JP6503567B2 - 電気錠 - Google Patents

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Description

本発明は、電気を駆動源とする電気錠に関する。
従来、ICタグで押圧操作可能としたプッシュボタンを備え、ICタグによる押圧時に、プッシュボタン裏側中央に設けられた突起で押されることで電源がONとなり、ICタグによるデータの送受信と錠前装置の施錠・開錠作動を行えるように構成した電気錠が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許第4643340号
しかしながら、上記特許文献1記載の電気錠は、施解錠機構を収容する錠ケースとは別に、施解錠機構に電力を供給するための電池収容ケースを備えているため、装置が大きく、取付場所の自由度が低いといった問題点があった。
また、電気錠に対して故意に衝撃が加えられた場合に、ソレノイドのプランジャーが誤作動し、電気錠が施錠状態から解錠状態になってしまうことがあり、安全性についても課題を有している。
本発明は、このような従来の問題点を解決するためのものであって、従来よりも小型化が可能で、取付場所の自由度を向上できるとともに、外部からの衝撃による誤動作を防止し、安全性を高めることができる電気錠を提供することを目的とする。
本発明は、施錠位置および解錠位置の一方から他方に移動可能なカムと、前記カムを前記施錠位置および前記解錠位置の一方から他方に移動させるツマミと、前記ツマミを回動不能にする規制状態、および前記ツマミを回動可能にする許容状態の一方から他方に移行可能な施解錠機構と、前記施解錠機構に電力を供給する電源部と、前記施解錠機構に前記電力が供給されていない状態において、前記施解錠機構を前記規制状態から前記許容状態に移行可能な非常解錠機構と、を有して構成された電気錠において、前記施解錠機構、前記電源部、および、前記非常解錠機構を、一つのケースに収容し、前記施解錠機構は、ソレノイドによって駆動されるプランジャーを備え、前記プランジャーを前記ソレノイド側に移動させる第一の方向の力が加えられた場合に、前記プランジャーに前記第一の方向とは反対の第二の方向の力を加える衝撃対策機構を備え、前記衝撃対策機構を構成する部品と、前記非常解錠機構を構成する部品の少なくとも一部が兼用されていることを特徴とする電気錠である。

本発明に係る電気錠によれば、従来よりも小型化が可能で、取付場所の自由度を向上できるとともに、外部からの衝撃による誤動作を防止し、安全性を高めることができるという優れた効果を奏し得る。
電気錠の正面図である。 電気錠の左側面図である。 電気錠の背面図である。 電気錠を構成する主要部品を分解して示した分解斜視図である。 電気錠を構成する主要部品の一部を透過して示した正面図である。 電気錠から施解錠機構を構成する主要部品だけを抜き出して示した部分拡大図である。 電気錠から施解錠機構と非常解錠機構を構成する主要部品だけを抜き出して示した正面図である。 図7を背面方向から見た背面図である。 非常解錠機構の基本動作を説明するための説明図である。
以下、図面を用いて、本実施形態に係る電気錠10について詳細に説明する。
<全体構成>
最初に、図1〜図5を用いて、本実施形態に係る電気錠10の全体構成について説明する。なお、図1は、電気錠10の正面図であり、図2は、電気錠10の左側面図であり、図3は、電気錠10の背面図である。また、図4は、電気錠10を構成する主要部品を分解して示した分解斜視図であり、図5は、電気錠10を構成する主要部品の一部を透過して示した正面図である。
電気錠10は、前面に開口部を有する箱状のケース12と、このケース12の開口部を覆うようにケース12の前面に取り付けられる板状の化粧板14と、この化粧板14の上方に配置される矩形状のボタン16と、ケース12と化粧板14によって形成される空間内に収容される電源部30,施解錠機構40(図4に示すロックカム42、スライドロック43等で構成される機構。詳細は後述),非常解錠機構50(図4に示す内筒52、外筒53等で構成される機構。詳細は後述),および電子基板60と、施解錠機構40のロックカム42の後端にネジ18で固定される長板状のカム20と、このカム20をロックカム42を介して回動可能なツマミ22と、図示しないスプリングを介してケース12に嵌め込まれてケース12に対して進退可能なラッチ24と、有して構成される。
この電気錠10は、ロッカーやキャビネットなどの扉の戸先などに取り付けられて使用される錠前である。電気錠10の使用者が、指などでボタン16を押下操作すると、このボタン16の背面に配置されたスイッチ60a(図4参照)がボタン16に押されてオフ状態からオン状態となる。スイッチ60aがオン状態になると、電源部30に収容された電池からの電力が、電子基板60やソレノイド44等の電子部品に供給され、電気錠10は、電子基板60によるICカードとのデータの送受信や、ソレノイド44の動作が可能な電源オン状態となる。
この電源オン状態において、電気錠10の使用者が、ボタン16近傍にICカードを近付けると、ボタン16の背面に配置された電子基板60がICカードからID情報の読み取りを開始する。電子基板60が読み取ったID情報が、予め登録された正規なID情報である場合には、ソレノイド44のプランジャー44aによってスライドロック43が規制位置(図6(b)に示す位置)から許容位置(図6(a)に示す位置)に移動することで、ロックカム42とツマミ22が回動可能な状態となる。
スライドロック43が許容位置に移動している状態において、電気錠10の使用者が、ツマミ22によってカム20を解錠位置(図6(a)に示す位置)から施錠位置(図6(b)に示す位置)まで回動すると、カム20の先端が扉の戸先から突出してロッカーやキャビネットなどの本体と係合することで、扉の開閉が不可能な状態(施錠状態)となる。一方、ツマミ22によってカム20を施錠位置から解錠位置まで回動すると、カム20の先端がロッカーやキャビネットなどの本体から退出することで、扉の開閉が可能な状態(解錠状態)となる。
<ケース>
次に、図5を用いて、電気錠10のケース12について説明する。ケース12は、主として、電源部30が収容可能な電源収容部12aと、後述する施解錠機構40を収容可能な施解錠機構収容部12bと、後述する非常解錠機構50を収容可能な非常解錠機構収容部12cの3つの収容部を有する。
電源収容部12aは、ケース12の正面視右上の内側空間に配置され、この電源収容部12aには、本例では、4本の単三電池が収容可能な電池ボックスが収容される。また、施解錠機構収容部12bは、電源収容部12aの側方(ケース12の正面視左側)の内側空間に配置され、非常解錠機構収容部12cは、電源収容部12aの下方(ケース12の正面視右下)の内側空間に配置される。すなわち、施解錠機構収容部12bと非常解錠機構収容部12cは、ケース12が有する内側空間のうち、電源収容部12aが占める内側空間を除いた正面視略L字形状の内側空間に配置される。
また、本例では、電気錠10が扉に設置された状態において、電源収容部12aが施解錠機構収容部12bよりも扉の戸先から遠い位置に配置されるように構成されている。電源収容部12aには複数の単三電池が収容されるため、電気錠10の重心は電気錠10の中心よりも電源収容部12a付近に偏心することになるが、本例では、電源収容部12aを扉の戸先から離れた位置、すなわち、扉の開閉時に扉の戸先よりも遠心力の影響を受けにくい位置、に配置しているため、電源収容部12aを扉の戸先に近い位置に配置した場合に比べ、扉の開閉時に電気錠10全体が受ける荷重を低減することができ、扉の開閉による電気錠10の故障や劣化を未然に防止することができる。
<ボタン>
次に、図4を用いて、電気錠10のボタン16について説明する。ボタン16は、正面視右下隅と左下隅の2箇所に突出形成された凸部16aを備えている。この凸部16aが化粧板14の中央の左右両側に形成された凹部14aに嵌め込まれることで、ボタン16は、化粧板14の2箇所の凹部14aを支点として化粧板14の厚み方向に回動可能である。
また、ボタン16の背面と、化粧板14の正面に形成されたスプリング受け14bとの間には、コイルスプリング15が縮設され、このコイルスプリング15によって、ボタン16は化粧板14から離反する方向に常時、付勢される。これにより、ボタン16は、化粧板14から僅かに手前方向に突出した状態で維持される。
また、ボタン16の背面側に配置される電子基板60には、ボタン16側の面に、電源部30から電子部品への電力供給を開始するためのスイッチ60aが配設されている。電気錠10の使用者が、コイルスプリング15の付勢力に逆らってボタン16を指などで押下操作すると、ボタン16によってスイッチ60aが押されることでスイッチ60aがオフ状態からオン状態になり、電源部30(電池)からの電力が電子基板60やソレノイド44等の電子部品に供給される。これにより、電気錠10に搭載された電子部品が作動可能な状態となり、電気錠10は、電子基板60によるICカードとのデータの送受信や、ソレノイド44の動作等が可能な電源オン状態となる。
<施解錠機構>
次に、図4〜図6を用いて、施解錠機構40について説明する。なお、図6は、電気錠10から施解錠機構40を構成する主要部品だけを抜き出して示した部分拡大図である。
施解錠機構40は、ツマミ22が嵌め込まれてツマミ22に連動して回転するロックカム42と、このロックカム42の回動を規制する規制位置(図6(b)に示す位置)とロックカム42の回動を許容する許容位置(図6(a)に示す位置)との間を上下方向にスライド可能なスライドロック43と、このスライドロック43に係合されてスライドロック43を上下方向に駆動可能なプランジャー44aを備えるソレノイド44と、このソレノイド44とスライドロック43の間に縮設されてスライドロック43とプランジャー44aをソレノイド44から離反する方向に付勢するコイルスプリング45(図6のみに図示)と、ロックカム42に同軸的に嵌め込まれてロックカム42を回転軸として相対回転可能なセンスカム46と、このセンスカム46の正面視右側に突出形成された突出部46aとスライドロック43に係合されて上下方向にスライド可能な板状のスライダ47と、を有して構成されている。
<施解錠機構/ロックカム>
次に、施解錠機構40のロックカム42について説明する。ロックカム42は、円柱形状の部材からなり、ケース12に形成された貫通孔12d(図4参照)に回転可能に配設される。また、ロックカム42の前方端部には、ツマミ22が着脱可能なツマミ取付部42aが突出形成され、後方端部には、カム20を固定するためのネジ18が取り付けられるネジ止め部(図示省略)が形成されている。また、ロックカム42の外周部には、スライドロック43の下端部と係合可能な扇形状の係合部42bが、外周方向外側に向けて突出形成されている。
図6(a)に示すように、スライドロック43がプランジャー44aによって上方に駆動されて許容位置まで移動している状態では、ロックカム42の係合部42bがスライドロック43に係合することがないため、ロックカム42は、スライドロック43によって回転が規制されることはない。
一方、図6(b)に示すように、スライドロック43がプランジャー44aによって下方に駆動されて規制位置まで移動している状態では、ロックカム42の係合部42bがスライドロック43に係合するため、ロックカム42は、スライドロック43によって回転が規制される。
<施解錠機構/スライドロック>
次に、施解錠機構40のスライドロック43について説明する。スライドロック43は、ソレノイド44のプランジャー44aの下端部に係合され、プランジャー44aの動作に連動して、上述の規制位置と許容位置との間を上下方向に移動可能である。
また、スライドロック43は、前方に突出形成された突出部43a(図4参照)を備える。この突出部43bは、スライダ47に形成された第1貫通孔47aと係合可能な位置に配置されることで、スライドロック43は、スライダ47によって上下方向の移動が規制される。
<施解錠機構/ソレノイド>
次に、施解錠機構40のソレノイド44について説明する。ソレノイド44は、ケース12に固定され、電源部30から電力の供給を受けている場合(電気錠10が電源オン状態の場合)に動作可能である。また、ソレノイド44は、スライドロック43を上下方向に駆動可能な棒状体のプランジャー44aを備え、電子基板60から受信する制御信号に従ってプランジャー44aを所定量だけ上下方向に駆動可能である。
なお、ソレノイド44は、内部にコイルを備え、着磁性能を有しているため、ソレノイド44のプランジャー44aには、常にソレノイド44の方向に戻ろうとする力(スライドロック43を規制位置から許容位置に移動させようとする力)が働くことになる。そこで、本例では、コイルスプリング45をソレノイド44とスライドロック43の間に縮設することで、外部からの衝撃などによってプランジャー44aがソレノイド44の方向に戻らないように(スライドロック43が規制位置から許容位置に移動しないように)、スライドロック43をソレノイド44から離反させる方向に常時、付勢している。
<施解錠機構/センスカム>
次に、施解錠機構40のセンスカム46について説明する。センスカム46は、リング形状の部材からなり、ロックカム42に同軸的に嵌め込まれてロックカム42を回転軸として相対回転可能に配設される。また、センスカム46は、正面視左側に、スライダ47の切欠部47cと係合可能な突出部46aを備え、正面視右側に、外周方向に突出形成された扇形状の重り部46bを備える。また、センスカム46は、正面視下側に、後述する非常解錠機構50の非常スライダ55と係合される切欠部46cを備える。
センスカム46には、重り部46bの自重によって正面視時計回りに回転しようとする力が常時、働いているが、重り部46bとは反対側に配置された突出部46aがスライダ47と係合することで、正面視時計回りの回転がスライダ47によって規制されている。一方、外部からの衝撃などによって重り部46bに荷重が加わり、センスカム46が正面視反時計回りに回転しようとすると、突出部46aを介してスライダ47が下方向にスライドされ、このスライダ47を介してスライドロック43に下方向の力が加えられる。
<施解錠機構/スライダ>
次に、施解錠機構40のスライダ47について説明する。スライダ47は、薄板状の部材からなり、スライドロック43の突出部43aと係合される第1貫通孔47aと、ケース12に固定されるピン48が挿通される第2貫通孔47bと、センスカム46の突出部46aと係合される切欠部47cと、を備える。
<施解錠機構の基本動作>
次に、施解錠機構40の基本動作について説明する。上述のとおり、IDカードから読み取ったID情報が、予め登録された正規なID情報である場合には、電子基板60からソレノイド44に対して、プランジャー44aを上方向に移動させるための制御信号が送信され、プランジャー44aに係合されたスライドロック43が、規制位置(図6(b)に示す位置)から許容位置(図6(a)に示す位置)に移動する。
スライドロック43が許容位置に移動している状態では、ロックカム42の回転がスライドロック43によって規制されないため、電気錠10の使用者は、ツマミ22を用いてカム20による施解錠操作を行うことが可能である。
一方、IDカードから読み取ったID情報が、予め登録された正規なID情報でない場合には、電子基板60からソレノイド44に対して、プランジャー44aを上方向に移動させるための制御信号が送信されないため、プランジャー44aに係合されたスライドロック43は規制位置(図6(b)に示す位置)のままである。
スライドロック43が規制位置に移動している状態では、ロックカム42の回転がスライドロック43によって規制されるため、電気錠10の使用者は、ツマミ22を用いてカム20による施解錠操作を行うことができない。
なお、スライドロック43が許容位置に移動している状態で、電気錠10の使用者が、ボタン16近傍にICカードを近付けると、ボタン16の背面に配置された電子基板60がICカードからID情報の読み取りを開始する。そして、読み取ったID情報が、予め登録された正規なID情報である場合には、電子基板60からソレノイド44に対して、プランジャー44aを下方向に移動させるための制御信号が送信され、プランジャー44aに係合されたスライドロック43が、許容位置から規制位置に移動し、ツマミ22を用いてカム20による施解錠操作を行うことができない状態となる。
<施解錠機構の衝撃対策>
次に、施解錠機構40の衝撃対策について説明する。上述のとおり、ソレノイド44は、内部にコイルを備え、着磁性能を有しているため、ソレノイド44のプランジャー44aには、常にソレノイド44の方向に戻ろうとする力(スライドロック43を規制位置から許容位置に移動させようとする力)が働くことになる。
本例では、外部から故意に衝撃などが加えられた場合にプランジャー44aがソレノイド44の方向に戻らないように(スライドロック43が規制位置から許容位置に移動しないように)、コイルスプリング45を配設し、スライドロック43をソレノイド44から離反させる方向に常時、付勢しているが、コイルスプリング45の付勢力よりも大きな衝撃が加えられる場合も想定される。
そこで、本例では、センスカム46に重り部46bを設け、外部から衝撃などを受けた場合に、重り部46bに上方向の荷重が加わり、センスカム46が正面視反時計回りに回転するように構成している。そして、センスカム46が正面視反時計回りに回転した場合に、センスカム46の突出部46aを介してスライダ47を下方向にスライドさせることで、このスライダ47の第1貫通孔47aに係合するスライドロック43に対して下方向の力(スライドロック43を規制位置に止まらせようとする力)が加わるように構成している。
このような構成とすることで、電気錠10に対して故意に衝撃を与え、プランジャーを誤動作させることでスライドロック43を許容位置まで移動させ、電気錠10を解錠状態にするような不正行為を、未然に防止することができ、電気錠10の安全性を高めることができる。
<非常解錠機構>
次に、図7と図8を用いて、非常解錠機構50について説明する。なお、図7は、電気錠10から施解錠機構40と非常解錠機構50を構成する主要部品だけを抜き出して示した正面図であり、図8は、図7を背面方向から見た背面図である。
非常解錠機構50は、鍵が挿入可能な内筒52と、この内筒52が回転可能に挿入される外筒53と、内筒52の後端部に勘合される内筒テール54と、水平方向にスライド可能な非常スライダ55と、を有して構成されている。
内筒52は、適合する非常鍵が挿入されていない状態では、外筒53に対して回動不能な施錠状態となり、適合する非常鍵が挿入された状態では、外筒53に対して回動可能な解錠状態となるものであり、内筒52と外筒53は、従来のシリンダ錠などを適用することができる。内筒テール54は、内筒52の後端部に嵌合され、内筒52に連動して回動可能であり、回転軸から外周方向外側に偏心した位置に、後方に突出する突出部54aを有する。非常スライダ55は、図7に示すように、一端側がセンスカム46の切欠部46cに係合される一方で、図8に示すように、他端側が内筒テール54の突出部54aに係合されている。
<非常解錠機構の基本動作>
次に、図9を用いて、非常解錠機構50の基本動作について説明する。なお、図9は、非常解錠機構50の基本動作を説明するための説明図である。
内筒52の鍵編成に適合する非常鍵を挿入し、内筒52を時計回りに回動すると、内筒52に連動して内筒テール54が回動し、この内筒テール54の突出部54aに係合された非常スライダ55がセンスカム46の方向にスライドする。非常スライダ55の一端側はセンスカム46の切欠部46cに係合しているため、非常スライダ55のスライドに連動してセンスカム46が正面視時計回りに回動する。
さらに、センスカム46はスライダ47と係合しているため、スライダ47が上方向にスライドし、これにより、スライダ47に係合するスライドロック43が規制位置から許容位置に移動し、電気錠10の使用者は、ツマミ22を用いてカム20による施解錠操作を行うことが可能となる。
すなわち、電源部30(本例では、電池)の電力が無くなった場合などの非常時においては、非常鍵を用いて内筒52を回動することで、非常解錠機構50によって施解錠機構40を強制的に許容状態(スライドロック43が許容位置に移動している状態)にすることが可能である。
以上説明したように、本実施実施形態に係る電気錠(例えば、電気錠10)は、施錠位置および解錠位置の一方から他方に移動可能なカム(例えば、カム20)と、前記カムを前記施錠位置および前記解錠位置の一方から他方に移動させるツマミ(例えば、ツマミ22)と、前記ツマミを回動不能にする規制状態(例えば、スライドロック43が規制位置に移動している状態)、および前記ツマミを回動可能にする許容状態(例えば、スライドロック43が許容位置に移動している状態)の一方から他方に移行可能な施解錠機構(例えば、施解錠機構40)と、前記施解錠機構に電力を供給する電源部(例えば、電源部30)と、前記施解錠機構に前記電力が供給されていない状態において、前記施解錠機構を前記規制状態から前記許容状態に移行可能な非常解錠機構(例えば、非常解錠機構40)と、を有して構成された電気錠において、前記施解錠機構、前記電源部、および、前記非常解錠機構を、一つのケース(例えば、ケース12)に収容したことを特徴とする電気錠である。
本実施形態に係る電気錠によれば、従来よりも小型化が可能で、取付場所の自由度を向上することができる。
また、前記電気錠が扉に設置された状態において、前記電源部が、前記施解錠機構よりも前記扉の戸先から遠い位置に配置されてもよい。
このような構成とすれば、扉の開閉時に電気錠全体が受ける荷重を低減し、扉の開閉による電気錠の故障や劣化を未然に防止することができる。
また、前記施解錠機構は、ソレノイド(例えば、ソレノイド44)によって駆動されるプランジャー(例えば、プランジャー44a)を備え、前記プランジャーを前記ソレノイド側に移動させる第一の方向(例えば、上方向)の力が加えられた場合に、前記プランジャーに前記第一の方向とは反対の第二の方向(例えば、下方向)の力を加える衝撃対策機構を備えてもよい。
このような構成とすれば、外部からの衝撃による誤動作を防止し、電気錠の安全性を高めることができる。
また、前記衝撃対策機構は、回転自在に配設されたセンスカム(例えば、センスカム46)と、前記センスカムの回転に伴って前記プランジャーに前記第二の方向の力を加えるスライダ(例えば、スライダ47)と、を有して構成されていれば、外部からの衝撃による誤動作を防止し、電気錠の安全性を高めることができる上に、電気錠の小型化を図ることができる。
また、前記衝撃対策機構を構成する部品と、前記非常解錠機構を構成する部品の少なくとも一部(例えば、センスカム46、スライダ47)が兼用されていれば、電気錠の小型化を図ることができる。
なお、本発明に係る電気錠は、上記実施形態に係る電気錠10の構成に限定されるものではなく、例えば、電気錠の電源部(駆動源)は4本の単三電池に限定されるものではない。
また、非常解錠機構を構成する錠前としてシリンダ錠を適用したが、他の種類の錠前を適用してもよい。また、施解錠機構をICカードで制御する例を示したが、ICタグなど、他の媒体で制御してもよい。
本発明に係る電気錠は、ロッカーやキャビネットなどの錠前として適用することができる。
10 電気錠
12 ケース
14 化粧板
15、45 コイルスプリング
16 ボタン
18 ネジ
20 カム
22 ツマミ
24 ラッチ
30 電源部
40 施解錠機構
42 ロックカム
43 スライドロック
44 ソレノイド
44a プランジャー
46 センスカム
47 スライダ
48 ピン
50 非常解錠機構
52 内筒
53 外筒
54 内筒テール
55 非常スライダ
60 電子基板

Claims (3)

  1. 施錠位置および解錠位置の一方から他方に移動可能なカムと、
    前記カムを前記施錠位置および前記解錠位置の一方から他方に移動させるツマミと、
    前記ツマミを回動不能にする規制状態、および前記ツマミを回動可能にする許容状態の一方から他方に移行可能な施解錠機構と、
    前記施解錠機構に電力を供給する電源部と、
    前記施解錠機構に前記電力が供給されていない状態において、前記施解錠機構を前記規制状態から前記許容状態に移行可能な非常解錠機構と、を有して構成された電気錠において、
    前記施解錠機構、前記電源部、および、前記非常解錠機構を、一つのケースに収容し、
    前記施解錠機構は、ソレノイドによって駆動されるプランジャーを備え、
    前記プランジャーを前記ソレノイド側に移動させる第一の方向の力が加えられた場合に、前記プランジャーに前記第一の方向とは反対の第二の方向の力を加える衝撃対策機構を備え、
    前記衝撃対策機構を構成する部品と、前記非常解錠機構を構成する部品の少なくとも一部が兼用されていることを特徴とする電気錠。
  2. 請求項1に記載の電気錠において、
    前記電気錠が扉に設置された状態において、前記電源部が、前記施解錠機構よりも前記扉の戸先から遠い位置に配置されることを特徴とする電気錠。
  3. 請求項に記載の電気錠において、
    前記衝撃対策機構は、回転自在に配設されたセンスカムと、前記センスカムの回転に伴って前記プランジャーに前記第二の方向の力を加えるスライダと、を有して構成されることを特徴とする電気錠。
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