JP7519086B2 - 電気錠 - Google Patents

Description

本発明は電気を駆動源とする電気錠に関する。

電気を駆動源として施錠開錠を行う電気錠が知られている。この電気錠においては、電気的駆動部に何らかのトラブルがあって開錠しないことを想定して、一般的にメカニカルな非常用開錠部が設けられている（例えば特許文献１：特開２０１６－１０８７５６号公報）。

上記特許文献１における電気錠は、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いる。

特開２０１６－１０８７５６号公報

特許文献１に示される電気錠では、非常時において、メカニカルな機構により開錠可能となっている。
しかしながら、特許文献１のものでは、非常時における開錠機構に、複雑なカム機構およびリンク機構を採用しており、部品点数が増すことにより故障などの不具合が生じたり、コストアップを招いているという課題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、非常時の開錠機構として簡易な構成を採用して、部品点数の減少、コストの低減を図ることのできる電気錠を提供することにある。

本発明に係る電気錠は、扉に取り付け可能な電気錠であって、施錠位置から開錠位置の間を移動可能な閂と、前記閂を移動させる駆動部と、前記駆動部に電力を供給する電源部と、前記駆動部、前記閂、および管理者のキー操作により前記駆動部もしくは前記閂を押動するレバーを有し、前記キー操作により、非動作状態の前記駆動部および前記閂の両者が、前記閂による施錠位置と開錠位置との間で連れ立って移動可能なキーロック機構と、を具備することを特徴とする。

前記キーロック機構により前記駆動部および前記閂を該閂による施錠状態となる位置に移動させた位置において、前記駆動部の電気駆動により前記閂を施錠位置と開錠位置との間で移動可能な電気錠とすることができる。

前記駆動部もしくは前記閂を、該閂の開錠位置方向に付勢するスプリングを設け、前記キー操作により、非動作状態の前記駆動部もしくは前記閂を前記スプリングの付勢力に抗して前記閂による施錠位置まで移動させた位置において、前記駆動部の電気駆動により前記閂を施錠位置と開錠位置との間で移動可能な電気錠とすることができる。

前記レバーを、円弧の軌跡を描いて前記駆動部もしくは前記閂を押動可能に設けることができる。
前記駆動部としてモータを用い、該モータの回転軸にピニオンが固定し、前記閂に前記ピニオンに噛合するラックを形成して閂の移動機構とすることができる。

送受信部と、外部との通信により、前記駆動部をオン、オフ制御する制御部を有することを特徴とする。
休眠状態から起動させる起動スイッチを設けるようにするとよい。
また、前記閂による施錠状態と前記閂による開錠状態を検知する検知部を設け、前記検知部により前記閂が施錠位置に移動したことが検知された際、および前記検知部により前記閂が開錠位置に移動したことが検知された際、前記制御部により、前記駆動部を停止するようにできる。

本発明によれば、非常用開錠部としてのキーロック機構に、閂をレバー機構によって駆動部の移動に伴って移動させる簡易な機構を採用し、従来のような複雑なカム機構、リンク機構としていないので、部品点数を減らし、コストの低減化を図れ、また故障の低減も図れる。

キーロック機構による開錠状態を示す、カバーを外した本体部の正面図である。 キーロック機構による施錠状態（電気錠としての使用時における施錠状態でもある）を示す、カバーを外した本体部の正面図である。 電気錠としての使用時における開錠状態を示す、カバーを外した本体部の正面図である。 カバーを取り付けた電気錠１０の正面図である。 カバーの正面図である。 カバーの右側面図である。 カバーの左側面図である。 回路ブロック図である。

以下本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１～図３は、本実施の形態に係る電気錠１０のカバーを取り外した状態の正面図であり、図１はキーロック機構による開錠状態、図２はキーロック機構による施錠状態（電気錠としての使用時における施錠状態でもある）、図３は電気錠としての使用時における開錠状態を示す。図４は、カバーを取り付けた電気錠１０の正面図である。
電気錠１０は、扉（図示せず）の開閉側端部に取り付けられ、扉の相手側（固定部）に対して扉の閉状態をロックし（施錠）、また開錠して扉の開け閉めを可能とするものである。

図１～図３において、１４は閂であり、本体部１２に図の左右方向に移動可能（本体部１２に突出入可能）に設けられている。１５はそのガイド部である。閂１４は板状をなし、その後端部にはラック１６が形成されている。閂１４は、本体部１２から突出した際、扉の相手側の係止孔内に進入し、扉をロックする。

１８は駆動部たるモータである。
本実施の形態では、モータ１８も、閂１４の移動方向と同方向に一定の姿勢を保って移動可能に本体部１２内に設けられていることを特徴としている。１９はそのガイド部である。
モータ１８の出力軸にはピニオン２０が固定され、ピニオン２０は閂１４のラック１６に噛合している。したがって、図２、図３に示すように、モータ１８が駆動されることにより、閂１４が左右方向に移動し、施錠（図２）、開錠（図３）が可能となる。

モータ１８は、電池ボックス（図示せず）に収納された電池（電源部：図示せず）から電力が供給され、駆動される。電池ボックスはメイン基板２１の裏面側となる本体部１２内に設けられている。メイン基板２１にはモータ１８駆動等のための配線がなされており、また制御部となるＣＰＵ３６（図８）が搭載されている。
なお、電源部は電池に限らず、商用電源を適宜降圧して電源として用いてもよい。

モータ１８は、本体部１２の固定部との間に介設されたスプリング２２によって図１上右方に付勢されている。
２４はキーロック機構におけるキー挿入部である。キー挿入部２４には挿入したキー（図示せず）を回すことによって、図１上９０°の角度範囲で回動されるレバー２６が設けられている。レバー２６は回動されることによってその先端がモータ１８に当接し、モータ１８をスプリング２２の付勢力に抗して図１上左方に移動させることが可能となっている。

図５はカバー３０の正面図である。図６はその右側面図、図７は左側面図である。また、図８は回路のブロック図である。
なお、上記キー挿入部２４およびレバー２６はカバー３０側に設けられている。図１～図３では、理解を容易にするために、キー挿入部２４およびレバー２６を本体部１２に重ねて記載している。
カバー３０にはアンテナ基板３２が設けられ、アンテナ基板３２上に押しボタン３４が設けられている（図８）。押しボタン３４を押圧するとアンテナ基板３２上のスイッチ（図示せず）が投入され、回路全体が休眠状態から起動され、本体部１２側のメイン基板２１におけるＣＰＵ（制御部）３６もオン状態となる。

本体部１２側には送受信部３８が設けられている。送受信部３８には、例えば、Bluetoothモジュールが搭載され、利用者の使用するＩＣカード（図示せず）等の媒体とデータの送受信が行われる。
また、本体部１２内には、閂１４による施錠状態と閂１４による開錠状態を検知する検知部が設けられている。検知部は例えば２個のマイクロスイッチＳＷ１、ＳＷ２で構成される。マイクロスイッチＳＷ１は、閂１４が施錠位置に移動した際に投入され、マイクロスイッチＳＷ２は閂１４が開錠位置に移動した際に投入される。これら両位置に閂１４がそれぞれ移動した際にモータ１８の駆動が停止される。

なお、カバー３０には、閂１４による施錠状態および開錠状態を表示する表示部４２が設けられている。表示部４２は、ＬＥＤランプが点灯することによって、施錠状態、開錠状態がわかるようになっている。表示部４２は、音や振動などによって施錠状態、開錠状態を知らせるようにしてもよい。

次に、図１、図２によってまずメカ的に動作するキーロック機構について説明する。
キーロック機構は、モータ１８、閂１４、および管理者のキー操作によりモータ１８を押動するレバー２６等から構成される。
図１はキーロック機構による開錠状態（工場出荷時の製品における初期状態でもある）、図２はキーロック機構による施錠状態を示す。
図１において、モータ１８はスプリング２２に付勢されて本体部１２内で右方に移動した状態であり、レバー２６もモータ１８に非当接状態である。また、この状態において閂１４は本体部１２内に突入しており、したがって、キーロックによる開錠状態である。

図１の状態から、キー挿入部２４にキーロック用のキー（管理人等が所有）を挿入し、キーを回して（左回転）レバー２６を回動させる。これによりレバー２６の先端部がモータ１８に当接し、スプリング２２の付勢力に抗してモータ１８を図１上左方に押動する。レバー２６が図１の状態から９０°回転した状態でレバー２６によりモータ１８の移動が停止し、モータ１８はこの位置でロックされる（図示しないストッパで移動をロックしてもよい）。

モータ１８は非通電状態（非動作状態）であり、モータ側の磁気的抵抗によりピニオン２０とラック１６とがロック状態であるから、閂１４はモータ１８の移動に伴い図１上左方に移動し、本体部１２から突出し、相手側（図示せず）の係止孔内に進入し、施錠状態（図２）となる。キーを反対側に回すと（右回転）、レバー２６が右方に回動し、モータ１８はレバー２６からの規制が解除され、スプリング２２の付勢力によって右方に移動し、これに伴い閂１４も右方に移動して本体部１２内に突入して開錠状態となる（図１：初期状態に復帰する）。

このように、モータ１８の非通電時は、キーロック機構によって、通常のメカキーとしても機能する。
なお、本実施の形態に係る電気錠１０は、もちろん電気錠として用いられるのであり、メカキーが主用途ではない。
本実施の形態における電気錠１０は、初期設定において、キーロック機構により、図１の状態から図２の状態（施錠状態）にセットし、この状態をホームポジションとして、電気錠として使用される。

そして、モータ１８の故障あるいは電池切れなどにより、施錠状態のままで開錠できない時、上記のようにキーロック機構により図２の状態から図１の状態に開錠できるので、キーロック機構は主として非常用開錠部として機能する。この非常用開錠部としてのキーロック機構は、閂１４をレバー機構によってモータ１８の移動に伴って移動させる簡易な機構を採用し、従来のような複雑なカム機構、リンク機構としていないので、部品点数を減らし、コストの低減化を図れ、また故障の低減も図れる。

本実施の形態では、図２の施錠状態をホームポジションとして電気錠として使用できる。
図２の状態から開錠するには、利用者はまず押しボタン３４を押す。すると各部が休眠状態から起動され、表示部４２では施錠状態であることが表示される。次いで所定のＩＣカードを送受信部３８にかざすことによって、所要のデータが送受信され、ＣＰＵ３６によりモータ１８への駆動信号が発せられ、モータ１８が回転駆動され、これにより閂１４が開錠方向へ移動する。閂１４に設けられた凸部がマイクロスイッチＳＷ２を押すことによってモータ１８が停止され、閂１４が開錠位置で停止する。なお、この状態でメイン基板２１への電力供給も停止され、休眠状態となって電池の消耗が防止される。

再び施錠するときは、押しボタン３４を押す。これにより各部が休眠状態から再び起動される。表示部４２で開錠状態を確認してから、ＩＣカードを送受信部３８にかざす。これによりモータ１８が駆動され、閂１４が施錠方向に移動し、所定位置でマイクロスイッチＳＷ１がオンすることによって、モータ１８が停止し、閂１４が施錠位置で停止し、施錠状態となる。
なお、図２の状態をホームポジションとしたが、銭湯やゴルフ場のロッカーなどでは、図３の開錠位置をホームポジションとするとよい。電気錠１０の使用状況に合わせてホームポジションを決めればよい。

上記実施の形態では、レバー２６によりモータ１８を押動するようにしたが、場合によっては閂１４をレバー２６によって押動し、これに伴ってモータ１８が移動するように構成することも可能である。
なお、上記では、送受信部３８と送受信する媒体として読み書き可能なＩＣカードの例で説明したが、送受信部３８にBluetoothモジュールなどを用いれば、スマホなどの管理端末との通信が可能となり、より広汎な機能を有する電気錠としても使用可能となる。スマホやＰＣなどの管理端末を用いれば、設定変更機能、ログ取得機能、ダウンロード機能（ファームウェアの更新を行うなど）の機能を持たせることができる。

１０ 電気錠
１２ 本体部
１４ 閂
１５ ガイド部
１６ ラック
１８ モータ
１９ ガイド部
２０ ピニオン
２１ メイン基板
２２ スプリング
２４ キー挿入部
２６ レバー
３０ カバー
３２ アンテナ基板
３４ 押しボタン
３６ ＣＰＵ
３８ 送受信部
４０ Bluetoothモジュール
４２ 表示部
ＳＷ１ ＳＷ２ マイクロスイッチ

Claims (8)

1. 扉に取り付け可能な電気錠であって、
   施錠位置から開錠位置の間を移動可能な閂と、
   前記閂を移動させる駆動部と、
   前記駆動部に電力を供給する電源部と、
   前記駆動部、前記閂、および管理者のキー操作により前記駆動部もしくは前記閂を押動するレバーを有し、前記キー操作により、非動作状態の前記駆動部および前記閂の両者が、前記閂による施錠位置と開錠位置との間で連れ立って移動可能なキーロック機構と、
   を具備することを特徴とする電気錠。
2. 前記キーロック機構により前記駆動部および前記閂を該閂による施錠状態となる位置に移動させた位置において、前記駆動部の電気駆動により前記閂を施錠位置と開錠位置との間で移動可能なことを特徴とする請求項１記載の電気錠。
3. 前記駆動部もしくは前記閂を、該閂の開錠位置方向に付勢するスプリングを有し、前記キー操作により、非動作状態の前記駆動部もしくは前記閂を前記スプリングの付勢力に抗して前記閂による施錠位置まで移動させた位置において、前記駆動部の電気駆動により前記閂を施錠位置と開錠位置との間で移動可能なことを特徴とする請求項２記載の電気錠。
4. 前記レバーが、円弧の軌跡を描いて前記駆動部もしくは前記閂を押動可能に設けられていることを特徴とする請求項１～３いずれか１項記載の電気錠。
5. 前記駆動部はモータであり、該モータの回転軸にピニオンが固定され、前記閂には前記ピニオンに噛合するラックが形成されていることを特徴とする請求項１～４いずれか１項記載の電気錠。
6. 送受信部と、
   外部との通信により、前記駆動部をオン、オフ制御する制御部を有することを特徴とする請求項１～５いずれか１項記載の電気錠。
7. 休眠状態から起動させる起動スイッチを有することを特徴とする請求項６記載の電気錠。
8. 前記閂による施錠状態と前記閂による開錠状態を検知する検知部を有し、前記検知部により前記閂が施錠位置に移動したことが検知された際、および前記検知部により前記閂が開錠位置に移動したことが検知された際、前記制御部は、前記駆動部を停止することを特徴とする請求項６または７記載の電気錠。

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