JPH01271588A - 磁気センサ錠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の産業上の利用分野］ 本発明は、磁気錠、特に従来の磁気タンブラ−錠に変わ
る全く新規な構成の磁気センサ錠に関する。

［従来技術とその問題点］ 昨今の建物や車両などのロックシステムにおいは、従来
の機械的な錠から各種の制御を含んだ電子システムを付
加したより安全且つ確実なロックシステムを収り入れた
ものになってきた。

ここに、従来の磁気錠は、磁気タンブラ−錠といわれる
もので、これは、キー本体に複数の等間隔に形成された
穴に接着剤を用いてＮ極またはＳ極に着磁されたフェラ
イトマグネットからなる永久磁石を等間隔の配列に埋設
固定した磁極情報用磁極部を持つキーを用いて、これを
鍵穴に挿入することで、鍵穴の内部に設けられた内筒を
回転させることが出来、その結果、磁気タンブラ−錠の
開閉が行われるようになっている。

この従来の磁気タンブラ−錠に用いる磁極情報を持つキ
ー１について更に説明すると、第６図及び第７図に示す
ような形状のキー本体２の側面部３ａ、３ｂが磁極情報
用として利用される。係る側面部３ａ、３ｂは２図面の
作成上、第６図及び第７図では、磁極情報用磁極部をキ
ー本体２の一方の側面部３ａのみにしか描いていないが
１両側面部３ａ、３ｂに後記する磁極情報用永久磁石４
Ｎ、４Ｓを埋設形成している（第８図参照）。

キー本体２の一方の側面部３ａ（他方の側面部３ｂも同
様）には、第６図及び第７図に示すように円柱状の数ｍ
ｍの直径のマグネット挿入穴５を等間隔に形成している
。

マグネット挿入穴５には、この穴うの内径とほぼ同程度
の外径を有するフェライトマグネットで形成され、且つ
一方の端部がＮ極、またはＳ極の磁極に着磁された円柱
状の磁極情報用永久磁石４Ｎ、４３が適宜な配列で、接
着剤などの適宜な手段によって挿入固定され、キー本体
２の側面部３ａ、３ｂ部に磁極情報用磁極部６を形成し
ている。

係る上記磁極情報用磁極部６を有するキー１を用いた従
来の磁気タンブラ−錠について、概略を述べると、キー
１を抜き取った状態では鍵穴内部の円筒に形成された穴
に磁気タンブラ−がスプリングによって落ち込んて゛お
り、またピンタンブラ−もスプリングによって押されて
外筒と内筒を貫いているため、内筒を回転できないよう
な構造になっている。この状態で、磁極情報用磁極部を
持つキーを鍵穴に挿入すると、磁気タンブラ−の磁極面
に該磁気タンブラ−と同極に着磁された磁極情報用磁極
部を持つキーの磁石が向がい合い。

同極間の磁気的反発により、磁気タンブラ−が内筒の穴
から外れて外筒の中に収まると共に、キーの挿入によっ
てピンタンブラ−も持ち上がり、シアラインが揃い、内
筒を回転させることができ。

その結果、磁気タンブラ−錠の開閉が行えるようになっ
ているものである。

上記キー１を用いた従来の磁気タンブラ−錠について、
第９図以降を用いて更に詳細に説明すると、第９図は磁
気タンブラ−錠７の縦断面図を示し、第１０図は第９図
のｘ−ｘ’　＠縦断面図で。

第１１図は第９図のＹ−Ｙ″線線断断面図ある。

磁気タンブラ−錠７は、水平方向に対向した磁気タンブ
ラ−８と、垂直方向に配置されたピンタンブラ−９を有
し、旋解錠時に磁気タンブラ−８機構と、ピンタンブラ
−９機構が同時に作動する方式となっている。金属製の
内筒１０は、後記する所定の条件が一致することで、旋
回することが出来るように金属製の外筒１１の内周に装
着されている。内筒１０には、上記キー１を挿入する為
の鍵穴１２がその長手方向に沿って形成されている。外
ｆ１１１には、スプリング１３を収納する円柱状の穴１
４が垂直に形成されている。穴１４と対向する内筒１０
には、ピンタンブラ−９の貫通を許す透孔１５が形成さ
れている。上記穴１４には、スプリング１３が収納され
、該スプリング１３の透孔１５に臨む方向の先端部に透
孔１５及び鍵穴１２方向に押されるピンタンブラ−９が
固定されている。外筒１１には、スプリング１７を収納
する円柱状の穴１６が垂直に形成されている。穴１６と
対向する内筒１０には、磁気タンブラ−８の挿入を許す
穴１８が形成されている。上記穴１６には、スプリング
１７が収納され、該スプリング１７の穴１６に臨む方向
の先端部に穴１６方向に押される磁気タンブラ−８が固
定されている。

磁気タンブラ−８は、上記キー１と同じように、鍵穴１
２の長手方向に沿ってＮ極、Ｓ極の永久磁石を複数個並
べたものによって構成されている。

従来の磁気タンブラ−７は、鍵穴１２がらキーｌを抜き
取った状態のときは、上記第９図乃至第１１図に示す状
態になっている。すなわち、１！穴１２から、キー１を
抜き収った状態では、第９図乃至第１１図に示すように
、磁気タンブラ−８がスプリング１７に押されて内筒１
ｏの穴１６に落ち込んでいる。またピンタンブラ−９も
スプリング１３に押され、透孔１５及び鍵穴１２を貫い
ているなめ、キーｌを鍵穴１２に挿入して回転させよう
としても、内筒１０を回転させることができず、磁気タ
ンブラ−錠７を開くことができない。

次に第１２図乃至第１５図を参照して、旋解錠時につい
て説明する。もちろん、用いるキー１によって磁気タン
ブラ−錠７を開くことができる場合の条件が整っている
状態にある。

適した磁極情報用磁極部６を持つキー１を鍵穴１２に挿
入すると、磁気タンブラ−８のＮ極、Ｓ極と同極に且つ
対向することができる位置に形成されたキー１の磁極情
報用磁極部６の永久磁石４Ｎ、４Ｓと対向して同極間の
磁気的反発力により、スプリング１７に抗して磁気タン
ブラ−８が第１４図に示すように外筒１１の穴１４内に
収まり、内筒１０の回動を許すようになる。また、ピン
タンブラ−９も第１３図に示すようにキー１に形成され
たピンタンブラ−９と対向する溝１９（尚、第６図及び
第７図では、描いていない）により、ピンタンブラ−９
がスプリング１３に抗して所定の高さだけ持ち上げられ
るので、シアラインが揃い、内筒１０を回動できる条件
が揃う。

しかして、キー１を第１５図に示すような状態で、所定
の角度だけ旋回させることで１図示しないドアのロック
機構が解除され、該ドアを開くことができる。

以上が、従来の一般的な、磁気タンブラ−錠７の構成で
あるが、昨今の建物や車両などのロックシステムにおい
は、従来の機械的な錠から電子システムを付加したより
安全且つ確実なロックシステムを取り入れる必要と、各
種制御を行うために磁気錠を電子錠としての機能を持た
せる要求が高まってきた。

ここに、従来の磁気錠としての磁気タンブラ−錠７では
、以下に示す欠点があった。

■　その構成が、純然たる機械的な構成となっており、
各種の制御と兼ね合わせた電子ロック機構を含めた電子
システムを構成することが困難であった。

■　機械構成が複雑なため、安価に構成することが出来
なかった。

■　特に、磁気タンブラ−８と永久磁石４Ｎ。

４８間の磁気的反発力を用いているため、磁極情報用磁
極部６を形成する永久磁石４Ｎ、４Ｓ及び永久磁石で構
成した磁気タンブラ−８は、互いに隣接し合う永久磁石
同士の磁気的な干渉を避けるため、隣接する永久磁石と
互いにかなりの距離だけ離して配役しｂければならない
ため、少ない磁極情報しか得ることが出来なかった。す
なわち。

従来の磁気タンブラ−錠７では、磁気タンブラ−８とピ
ンタンブラ−９の組み合わせにより、異なる種類の磁気
タンブラ−錠７を得ているために。

その組み合わせが限定され、少ない種類の磁気タンブラ
−錠しか得ることができない欠点があった。このことは
、特に昨今の著しい情報化社会においては、大きな制限
を受ける欠点となるものであった。

■　磁極情報用磁極部を持つキー１を形成するのが、量
産性に優れず、高価になる欠点があった。

■　鍵穴１２へのキー１の強引な挿入や、キー１の回動
により、磁気タンブラ−錠７を破損する惧れがあった。

これは、全て、磁気タンブラ−錠が複雑な機械的構成に
より構成されていることによる。

■　また、火事などの緊急な場合などにあっては、かか
る機械構成的な磁気タンブラ−錠では。

目的とする必要なキーを中々捜し出すことが出来ず、ド
アを中々開くことが出来ず、生命を危険な状態に陥らせ
る惧れがある欠点があった。

［本発明の課題］ 本発明は、従来の磁気的反発力を利用した磁気タンブラ
−錠の欠点を解消するためになされた磁気センサ錠で、
その課題は。

■　従来にない新しい磁気センサ錠を構成することで、
単なる機械構成的な物から、電子的機構を付加したもの
に構成することにより、各種の制御を行うための電子シ
ステムを構成できる磁気錠を得ること。

■　磁気錠を簡単な構成にでき、容易且つ安価に量産で
きるようにすること。

■　磁極情報磁極部の極数をより多く形成できるように
すると共に、その磁極情報用磁極部のＮ極、Ｓ極の着磁
ピッチの幅や１組み合わせを容易に選択変更できるよう
にして、異なる磁極情報用磁極部を持つキーの組み合わ
せの種類を多数得られるようにすることで、情報化社会
において、確実且つ安全な磁気錠が得られるようにする
こと。

■　磁気錠の複雑な機械的構成を少なくすることにより
、鍵穴へのキーの強引な挿入やキーの回動によっても、
当該磁気鏡が破損する惧れを極めて少なくすること。

■　各種のセンサと当該各種の制御回路とを持つ電子シ
ステム等との組み合わせにより、非常事態１例えば、火
災などの場合にも対処できるようにすること、特に、火
災の場合には、一般に停電するが、このような場合には
、自動的に、火災発生検出センサ等からの信号を基に（
なお、このような場合には、停電のため、途中から上記
センサから信号が発生しなくなるが、このようなものも
一つの有用な信号として取り扱える。）、自動的に磁気
錠を開くなどして、生命の危険な状態から救えるような
磁気鏡、即ち電子錠システムの確率を図ることを可能に
すること。

等にある。

［発明の課題達成手段］ かかる本発明の課題は、キー本体に適宜な幅で且つ適宜
な配列ピッチでＮｉ、Ｓ極の磁極をＰ極（Ｐは２以上の
整数）個持つ磁極情報用磁極部を形成したキーと、該キ
ーの回転を阻止する磁気センサ錠ロック機構と、該キー
を挿入するための鍵穴の内部に設けた上記キーの磁極情
報用磁極部の磁極情報を検出する磁気センサと、該磁気
センサからの磁極情報信号を検出判定・制御する回路と
、該検出判定・制御回路から所定の信号が得られたとき
上記ロック機構を解除またはロックする手段とを設ける
ことで達成できる。

［本発明の一実施例コ 第１図は本発明の磁気センサ錠２０の縦断面図、第２図
は第１図のｘ−ｘ’線線断断面図第３図は第１図のＹ−
Ｙ’線線断断面図ある。

以下、第１図乃至第３図を参照して本発明の第１実施例
としての磁気センサ錠２０を説明するが２本発明におけ
る磁気センサ錠においては、第６図の磁極情報用磁極部
６を持つキー１を用いても良いが１本発明の場合には、
まず、更に磁気センサ錠に用いてより都合の良い以下に
示す磁極情報用磁極部を持つキーを用いる場合を説明す
る。

第４図は本発明の磁気センサ錠に用いて有用な磁極情報
用磁極部を持つキー１９を形成するためのキー本体３１
の斜視図で、第５図は同キー本体３１を利用した磁極情
報用磁極部を持つキー１９の斜視図である。

この実施例では、キー本体３１の一方の側面部３１ａに
形成する複数個のマグネット挿入穴を形成する代わりに
、キー本体３１の一方の側面部３１ａに形成するマグネ
ット挿入穴３２は、キー１９に１つの長溝にて形成し、
この長溝状のマグネット挿入穴３２に希土類系あるいは
ネオジューム・鉄・ボロン系樹脂マグネットなどの適宜
な樹脂マグネットのモールド手段によってマグネット材
を挿入固定した後に、適宜な着磁手段によって、上記マ
グネット材にＮ極２Ｓ極の着磁を適宜な着磁幅で交互に
施すことによって、磁極情報用Ｎ磁極３３Ｎ、磁極情報
用Ｓ磁極３３Ｓを等間隔に多極に着磁形成して磁極情報
用磁極部３４を形成したものとなっている。

尚９本発明では、上記磁極情報用磁極部３４の磁極情報
用Ｎ磁極３３Ｎ、磁極情報用５Ｆａｆｉ３３Ｓの各磁極
を後記するように磁気センサ２１で検出していて、従来
の磁気タンブラ−錠７のように磁気的反発力を利用する
ものとは異なるため２磁気的干渉をさけるため磁極情報
用Ｎ磁極３３Ｎと磁極情報用Ｓｌａ＆３３Ｓとを互いに
ある長い距離を離して形成しなければならないというも
のでなく、密接して磁極情報用Ｎ磁極３３Ｎ、磁極情報
用Ｓ磁極３３を形成することが出来るものである０図面
の都合上、磁極情報用Ｎ磁極３３Ｎ、磁極情報用Ｓ磁極
３３Ｓは、広い幅のものに形成しているが、実際には２
ミクロンピッチの着磁が容易に行えるため、磁極情報用
Ｎ磁極３３Ｎ、磁極情報用Ｓ磁極３３Ｓは１例えば、２
００μｍピッチの微細な多極着磁を施すことができる。

このため、磁極情報用Ｎ磁極３３Ｎ、磁極情報用Ｓ磁極
３３Ｓの着磁ピッチを変えたり、磁極情報用Ｎ磁極３３
Ｎと磁極情報用Ｓ磁極３３Ｓの着磁ピ・ンチ幅を変える
ことによって磁極情報用磁極部３４を持つキー１９を多
種類容易に形成することかできる。

しかも、磁極情報用Ｎ磁極３３Ｎと磁極情報用Ｓ磁極３
３Ｓからなる磁極情報用磁極部３４は。

マグネット挿入穴３２に連続した１つの切れ目のないマ
グネット材にて形成できるため、上記したように磁極情
報用Ｎ磁極３３Ｎと磁極情報用Ｓ磁極３３Ｓ切れ目なく
、シかも連続して微細多極着磁機を用いて迅速且つ容易
に形成できる。

磁気センサ錠２０は、水平方向に対向した磁気センサ２
１と、垂直方向に配置された後記するソレノイド２６な
どからなる磁気センサ錠ロック機構２２を有し、磁気セ
ンサ２１からの信号を元に施解錠時に磁気センサ錠ロッ
ク機構２２が作動する方式となっている。金属製の内筒
２３は、後記する所定の条件が一致することで、旋回す
ることが出来るように金属製の外筒２４の内周に装着さ
れている。内筒２３はその後端部（右端部）が閉じられ
、その中央部には、上記キー１つを挿入する為の鍵穴２
５がその長手方向に沿って内筒２３を２つに分割するよ
うにスリット状に形成されている。外筒２４には、ソレ
ノイド２６を収納する収納部２７が形成され、該収納部
２７に内蔵されたソレノイド２６の作動棒２８を貫通さ
せるための円柱状の透孔２９が垂直に形成されている。

透孔２つと対向する内筒２３には、ソレノイド２６の作
動棒２８の侵入を許す六３０が形成されている。通常、
磁気センサ錠２０がロック状態にあるときには１作動棒
２８が孔３０に入り込み、内筒２３の回動が作動棒２８
によって阻止され磁気センサ錠２０がロック状態にある
。しかし、磁気センサ２１からの信号により、ソレノイ
ド２６に磁気センサ錠２０のロック解除信号が与えられ
ると１作動棒２８が引っ込み、透孔２９内に収まるので
、内筒２３が回動できる状態になり、内筒２３を所定量
回動させることで、内筒２３と連動する図示しないドア
等のロック機構を解除できる。外筒２４の鍵穴２５と対
向する部分には、磁気センサ収納孔３０が形成され、該
磁気センサ収納孔３６には、ホール素子、ホールＩＣ，
あるいは磁気抵抗素子等の磁気センサ２１が収納配設さ
れ、鍵穴２５に挿入されたキー１９の側面部に形成され
た磁極情報用磁極部３４の磁極情報用Ｎ磁極３３Ｎ、磁
極情報用Ｓ磁極３３Ｓの各磁極の磁極情報を検出できる
ように装着されている。磁気センサ２１からの磁極情報
信号は、磁極信号検出判定・制御回路３５に導かれ、磁
気センサ２１から所定の磁極情報が得られた時には、こ
のソレノイド２６への通電制御が行われ、六３０に入り
込んでいたソレノイド２６の作動棒２８は、磁気的作用
によって引っ込み、透孔２９内に収まるので、＝！−１
９を所定量回動かせて、内筒２３と電気的或は機械的に
連動するドア等をロックしている図示しないロック機構
を解除するので、ドア等を開くなどすることができる。

逆に、磁気センサ２１から所定の磁極情報が得られない
時には、磁極信号検出判定・制御回路３５は、ソレノイ
ド２６の作動棒２８が、六３０に入り込んだままなので
、鍵穴２５に差し込んだキー１つを回動させようとして
も内筒２３は２回動することが出来ず、内筒２３と連動
するドア等のロック機構を解除などすることが出来ず、
当該ドア等を開くなどすることが出来ないようになって
いる。

本発明の一実施例は１上記構成からなる。

尚、上記磁気センサ錠２０では、磁気センサ２１から所
定の磁極情報信号が得られた場合にのみ、磁極信号検出
判定・制御回路３５によってソレノイド２６に磁気セン
サロック機構２２を解除するようにしているが、逆にし
ても良い。

すなわち、磁気センサ２１から所定の磁極情報信号が得
られた場合にのみ、磁極信号検出判定・制御回路３５に
よってソレノイド２６への通電を断つことで、ソレノイ
ド２６の作動棒２８を引っ込めて六３０を開放すること
で、キー１９を回動させれば、内筒２３が回動できるよ
うにしても良い。

そしてこの時、磁気センサ２１から所定の磁極情報信号
がない時には、磁極信号検出判定・制御回路３５からの
通電制御信号がソレノイド２６に与えられるので、ソレ
ノイド２６が作動し、その作動棒２８は、六３０に入り
込むので、内筒２３は回動することができない。

特に、このように構成すると、消費電源が少なくなるほ
か、火災による停電時などでも、ドア等の所定のロック
機構が解除されるので、生命の危険性の伴う場合には非
常に有用である。

尚、磁気センサロック機構として、上記実施例において
は、ソレノイドを用いたがこれに限る必要はなく、従来
のピンタンブラ−機構を用いてもよく、あるいは、併用
してもよい。

［発明の効果］ 本発明による磁気センサ錠によると、下記で述べるよう
な効果がある。

■　単なる従来の機械構成的な磁気錠から、電子的機構
を付加したものに構成できるので、各種の制御を行うた
めの電子システムを構成できる電子錠として機能する磁
気錠を得ることができる。

■　磁気錠を簡単な構成にでき、容易且つ安価に量産で
きるようにすることができる。

■　磁極情報用磁極部を有するキーにおいて、更に磁極
情報用磁極部の極数をより多く形成できるるため、及び
その磁極情報用磁極部のＮ極、Ｓ極の着磁ピッチの幅や
１組み合わせを容易に選択変更できるため、異なる磁極
情報用磁極部を持つキーの組み合わせの種類を多数得る
事が可能なため、情報化社会において、確実且つ安全な
磁気錠が得られる事ができる。

■　磁気錠の複雑な機械的構成を少なくできるため、鍵
穴へのキーの強引な挿入やキーの回動によっても、当該
磁気錠の破損する惧れを極めて少なくすることができる
。

■　各種のセンサと当該各種の制御回路とを持つ電子シ
ステム等との組み合わせにより、非常事態１例えば、火
災などの場合にも対処できるものを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例の磁気センサ錠の縦断面図
、第２図は第１図のｘ−ｘ’線線断断面図第３図は第２
図のＹ−Ｙ’線線断断面図第４図は本発明に用いる一実
施例としての磁極情報用磁極部を持つキーのキー本体の
斜視図、第５図は同磁極情報部を持つキーの斜視図、第
６図は従来の磁気タンブラ−錠に用いられている磁極情
報用磁極部を持つキーの斜視図、第７図は同磁気タンブ
ラー錠に用いられている磁極情報用磁極部を持つキーの
分解斜視図、第８図は同磁気タンブラー錠に用いられて
いる磁極情報用磁極部を持つキーの縦断面図、第９図乃
至第１５図は従来の磁気タンブラ−錠の説明図で、第９
図はロック状態にあるときの磁気タンブラ−錠の縦断面
図、第１０図は第９図のｘ−ｘ’線線断断面図第１１図
は第９図のＹ−Ｙ’線線断断面図第１２図はロックを解
かれた状態にあるときの磁気タンブラ−錠の縦断面図、
第１３図は第１２図のＸ−Ｘ″線線断断面図第１４図は
第１２図のＹ−Ｙ″線線断断面図第１５図はロックを解
かれた状態にあるときの磁気タンブラ−錠の旋回時の縦
断面図である。 ［符号の説明］ １・・・磁極情報用磁極部を持つキー。 ２・・・キー本体、３ａ、３ｂ・・・側面部。 ４Ｎ、４Ｓ・・・磁極情報用永久磁石。 ５・・・マグネット挿入穴、６・°・・磁極情報用磁極
部、７・・・磁気タンブラ−錠、８・・　磁気タンブラ
−１９・・・ピンタンブラ−１１０・・・内筒＋−１１
・・・外筒、１２　・・鍵穴、１３・・・スプリング、
１４・・・長穴。 １５・・・長孔、１６・・・長穴、１７・・・スプリン
グ、１８・・・長穴、１９・・・磁極情報用磁極部を持
つキー、２０・・・磁気センサ錠。 ２１・・・磁気センサ、２２・・・磁気センサ錠ロック
機構、２３・・・内筒、２４・・・外筒。 ２５・・・鍵穴、２６・・・ソレノイド。 ２７・・・収納部、２８・・・作動棒。 ２９・・　透孔、３０・・・穴、３１・・・キー本体、
３１ａ、３１ｂ−−・側面部。 ３２・・・マグネット挿入穴、３３Ｎ・・・磁極情報用
Ｎ磁極、３３Ｓ・・・磁極情報用Ｓ磁極。 ３４・・・磁極情報用磁極部、３５・・・磁極信号検出
判定・制御回路、３６・・・磁気センサ収納孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キー本体に適宜な幅で且つ適宜な配列ピッチでＮ極、３
   極の磁極をＰ極（Ｐは２以上の整数）個持つ磁極情報用
   磁極部を形成したキーと、該キーの回転を阻止する磁気
   センサ錠ロック機構と、該キーを挿入するための鍵穴の
   内部に設けた上記キーの磁極情報用磁極部の磁極情報を
   検出する磁気センサと、該磁気センサからの磁極情報信
   号を検出判定・制御する回路と、該検出判定・制御回路
   から所定の信号が得られたとき上記ロック機構を解除ま
   たはロックする手段とからなる、磁気センサ錠。