JP6290288B2 - ギヤユニット及び電子錠 - Google Patents

Description

本発明は、ギヤユニット及び電子錠に関する。

従来、施錠機構等によるドアや扉等の施錠及び解錠を制御する電子錠が知られている。電子錠は、駆動力を発生し、施錠機構等の被駆動部に伝達して、被駆動部を駆動させてドアの施錠及び解錠を制御する。

特開２０１４−１３４０４７号公報

ドアを操作する操作者が手動で施錠又は解錠をする場合や、停電時等に、電子錠が動作しなくなった場合は、操作者が施錠機構等の被駆動部を駆動させてドアの施錠又は解錠を行うが、操作者によっては、被駆動部を容易に駆動させたいという要求がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、操作者に被駆動部を容易に駆動させることができるギヤユニット及び電子錠を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るギヤユニットは、被駆動部を駆動させる駆動力を発生する駆動部と、互いに空回り可能なギヤのペアを含み、前記駆動部により発生された前記駆動力を前記被駆動部に伝達するギヤ群と、前記被駆動部から伝達された力により少なくとも所定の回転角度分、前記ギヤのペアが空回り可能なように、前記ギヤのペアの相対的な位置関係を所定の位置関係にさせる位置制御部と、を備える。前記位置制御部は、それぞれ、前記ペアとなるギヤのそれぞれの位置を検出して検出結果を示す信号を所定の回路に出力する複数の検出部を備える。前記所定の回路は、前記複数の検出部から出力された複数の信号に基づいて、前記ギヤのペアの相対的な位置関係が前記所定の位置関係となるように、前記駆動部を制御する。

本発明の一態様によれば、操作者に被駆動部を容易に駆動させることができる。

図１は、第１の実施形態に係るギヤユニットである電子錠を備えたドア１の外観の一例を示す図である。 図２は、ドアの一部の外観を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係るドアの内部に設けられた施錠機構及び電子錠の外観の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る電子錠の外観の一例を示す図である。 図５は、ケーシングを外した場合の電子錠の外観の一例を示す斜視図である。 図６は、ケーシングを外した場合の電子錠の外観の一例を示す正面図である。 図７は、ギヤに設けられた磁石と、磁石が発する磁界を検知する磁気センサとの位置関係の一例を示す図である。 図８は、ギヤ１４及びギヤ１５の一例について説明するための図である。 図９は、外部の制御装置及び電子錠のブロック図である。 図１０は、第１の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。 図１１Ａは、第１の実施形態に係るイニシャライズを説明するための図である。 図１１Ｂは、突起部と終端部との位置関係の一例を示す図である。 図１１Ｃは、突起部と終端部との位置関係の一例を示す図である。 図１１Ｄは、突起部と終端部との位置関係の一例を示す図である。 図１１Ｅは、突起部と終端部との位置関係の一例を示す図である。 図１２は、第１の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。 図１３は、第１の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。 図１４は、第１の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。 図１５は、第２の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。 図１６は、第２の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。 図１７は、第２の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。 図１８は、第３の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。 図１９は、第３の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。

以下、実施形態に係るギヤユニット及び電子錠について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るギヤユニットである電子錠を備えたドア１の外観の一例を示す図である。図１の例に示すように、ドア１は、例えば、レバータイプのドアハンドル２を備える。また、ドア１は、１つの側面に、開口部１ａを有する。また、ドア１には、貫通孔が形成されており、この貫通孔に後述するキーシリンダー３ｆが挿入されて所定の位置で固定されることで、キーシリンダー３ｆの鍵穴３ａが、ドア１のドアハンドル２側の面から突出する状態となる。以下の説明では、ドア１の鍵穴３ａが突出している側の面をＡ面、Ａ面と反対側の面をＢ面と呼ぶ。図２は、ドアの一部の外観を示す図である。図２の例に示すように、後述するキーシリンダー３ｆが上述したように固定されることで、キーシリンダー３ｆの後述するつまみ３ｂが、ドア１のＢ面から突出する状態となる。

図３は、第１の実施形態に係るドア１の内部に設けられた施錠機構３及び電子錠１０の外観の一例を示す図である。

施錠機構３は、ドア１を施錠したり解錠したりする。図３の例に示すように、施錠機構３は、キーシリンダー３ｆと、施錠部材３ｃとを備える。なお、施錠機構３は、施錠部材３ｃを、図３の矢印が示す２つの方向に移動可能なように支持する支持部材（図示しない）も備える。なお、この矢印は、例えば、施錠部材３ｃが開口部１ａから突出する方向、及び、施錠部材３ｃが開口部１ａから突出しなくなる方向の２つの方向を示す。施錠機構３は、後述するモータ１１により発生された駆動力により駆動される対象の機構である。モータ１１は、駆動部の一例である。また、ドア１及び施錠機構３は、被駆動部の一例である。

施錠部材３ｃは、棒状の部材であり、歯が形成された部分３ｄを有する。施錠部材３ｃが移動してドア１の開口部１ａから突出し、施錠部材３ｃと、ドア枠（図示せず）に設けられた施錠部材受部（図示せず）とが係合することで、ドア１が施錠された状態となる。また、ドア１が施錠された状態で、施錠部材３ｃが施錠部材受部から離れる方向に移動し、施錠部材３ｃと施錠部材受部とが係合しなくなることで、ドア１が解錠された状態となる。このように、ドア１は、駆動力により、施錠された状態及び解錠された状態のいずれかの状態となる。なお、施錠された状態は、第１の状態の一例である。また、解錠された状態は、第２の状態の一例である。

キーシリンダー３ｆは、鍵穴３ａと、つまみ３ｂと、ギヤ３ｅとを備える。ギヤ３ｅの歯と、施錠部材３ｃの部分３ｄにおける歯とは噛み合っている。ギヤ３ｅに、所定の回転方向に回転させる駆動力が電子錠１０から伝達されると、ギヤ３ｅは所定の回転方向に回転して、施錠部材３ｃが開口部１ａから突出する方向に施錠部材３ｃを移動させる。また、所定の回転方向とは逆の回転方向に回転させる駆動力が電子錠１０から伝達されると、ギヤ３ｅは所定の回転方向とは逆の回転方向に回転して、施錠部材３ｃが開口部１ａから突出しなくなる方向に施錠部材３ｃを移動させる。

なお、ギヤ３ｅが回転すると、連動して、鍵穴３ａ及びつまみ３ｂも回転する。逆に、操作者が鍵穴３ａ又はつまみ３ｂを回転させることで、連動して、ギヤ３ｅも回転する。よって、鍵穴３ａ又はつまみ３ｂを回転させることで、施錠部材３ｃを移動させることができる。すなわち、操作者は、鍵穴３ａ又はつまみ３ｂを回転させることで、ドア１を施錠又は解錠することができる。ここで、操作者は、鍵を用いてドア１を施錠又は解錠する場合には、上述したＡ面側から、鍵を鍵穴３ａに挿入してドア１を施錠又は解錠する。また、操作者は、つまみ３ｂを操作して、ドア１を施錠又は解錠する場合には、上述したＢ面側から、つまみ３ｂを操作してドア１を施錠又は解錠する。なお、ギヤ３ｅ、鍵穴３ａ及びつまみ３ｂは、同一の回転軸周りに回転する。

図４は、第１の実施形態に係る電子錠１０の外観の一例を示す図である。電子錠１０は、ケーシング１０ａ及びケーシング１０ｂを備える。ケーシング１０ａ及びケーシング１０ｂは、例えば、ネジ１０ｃにより連結される。なお、ケーシング１０ａ及びケーシング１０ｂは、他の公知の方法により連結されてもよい。ケーシング１０ａ及びケーシング１０ｂにより形成される空間内に、電子錠１０の構成部品が設けられる。

また、図４の例に示すように、電子錠１０は、最終ギヤであるギヤ１６を備える。ギヤ１６と、図３の例に示すギヤ３ｅとは噛み合っている。ギヤ１６から、ギヤ３ｅを上述した所定の回転方向に回転させる駆動力、及び、上述した所定の回転方向とは逆方向に回転させる駆動力が、ギヤ３ｅに伝達される。

図５は、ケーシング１０ａを外した場合の電子錠１０の外観の一例を示す斜視図である。図６は、ケーシング１０ａを外した場合の電子錠１０の外観の一例を示す正面図である。図７は、ギヤ１６に設けられた磁石１６ａと、磁石１６ａが発する磁界を検知する磁気センサ１７ｂとの位置関係の一例を示す図である。例えば、図５及び図６に示すネジ穴１０ｄにネジ１０ｃが係合することで、ケーシング１０ａ及びケーシング１０ｂが連結される。

図５、図６及び図７の例に示すように、電子錠１０は、モータ１１、ウォーム（ネジ歯車）１２、ウォームホイール（はす歯歯車）１３、ギヤ１４、ギヤ１５、ギヤ１６、センサ基板１７、磁気センサ１７ａ及び磁気センサ１７ｂを備える。ウォーム１２、ウォームホイール１３、ギヤ１４、ギヤ１５及びギヤ１６を含むギヤ群（ギヤユニット）は、モータ１１により発生された駆動力を施錠機構３に伝達する。

モータ１１は、施錠機構３を駆動させる駆動力を発生する。モータ１１の回転軸には、ウォーム１２が設けられる。ウォームホイール１３は、同一回転軸周りを回転する２つのギヤを有する。ウォーム１２と、ウォームホイール１３が有する２つのギヤのうち、一方のギヤとが噛み合っている。また、ウォームホイール１３が有する２つのギヤのうち、他方のギヤと、ギヤ１４とが噛み合っている。すなわち、モータ１１により発生された駆動力は、ウォーム１２からウォームホイール１３に伝達され、ウォームホイール１３からギヤ１４に伝達される。

ここで、ギヤ１４及びギヤ１５の一例について説明する。図８は、ギヤ１４及びギヤ１５の一例について説明するための図である。ギヤ１４及びギヤ１５のペアは、互いに空回り可能な空回り（空転）機構となる。図８の例に示すように、ギヤ１４は、所定の面に突起部１４ａを備える。また、ギヤ１４は、磁石１４ｂを備える。磁石１４ｂは、磁界を発生する。

また、ギヤ１５は、所定の面に、周方向に溝１５ａが形成される。溝１５ａは、突起部１４ａと係合することが可能である。本実施形態では、ギヤ１４の突起部１４ａと、ギヤ１５の溝１５ａとを係合させて、ギヤ１４及びギヤ１５を１つの空回り機構とする。ギヤ１４及びギヤ１５を１つの空回り機構としたとき、突起部１４ａは、ギヤ１４のギヤ１５側の面に突出する。また、ギヤ１４及びギヤ１５を１つの空回り機構としたとき、溝１５ａは、ギヤ１５のギヤ１４側の面に形成される。また、ギヤ１４及びギヤ１５を１つの空回り機構としたとき、溝１５ａに沿って突起部１４ａが移動可能である。したがって、ギヤ１３から伝達された駆動力を受けてギヤ１４が回転しても、突起部１４ａがギヤ１５の溝の終端部１５ｅの１つの側面である当接面１５ｃ又は他の側面である当接面１５ｄに当接するまでは、ギヤ１５は回転しない。すなわち、ギヤ１４は、突起部１４ａが当接面１５ｃ又は当接面１５ｄに当接するまでは、空回りする。

そして、突起部１４ａが当接面１５ｃ又は当接面１５ｄに当接した後は、ギヤ１４の回転により突起部１４ａが当接面１５ｃ又は当接面１５ｄをギヤ１４が回転する方向に押すので、ギヤ１４の回転に連動してギヤ１５も回転する。このようにして、ギヤ１４からギヤ１５へ駆動力が伝達される。ここで、本実施形態では、突起部１４ａが溝１５ａの周方向における中央部１５ｂ近辺に位置している状態において、操作者が、つまみ３ｂを所定の回転角度（例えば９０度）回転させて、解錠及び施錠のいずれを行う場合であっても、突起部１４ａが当接面１５ｃ及び当接面１５ｄに当接しないように構成されている。例えば、つまみ３ｂを所定の回転角度（例えば９０度）回転させて、解錠及び施錠のいずれを行う場合であっても、ギヤ３ｅ、１４〜１６の歯数、部分３ｄの歯数や、溝１５ａの周方向の長さ等が、突起部１４ａが当接面１５ｃ及び当接面１５ｄに当接しないような値となっている。

図５及び図６の説明に戻り、ギヤ１５とギヤ１６とは噛み合っている。ギヤ１５から駆動力がギヤ１６に伝達される。図６に示すように、ギヤ１６は、所定の位置に磁石１６ａを備えている。磁石１６ａは、磁界を発生する。

センサ基板１７は、磁気センサ１７ａ、１７ｂが実装され、磁気センサ１７ａ、１７ｂの信号を後述する外部の制御装置７０に送信する。磁気センサ１７ａ、１７ｂは、例えば、ホールＩＣを含んで構成される。図９は、外部の制御装置７０及び電子錠１０のブロック図である。図９の例に示すように、電子錠１０は、モータ１１、ギヤユニット１２〜１６及び磁気センサ１７ａ、１７ｂを備えている。なお、ここでいうギヤユニット１２〜１６は、符号「１２」〜「１６」が示す複数のギヤから構成される単なるギヤ群を指し、電子錠１０を指すギヤユニットとは異なる。外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ａ、１７ｂ及びモータ１１に接続されている。外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ａ、１７ｂから出力された信号（出力信号）に応じて、モータ１１を駆動させる。このようにしてモータ１１が駆動された結果、ギヤユニット１２〜１６を介して駆動力が施錠機構３に伝達され、施錠機構３によるドア１の施錠及び解錠が行われる。外部の制御装置７０は、所定の回路の一例である。なお、所定の回路は、ケーシング１０ａ及びケーシング１０ｂ内に設けられてもよい。

例えば、外部の認証装置（図示しない）が、操作者のＩＣカードの接触又は近接による操作者の認証、又は、パスワード等の入力による操作者の認証を行った場合には、その旨を外部の制御装置７０に送信する。なお、外部の認証装置の一例としては、例えば、スマートフォンが挙げられる。この場合、スマートフォンが認証機能を有するアプリケーションを実行することにより、操作者の認証を行う。

外部の制御装置７０は、認証された旨を受信すると、所定の回転方向に所定量だけ回転するようにモータ１１を駆動して、ギヤユニット１２〜１６を介して、施錠機構３に駆動力を伝達することにより、ドア１を解錠する。そして、外部の制御装置７０は、ドア１を解錠させてから所定時間が経過した場合には、先の所定の回転の方向とは逆の方向に所定量だけ回転するようにモータ１１を駆動して、ギヤユニット１２〜１６を介して、施錠機構３に駆動力を伝達することにより、ドア１を施錠する。

図６の例に示す磁気センサ１７ａ及び磁気センサ１７ｂは、ギヤ１４とギヤ１６、ひいてはギヤ１４とギヤ１５とのペアの相対的な位置関係を検出して検出結果を示す信号を外部の制御装置７０に出力する。例えば、磁気センサ１７ａは、ギヤ１４の磁石１４ｂの磁界の大きさを検出する。そして、磁気センサ１７ａは、検出した磁界の大きさに応じて、外部の制御装置７０へ出力される出力信号の電圧値を変化させる。

また、磁気センサ１７ｂは、ギヤ１６の磁石１６ａの磁界の大きさを検出する。そして、磁気センサ１７ｂは、検出した磁界の大きさに応じて、外部の制御装置７０へ出力される出力信号の電圧値を変化させる。磁気センサ１７ａ及び磁気センサ１７ｂは、検出部の一例である。

外部の制御装置７０及び磁気センサ１７ａ、１７ｂは、位置制御部の一例である。外部の制御装置７０及び磁気センサ１７ａ、１７ｂは、被駆動部である施錠機構３から伝達された力により少なくとも所定の回転角度分、ギヤ１４とギヤ１５のペアが空回り可能なように、このペアの相対的な位置関係を所定の位置関係にさせる。なお、所定の位置関係とは、突起部１４ａが溝１５ａの所定の位置に位置するような関係である。ここで、所定の位置とは、例えば、中央部１５ｂ近辺の位置である。

ここで、モータ１１や外部の制御装置７０は、図示しない電源からの電力の供給を受けて動作可能となる。そのため、停電時などには、モータ１１や外部の制御装置７０が動作しないため、電子錠１０によるドア１の解錠及び施錠ができなくなる。この場合には、操作者が、つまみ３ｂを回転させてドア１の解錠や施錠を行う。なお、停電時でなくとも、操作者が手動で施錠又は解錠をする場合にも、つまみ３ｂを回転させてドア１の解錠や施錠を行う。ここで、つまみ３ｂが回転されると、つまみ３ｂに加えられた力が、ギヤ３ｅからギヤ１６に伝達され、ギヤ１６からギヤ１５に伝達される。

ギヤ１６からギヤ１５に力が伝達された際に、突起部１４ａが図７に示す溝１５ａの周方向における中央部１５ｂ近辺に位置している状態であれば、操作者が、つまみ３ｂを所定の回転角度（例えば９０度）回転させて、解錠及び施錠のいずれを行う場合であっても、突起部１４ａが当接面１５ｃ及び当接面１５ｄに当接しないように構成されているため、ギヤ１５が空回りすることになる。このため、力がモータ１１に伝達されないので、操作者は、被駆動部である施錠機構３を容易に駆動させて、ドア１の解錠又は施錠を容易に行うことができる。

しかしながら、ギヤ１６からギヤ１５に力が伝達された際に、突起部１４ａが、例えば、当接面１５ｃや当接面１５ｄに当接している場合には、解錠及び施錠のいずれかを行うと、突起部１４ａが当接面１５ｃ又は当接面１５ｄに当接しているため、ギヤ１５が空回りしなくなってしまう。このため、力がモータ１１に伝達されてしまうので、操作者は、被駆動部である施錠機構３を容易に駆動させることができない。

そこで、外部の制御装置７０は、モータ１１により施錠機構３を駆動させる駆動力が発生していないタイミングで、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させるイニシャライズを実行する。

図１０、図１２〜図１４は、第１の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。図１０、図１２〜図１４の例に示す「センサＡ（出力側）」に磁気センサ１７ｂが対応し、「センサＢ（モータ側）」に磁気センサ１７ａが対応する。以下、同様である。

図１０のタイミングチャートは、外部の制御装置７０が、磁気センサ１７ａ及び磁気センサ１７ｂの両方のセンサから出力がない（両方の磁気センサ１７ａ、１７ｂからの出力信号が「０」を示す）と判定した場合を示す。図１１Ａは、第１の実施形態に係るイニシャライズを説明するための図であり、図１１Ｂ〜図１１Ｅは、突起部１４ａと終端部１５ｅとの位置関係の一例を示す図である。ここで、図１１Ａの例に示すように、第１の実施形態に係るイニシャライズでは、終端部１５ｅを所定の正規の位置αに位置させるとともに、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させる。ここで、正規の位置αとは、例えば、磁気センサ１７ａに磁石１４ｂが近づいて、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」又は「−１」を示す状態となる場合のギヤ１４の突起部１４ａに対して、溝１５ａの周方向に１８０度分だけ離れた位置を指す。

図１１Ｂの例に示すような場合には、突起部１４ａは、先の図８の例に示す中央部１５ｂから離れており、かつ、終端部１５ｅも図１１Ａに示す正規の位置αから離れている。このような場合、図１０の例に示すように、外部の制御装置７０は、「開始」のタイミングで、ＣＷ（clockwise：時計回り）方向にモータ１１を回転させる。そして、外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ｂからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミングで、ＣＣＷ（counterclockwise：反時計回り）方向にモータ１１を回転させる。つまり、外部の制御装置７０は、終端部１５ｅが正規の位置αに達し、終端部１５ｅのイニシャライズが完了したタイミングで、モータ１１を逆回転させる。ここで、磁気センサ１７ａ、１７ｂは、磁石１４ｂ、１６ａのＮ極に近づいた時に「１」、Ｓ極に近づいた時に「−１」を出力する。なお、磁気センサ１７ａ、１７ｂは、磁石１４ｂ、１６ａのＳ極に近づいた時に「１」、Ｎ極に近づいた時に「−１」を出力してもよい。また、磁気センサ１７ｂからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミングでは、図１１Ｃの例に示すように、突起部１４ａは、終端部１５ｅ（終端部１５ｅの側面である当接面１５ｄ）に接触している。そして、ＣＣＷ方向にモータ１１が回転されると、図１１Ｄの例に示すように、突起部１４ａは、当接面１４ｄから中央部１５ｂに向かって溝１５ａに沿って移動する。そして、外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミング（「終了」のタイミング）でモータ１１の回転を停止させる。なお、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミングでは、図１１Ｅの例に示すように、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、中央部１５近辺に位置している。すなわち、外部の制御装置７０は、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置したタイミングでモータ１１の回転を停止させる。これにより、終端部１５ｅを正規の位置αに位置させ、かつ、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させることができる。

図１２のタイミングチャートは、外部の制御装置７０が、磁気センサ１７ａ及び磁気センサ１７ｂのうち、磁気センサ１７ｂから出力がある（磁気センサ１７ｂからの出力信号が「−１」を示す）と判定した場合を示す。このように判定された場合、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、溝１５ａの周方向において、終端部１５ｅの側面である当接面１５ｄよりも当接面１５ｃに近い位置に位置している。図１２の例に示すように、外部の制御装置７０は、「開始」のタイミングで、ＣＷ方向にモータ１１を回転させる。ＣＷ方向にモータ１１を回転させることで、突起部１４ａは、当接面１５ｃに近い位置から中央部１５ｂに向かって溝１５ａに沿って移動する。そして、外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミング（「終了」のタイミング）でモータ１１の回転を停止させる。なお、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミングでは、図１１Ｅを参照して上述したように、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、中央部１５近辺に位置している。すなわち、外部の制御装置７０は、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置したタイミングでモータ１１の回転を停止させる。これにより、終端部１５ｅを正規の位置αに位置させ、かつ、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させることができる。

図１３のタイミングチャートは、外部の制御装置７０が、磁気センサ１７ａ及び磁気センサ１７ｂのうち、磁気センサ１７ｂから出力がある（磁気センサ１７ｂからの出力信号が「１」を示す）と判定した場合を示す。このように判定された場合、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、溝１５ａの周方向において、終端部１５ｅの側面である当接面１５ｃよりも当接面１５ｄに近い位置に位置している。図１３の例に示すように、外部の制御装置７０は、「開始」のタイミングで、ＣＣＷ方向にモータ１１を回転させる。ＣＣＷ方向にモータ１１を回転させることで、突起部１４ａは、当接面１５ｄに近い位置から中央部１５ｂに向かって溝１５ａに沿って移動する。そして、外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミング（「終了」のタイミング）でモータ１１の回転を停止させる。なお、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミングでは、図１１Ｅを参照して上述したように、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、中央部１５近辺に位置している。すなわち、外部の制御装置７０は、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置したタイミングでモータ１１の回転を停止させる。これにより、終端部１５ｅを正規の位置αに位置させ、かつ、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させることができる。

なお、図１４のタイミングチャートが示すように、外部の制御装置７０が磁気センサ１７ａ及び磁気センサ１７ｂから出力がある（２つの磁気センサ１７ａ、１７ｂからの出力信号が「１」を示す）と判定した場合には、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置しているため、イニシャライズを実行しない。同様に、外部の制御装置７０が、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」を示し、磁気センサ１７ｂからの出力信号が「−１」を示すと判定した場合にも、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置しているため、イニシャライズを実行しない。

上述したように、第１の実施形態によれば、イニシャライズにより、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置するので、操作者に、被駆動部である施錠機構３を容易に駆動させることができる。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、最終ギヤであるギヤ１６の磁石１６ａの磁界を検出する磁気センサが、１つの磁気センサ１７ｂである場合について説明した。しかしながら、磁石１６ａの磁界を検出する磁気センサの数は、複数であってもよい。そこで、このような実施形態を第２の実施形態として説明する。

以下の説明では、２つの磁気センサが磁石１６ａの磁界を検出する場合について説明する。２つの磁気センサは、センサ基板１７のギヤ１６側の面に設けられている。２つの磁気センサのうち、一方の磁気センサは、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置している場合の当接面１５ｄ上に位置し、他方の磁気センサは、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置している場合の当接面１５ｃ上に位置する。例えば、上述した一方の磁気センサから出力される「１」を示す出力信号が、上述した第１の実施形態における磁気センサ１７ｂから出力される「１」を示す出力信号に対応する。また、上述した他方の磁気センサから出力される「１」を示す出力信号が、上述した第１の実施形態における磁気センサ１７ｂから出力される「−１」を示す出力信号に対応する。

図１５〜図１７は、第２の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。図１５〜図１７の例に示す「センサＡ１（ＣＷ出力側）」に上述した一方の磁気センサが対応し、「センサＡ２（ＣＣＷ出力側）」に上述した他方の磁気センサが対応し、「センサＢ（モータ側）」に磁気センサ１７ａが対応する。以下、同様である。

図１５のタイミングチャートは、外部の制御装置７０が、上述した一方の磁気センサからの出力信号が「１」を示すと判定した場合を示す。このように判定された場合、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、溝１５ａの周方向において、終端部１５ｅの側面である当接面１５ｃよりも当接面１５ｄに近い位置に位置している。図１５の例に示すように、外部の制御装置７０は、「開始」のタイミングで、ＣＣＷ方向にモータ１１を回転させる。ＣＣＷ方向にモータ１１を回転させることで、突起部１４ａは、当接面１５ｄに近い位置から中央部１５ｂに向かって溝１５ａに沿って移動する。そして、外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミング（「終了」のタイミング）でモータ１１の回転を停止させる。なお、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミングでは、図１１Ｅを参照して上述したように、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、中央部１５近辺に位置している。すなわち、外部の制御装置７０は、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置したタイミングでモータ１１の回転を停止させる。これにより、終端部１５ｅを正規の位置αに位置させ、かつ、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させることができる。

図１６のタイミングチャートは、外部の制御装置７０が、上述した他方の磁気センサからの出力信号が「１」を示すと判定した場合を示す。このように判定された場合、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、溝１５ａの周方向において、終端部１５ｅの側面である当接面１５ｄよりも当接面１５ｃに近い位置に位置している。図１６の例に示すように、外部の制御装置７０は、「開始」のタイミングで、ＣＷ方向にモータ１１を回転させる。ＣＷ方向にモータ１１を回転させることで、突起部１４ａは、当接面１５ｃに近い位置から中央部１５ｂに向かって溝１５ａに沿って移動する。そして、外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミング（「終了」のタイミング）でモータ１１の回転を停止させる。なお、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミングでは、図１１Ｅを参照して上述したように、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、中央部１５近辺に位置している。すなわち、外部の制御装置７０は、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置したタイミングでモータ１１の回転を停止させる。これにより、終端部１５ｅを正規の位置αに位置させ、かつ、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させることができる。

なお、図１７のタイミングチャートが示すように、外部の制御装置７０が、上述した一方の磁気センサからの出力信号が「１」を示すと判定し、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」を示すと判定した場合には、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置しているため、外部の制御装置７０は、イニシャライズを実行しない。同様に、外部の制御装置７０が、上述した他方の磁気センサからの出力信号が「１」を示し、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」を示すと判定した場合にも、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置しているため、イニシャライズを実行しない。

上述したように、第２の実施形態においても、イニシャライズにより、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置するので、操作者に、被駆動部である施錠機構３を容易に駆動させることができる。

（第３の実施形態）
上述した第１の実施形態では、２つの磁気センサ１７ａ及び磁気センサ１７ｂを用いる場合について説明した。しかしながら、磁気センサの数は１つでもよい。そこで、このような実施形態を第３の実施形態として説明する。

まず、磁気センサ１７ａ及び磁気センサ１７ｂのうち、磁気センサ１７ａを用いる場合について説明する。なお、第３の実施形態に係る外部の制御装置７０は、モータ１１のモータ電流（モータ電流値）も取得する。図１８は、第３の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの一例を示す図である。

図１８の例に示すように、外部の制御装置７０は、「起動」のタイミングでモータ１１をＣＷ方向に回転させることを開始し、モータ電流の値が上昇し、所定の閾値に達したタイミング（「開始」のタイミング）でモータ１１を停止させる。なお、このタイミングで、図１１Ｃの例に示すように、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、終端部１５ｅ（当接面１５ｄ）に接触している。そして、外部の制御装置７０は、「開始」のタイミングから所定の時間が経過してから、モータ１１をＣＣＷ方向に回転させる。ＣＣＷ方向にモータ１１が回転されると、図１１Ｄの例に示すように、突起部１４ａは、当接面１５ｄから中央部１５ｂに向かって溝１５ａに沿って移動する。そして、外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミング（「終了」のタイミング）でモータ１１の回転を停止させる。なお、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミングでは、図１１Ｅを参照して上述したように、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、中央部１５近辺に位置している。すなわち、外部の制御装置７０は、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置したタイミングでモータ１１の回転を停止させる。これにより、終端部１５ｅを正規の位置αに位置させ、かつ、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させることができる。

以上、図１８を参照して、外部の制御装置７０が、モータ１１をＣＣＷ方向に回転させ、磁気センサ１７ａからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミングでモータ１１の回転を停止させる場合について説明した。しかしながら、外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ａ、１７ｂを用いずに、イニシャライズを行ってもよい。例えば、外部の制御装置７０は、モータ１１をＣＣＷ方向に回転させ、ＣＣＷ方向への回転を開始してから予め定められた時間が経過したタイミングでモータ１１の回転を停止させてもよい。ここで、この予め定められた時間は、予め実験により求められた、モータ１１がＣＣＷ方向へ回転する場合における当接面１５ｄから中央部１５ｂ近辺までの突起部１４ａが移動に要する時間である。すなわち、外部の制御装置７０は、図１１Ｅの例に示すように、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置したタイミングでモータ１１の回転を停止させる。これにより、磁気センサ１７ａ、１７ｂを用いずに、終端部１５ｅを正規の位置αに位置させ、かつ、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させることができる。

次に、磁気センサ１７ａ及び磁気センサ１７ｂのうち、磁気センサ１７ｂを用いる場合について説明する。図１９は、第３の実施形態に係るイニシャライズの実行時のタイミングチャートの他の例を示す図である。

図１９の例に示すように、外部の制御装置７０は、「起動」のタイミングでモータ１１をＣＷ方向に回転させることを開始する。そして、外部の制御装置７０は、磁気センサ１７ｂからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミング（「開始」のタイミング）から所定の時間が経過してから、イニシャライズ用に予め定められた時間だけモータ１１をＣＣＷ方向に回転させた後に停止させる。ここで、磁気センサ１７ｂからの出力信号が「１」に立ち上がったタイミングでは、図１１Ｃを参照して上述したように、終端部１５ｅは、正規の位置αに位置し、突起部１４ａは、終端部１５ｅ（当接面１５ｄ）に接触している。そして、ＣＣＷ方向にモータ１１が回転されると、図１１Ｄを参照して上述したように、突起部１４ａは、当接面１５ｄから中央部１５ｂに向かって溝１５ａに沿って移動する。そして、ＣＣＷ方向への回転を開始してから予め定められた時間が経過したタイミングでモータ１１の回転を停止させる。ここで、この予め定められた時間は、予め実験により求められた、モータ１１がＣＣＷ方向へ回転する場合における当接面１５ｄから中央部１５ｂ近辺までの突起部１４ａが移動に要する時間である。すなわち、外部の制御装置７０は、図１１Ｅの例に示すように、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置したタイミングでモータ１１の回転を停止させる。これにより、終端部１５ｅを正規の位置αに位置させ、かつ、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させることができる。

上述したように、第３の実施形態においても、イニシャライズにより、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置するので、操作者に、被駆動部である施錠機構３を容易に駆動させることができる。

（第４の実施形態）
なお、ギヤ１４とギヤ１５とのペアの内部に、終端部１５ｅを正規の位置αに位置させ、かつ、突起部１４ａを中央部１５ｂ近辺に位置させる機械的な弾性体を設けてもよい。弾性体として、バネやゴムなどが挙げられる。例えば、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置している場合に、弾性体をギヤ１４とギヤ１５とに接続する。例えば、弾性体の反転力が、モータ１１の空転トルク（コギングトルクやディテントトルク等）より大きく、かつ、モータ１１の駆動トルクよりも小さいことが好ましい。これにより、モータ１１により施錠機構３を駆動させる駆動力が発生していないタイミングで、弾性体は、終端部１５ｅが正規の位置αに位置し、かつ、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置するように、ギヤ１４及びギヤ１５の少なくとも一方を回転させる。なお、弾性体は、位置制御部の一例である。

上述したように、第４の実施形態においても、イニシャライズにより、突起部１４ａが中央部１５ｂ近辺に位置するので、操作者に、被駆動部である施錠機構３を容易に駆動させることができる。

なお、上記の実施形態では、施錠機構３を駆動する場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、自動車の電動式格納ドアミラーに、実施形態の内容を適用してもよい。また、自動で位置を調整するような自動車のリクライニングシートに、実施形態の内容を適用してもよい。また、電動式はさみ等の工具に、本実施形態の内容を適用してもよい。また、モニタの開閉を自動で行うノートＰＣ（Personal Computer）やデスクトップＰＣに、本実施形態の内容を適用してもよい。

また、上述した各実施形態では、磁気センサを用いた場合について説明したが、角度センサが、ギヤ１４、ギヤ１５、ギヤ１６などの角度を検出し、外部の制御装置７０が、検出された角度を用いて、突起部１４ａを所定の位置に位置させるようにしてもよい。また、光学式センサや機械式センサ（マイクロスイッチ）等、ギヤの回転位置を検出可能な位置センサが、ギヤ１４、ギヤ１５、ギヤ１６などの回転位置を検出し、外部の制御装置７０が、検出された回転位置を用いて、突起部１４ａを所定の位置に位置させるようにしてもよい。

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１０ 電子錠、ギヤユニット
１１ モータ
１２ ウォーム
１３ ウォームホイール
１４〜１６ ギヤ
１７ａ、１７ｂ 磁気センサ
１４ｂ、１６ａ 磁石
１４ａ 突起部
１５ａ 溝
７０ 制御装置

Claims (6)

1. 被駆動部を駆動させる駆動力を発生する駆動部と、
   互いに空回り可能なギヤのペアを含み、前記駆動部により発生された前記駆動力を前記被駆動部に伝達するギヤ群と、
   前記被駆動部から伝達された力により少なくとも所定の回転角度分、前記ギヤのペアが空回り可能なように、前記ギヤのペアの相対的な位置関係を所定の位置関係にさせる位置制御部と、
   を備え、
   前記位置制御部は、それぞれ、前記ペアとなるギヤのそれぞれの位置を検出して検出結果を示す信号を所定の回路に出力する複数の検出部を備え、
   前記所定の回路は、前記複数の検出部から出力された複数の信号に基づいて、前記ギヤのペアの相対的な位置関係が前記所定の位置関係となるように、前記駆動部を制御する、ギヤユニット。
2. 前記位置制御部は、前記駆動力が発生していない場合に、前記ギヤのペアの相対的な位置関係を前記所定の位置関係にさせる、
   請求項１に記載のギヤユニット。
3. 前記ギヤのペアのうち一方のギヤは、他方のギヤと同軸上に設けられる、
   請求項１又は２に記載のギヤユニット。
4. 前記一方のギヤは、前記他方のギヤ側の面に突出した突起部を備え、
   前記他方のギヤは、前記一方のギヤ側の面に、前記突起部を係合可能な溝が周方向に形成される、
   請求項３に記載のギヤユニット。
5. 前記被駆動部は、前記駆動力により第１の状態及び第２の状態のいずれかの状態となるように駆動され、
   前記位置制御部は、前記溝の前記周方向における所定の位置に、前記突起部が位置するように制御する、
   請求項４に記載のギヤユニット。
6. ドアを施錠する施錠機構を駆動させる駆動力を発生するモータと、
   互いに空回り可能なギヤのペアを含み、前記モータにより発生された前記駆動力を前記施錠機構に伝達するギヤ群と、
   前記施錠機構から伝達された力により少なくとも所定の回転角度分、前記ギヤのペアが空回り可能なように、前記ギヤのペアの相対的な位置関係を所定の位置関係にさせる位置制御部と、
   を備え、
   前記位置制御部は、それぞれ、前記ペアとなるギヤのそれぞれの位置を検出して検出結果を示す信号を所定の回路に出力する複数の検出部を備え、
   前記所定の回路は、前記複数の検出部から出力された複数の信号に基づいて、前記ギヤのペアの相対的な位置関係が前記所定の位置関係となるように、前記駆動部を制御する、電子錠。