してデッドボルト2の解錠位置側への移動を規制するロック回転位置と、図1(b)に示すように、係止部2bとの係止が解除される非ロック回転位置との間を移動し、トーションスプリング34cによりロック回転位置側に付勢される。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
図11(a)に示す施錠位置において回転カム3を解錠回転位置側に回転させると、回転カム3のデッド操作リンク部3aにロック部材34の作動片34dが押し上げられてロック部材34は図において時計回りに回転駆動され、ロック杆34aによる係止部2bへの係止が解除され、この後、デッドボルト2が解錠位置側にドライブされる。
When the
これに対し、デッドボルト2が解錠位置にあるときに回転カム3が施錠回転位置側に回転すると、回転カム3のデッド操作リンク部3aがロック部材34の作動片34dから離間し、デッドボルト2が後方に移動する。図1(a)に示すように、解錠位置においてデッドボルト2の上縁に乗り上げていたロック杆34aは、デッドボルト2が施錠位置に達するとトーションスプリング34cの復元力により係止部2bに落ち込み、以後、デッドボルト2の解除位置方向への移動を規制する。
On the other hand, when the
デッドボルト2の施錠位置の検出は、上記ロック部材34の揺動端に固定した磁石34eを実装基板29側の磁気センサ33により検出して行われる。上述したように、施錠状態において磁石が磁気センサ33から離間するこの実施の形態において、磁気センサ33が磁束を検出しない場合が「施錠」、検出する場合が「解錠」と判定される。
The detection of the locking position of the
1 入力ギア
2 デッドボルト
3 デッドボルト操作部
4 ユニットケース
5 アクチュエータ
6 回転出力軸
7 動力ユニット
8 中継ギア
9 ラック
10 ラック杆
11 錠ケース
12 ガイド用間隙
13 最終段ギア
14 クラッチ
15 リード線
16 引き込み口
17 屈曲布線収容部
18 水抜き孔
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ユニットケース内に収容され、アクチュエータの動力を歯車列を介して回転出力軸から出力する動力ユニットと、
動力ユニットの回転出力軸に連結される中継ギアと、
両端にラックを備えて中継ギアの回転動力をデッドボルト操作部の入力ギアに伝達するラック杆とを錠ケースに収容してなり、
前記動力ユニットは、前記歯車列の最終段ギアを初期回転位置から施解錠位置に回転駆動した後、初期回転位置に復帰させる制御部を有するとともに、
最終段ギアと回転出力軸との間には、前記最終段ギアの駆動角に一致する遊び角が設定される電気錠。 A deadbolt operation unit that locks and unlocks the deadbolt by rotation of the input gear;
A power unit housed in the unit case and outputting the power of the actuator from the rotation output shaft via the gear train;
A relay gear connected to the rotation output shaft of the power unit;
Ri Na accommodates a rack rod for transmitting the rotational power of the relay gear comprises a rack input gear deadbolt operating unit to lock the case at both ends,
The power unit includes a control unit that rotates the final gear of the gear train from the initial rotation position to the locking / unlocking position and then returns to the initial rotation position.
An electric lock in which an idle angle corresponding to a drive angle of the final gear is set between the final gear and the rotation output shaft .
前記ユニットケースと錠ケースの壁面との間には、ラック杆の中間部が挿入されてラック杆の動作方向をガイドするガイド用間隙が形成される請求項1記載の電気錠。 The intermediate portion of the rack cage is formed in a plate shape orthogonal to the rack forming surface,
The electric lock according to claim 1, wherein a guide gap is formed between the unit case and the wall surface of the lock case so that an intermediate portion of the rack cage is inserted to guide an operation direction of the rack cage.
屈曲布線収容部の底面にユニットケース外方に開放された水抜き孔が形成される請求項1、2または3記載の電気錠。 In the vicinity of the lead-in port of the lead wire connected to the current-carrying component in the unit case, a bent wiring accommodating portion that can accommodate a lead wire bent downward in a convex shape is defined,
The electric lock according to claim 1, 2, or 3, wherein a drain hole that is opened outward from the unit case is formed on a bottom surface of the bent wire housing portion .
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