JPH06229155A - セキュリティロック機構 - Google Patents

セキュリティロック機構

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JPH06229155A
JPH06229155A JP4316299A JP31629992A JPH06229155A JP H06229155 A JPH06229155 A JP H06229155A JP 4316299 A JP4316299 A JP 4316299A JP 31629992 A JP31629992 A JP 31629992A JP H06229155 A JPH06229155 A JP H06229155A
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JP
Japan
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lock bolt
lock
rotor
lock mechanism
mechanism according
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JP4316299A
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English (en)
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J Clayton Miller
ジェイ．・クレイトン・ミラー
Michael Harvey
マイケル・ハービー
Gerry Dawson
ジェリー・ドーソン
James L Taylor
ジェイムズ・エル．・テイラー
Thomas Clark
トーマス・クラーク
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C and M Tech Inc
Original Assignee
C and M Tech Inc
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Publication date
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    • Y10T74/20576—Elements
    • Y10T74/20636—Detents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 所定のコンビネーションコードを受けること
により、手動ロック状態で安全に保たれ、同時にコンビ
ネーションコードの入力により手動による解除状態と同
じ状態にし、また、権限のない各種のロック解除入力に
影響されないロック機構を提供する。 【構成】 ロック機構は制御された所定の微小量の電力
を受けると被噛み合い位置から噛み合える位置に単独で
移動可能な噛み合い要素を有し、該要素は噛み合い可能
な位置に置かれると手動で操作される要素はそれと噛み
合い、ユーザーによる手入力の力によって噛み合い要素
はロックボルト２１２を強制的に駆動して、そのロック
位置から解除位置に手動で動かされる。また、噛み合い
要素はそれぞれが被噛み合い位置および噛み合える位置
に応じた少なくとも２つの磁気止め金を有する電気モー
タ３００を有する。またマイクロプロセッサーは噛み合
い要素に電力の供給および伝達を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセキュリティロック機構
に関し、特に、微小な量の自然発生的な電力によって電
子制御されるコンビネーションロックおよびロックボル
トに関する。
【０００２】
【従来の技術】極端に敏感な性質の品目や貴重品は、限
定された特定の個人がロック解除を可能にするのに必要
な所定のコンビネーションコードが与えられることによ
って品目を利用できるように、しばしば金庫あるいは他
の収納装置に安全に収納される。人の手による月なみの
金庫破りの技術、電気や磁気の適用、機械的な高い外
力、意図されたロック機構の操作要素を解除することを
促進する手の込んだ技術により、そのような収納金庫の
権限のないロック解除に対して安全であることは必須で
ある。
【０００３】権限のないロック解除に対する安全、そし
て正当なロックおよびロック解除操作のために要素間の
共同動作の影響を与えることの双方について、機械的、
電気的、磁気的要素の多数の組み合わせを使用する多数
のロック機構が知られている。
【０００４】最近開発されたこのような装置のひとつの
例として、金庫の外側のキーボードを介して金庫の外被
内に収容されるプログラム可能なコントロールユニット
への所定の入力によって作動する電子ロックに関し、サ
ンダーフォードＪｒ氏に与えられた米国特許No.4,684,9
45号として開示されている。この装置は金庫の外被に金
庫のドアをロックするためにロックボルトを駆動する電
気モーターを有し、ユーザーによって入力されたコード
の表示装置は必要なコードの選択的な変更を容易にす
る。この装置はまた、作動キーが操作されるまで電力を
転換することにより休止状態に維持されるバッテリーに
よるバックアップ回路を有する。ユニットのマイクロプ
ロセッサーは、電気モーターによるロックボルトの移動
開始において、ボルト上の固着力や慣性に打ち勝つよう
に作動する出力パルスの相対的に高い周波数と、ボルト
の移動を完全にするためのより低いパワーの周波数がプ
ログラムされる。
【０００５】他の例がリース氏およびその他に与えられ
た米国特許No.4,674,781号に設けられており、電気ドア
ロックアクチュエーターおよびその機構が手動および電
動によるロック手段を有することを開示している。この
装置は継手の空回りする結合および原動手段をニュート
ラルな位置に駆動するための弾性のあるスプリングを利
用し、それによってロック手段からギアと電気モーター
を分離するので、ロック手段は電気モーターと中間ギア
のバックドライブなしに手動により操作されても良い。
【０００６】このような装置の主たる問題は、そのロッ
クおよびロック解除機能を実行するために多大な電力を
必要とすることである。とても傷付きやすいか、もしく
は高価な品目を安全に収納するために、ロック解除を駆
動する充分な電力の安易な利用に頼ることを避けること
は重要である。実際、受け入れ難いと考えられることか
ら、多くの出願が小型のマイクロプロセッサーに充分な
電力を有するロングライフバッテリーを使用する。
【０００７】米国政府仕様書に関する説得力が、全ての
連邦政府代理店が使用する“FEDERAL SPECIFICATION
（連邦政府仕様書）：LOCKS COMBINATION ”と称されて
１９８９年１２月１２日に連邦政府仕様書FF-L2740より
認められている。セクション3.4.7 の“Combination Re
dial”は、例えば、ロックボルトがそのロック位置に置
かれると、“ロックされた数字の組み合わせを再び入力
しなければロックを解除することはできない”ことを要
求する。そして、ボルトは充分に伸ばされ、充分に伸ば
されたロックボルトの中にそのひとつとしてロック位置
を限定する。セクション3.6.1.3 の“Emanation Analys
is”は、特定の期限内において公に認められずにロック
が解除されても、いかなる音や他の信号をも出さないよ
うにすることを要求する。セクション4.5.2.2.4 の“Su
rreptitous Entry”は、いかなるロックの、Ｘ線分析や
放射分析による操作、更に、コンピューターを使用する
ことにより強化された信号や放射の技術を介してロック
を解除させようとする企てについても受け入れられるこ
とを要求する。また、セクション6.3.2 は、一般使用の
間および特定の人による検査の間において分離されない
Ｘ線攻撃やごまかしのようなエントリーの方法として不
正なエントリーを限定する。
【０００８】要するに、敏感あるいは高価な物を優れた
安全性で収納するにもかかわらず、高度に洗練されたコ
ンピューターによって援助される手段およびロック機構
の権限のない操作方法を容易に利用できることにより、
バッテリーあるいはいかなる目的の外部電源を要求せず
にアクセスするように、特定のユーザーによって選択さ
れたコンビネーションコードの情報を受け、そして認知
し、個人に権限のない操作を企てるような情報を発せ
ず、そして、電気的、機械的、磁気的な外力を強いられ
ることにより支配されたとしても権限のない操作より守
られ、他の米国政府仕様書を満たす独立したロック機構
が必要とされる。
【０００９】本発明はこれらに認められる必要に応じ、
手頃な価格で幾何学的にコンパクトな電気的に独立した
ロック機構が、以下により詳しく開示される。
【００１０】（発明の目的および概要）本発明の目的
は、所定のコンビネーションコードを受けることによ
り、手動ロック状態とするように微小な電力が使用され
ることによってロック状態で安全に保たれるロック機構
を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、ユーザーが選択した
コンビネーションコードが低摩擦の噛み合い手段に入力
される間に供給される微小な電力の供給に従って選択さ
れたコンビネーションコードの入力により、機構を手動
によるロック解除状態と同じ状態にするように作動する
ロック機構を提供することにある。
【００１２】また、本発明の他の目的は、権限のないロ
ック解除をしようとする電気的、磁気的、温度的、機械
的な入力に影響されない状態に保たれるロック状態に置
かれるロック機構を提供することにある。
【００１３】本発明の更なる目的は、単独でロック解除
するように噛み合い要素をある位置に移動させるための
微小な電力の供給に従って、指定された時間内に予め選
択されたコンビネーションコードを与えることによりロ
ック解除される安全なロック機構を提供することにあ
る。
【００１４】本発明の更なる目的は、機構は手動により
ロック状態とされ、所定のコンビネーションコードが入
力されるまでロック状態を維持し、手動によるロック解
除状態とするためにユーザーが入力するコンビネーショ
ンコードを入力する間において供給された微小な電力が
利用されるロック機構を提供することにある。
【００１５】これらに関する目的は、制御された所定の
出力を受けることによって、被噛み合い位置から噛み合
える位置に噛み合い要素を移動させるための第１の手段
と、後者が第１の手段を第１の方向に進め、第２の方向
に戻すように動かすように噛み合える位置にあるとき、
噛み合い要素を噛み合わせるように手動操作される第２
の手段と、第１の手段の第１および第２のそれぞれの方
向への移動に応じてロックボルトをロック位置あるいは
ロック解除位置に駆動するために、第１の手段が前進す
ることによって噛み合わされることによりロックボルト
を駆動するための第３の手段とを有するロック機構が設
けられる本発明の実施例により実現される。第１の手段
の第２の方向への移動はロックボルトがロック位置に届
くとき、噛み合い要素がその被噛み合い位置に戻ること
によって安全性を回復させる。
【００１６】また、本発明の他の形態として、第１の手
段は噛み合い要素を支持するローターと、噛み合い要素
の噛み合える位置と被噛み合い位置に応じた磁気止め金
によって決定される安定部を有する電気ステッパーモー
ターを有する。
【００１７】
【実施例】貴重なアイテム、例えば、機密書類、高価な
宝石、現金、放射線あるいは生物学上危険である物質の
ような危険物等を安全に収納するための典型的な金庫
は、慣例的に通常、蝶番によって支持される片持ちのド
アによって開閉自在な立方形状を有する。このような金
庫はまた、ドアおよび主要な側面の双方が多層構造を成
している。図１に良く示されるように、このような金庫
１００は通常、ドア１０４に主要な側壁１０２を有し、
ロック機構２００の操作によりロックされる。
【００１８】図２に良く示されるように、本発明の実施
例に基づくロック機構２００は、容易に視認出来る複合
コードの入力表示窓２０４および手動で数字の組み合わ
せを入力するノブ２０６が慣例的に設けられる外部操作
が可能なハブ２０２を有する。ハブ２０２は、ドア１０
４の外表面１０６に既知の方法で取り付けられる。同様
に、ケーシング２０８はドア１０４の内表面１０８に既
知の方法で安全に取り付けられる。ドア１０４は金庫の
内容物を万一の場合の局所的な火災より保護するために
中空構造が採られるか、あるいは内部空間に断熱材（図
示せず）が詰められる。
【００１９】シャフト２１０はノブ２０６によって回転
自在であり、ドア１０４の厚みを通して伸び、そしてケ
ーシング２０８において以下に詳しく説明される本発明
の重要な要素のコンビネーションとねじ結合する。ロッ
クボルト２１２はユーザーによる数字の組み合わせの入
力ノブ２０６の手動操作に合わせてケーシング２０８に
よってロック位置に向かって突き出されるか、もしくは
ケーシング２０８の中のアンロック位置にしっかりと収
納されるように摺動自在に支持される。ケーシング２０
８は、本発明に基づくロック機構のそれぞれの構成部を
支持する分離できるカバー２１４が与えられる。
【００２０】図３は、本発明の実施例に基づくロック機
構の説明図であり、ドア１０４の内表面１０８に向かっ
て見えるように図示される。本技術の分野において通常
の知識を有する者が理解することが出来、ロックボルト
２１２がその旋錠位置において金庫のドアの中に突出し
て金庫の本体にロックする方法によって、ロック機構は
さして難しくもなく容易に金庫１００の側壁に固定でき
ることから、本発明の実用性にとって問題ではない。こ
のような代案の詳細は簡潔かつ一目瞭然であり、それゆ
えに図示はされない。このような構成的に明白な変形物
は本発明の範囲内として熟考される。
【００２１】図３を再度参照すると、孔１１０は 数字
の組み合わせの入力ノブ２０６からケーシング２０８の
限定された内部の空間２１４に延ばされているシャフト
２１０をその中に収容するためにドア１０４の全体の厚
さに通じている。ドア１０４の中の孔１１０に応じて配
置され、ケーシング２０８には空間２１４を通って突出
し、回転要素２６６を介するシャフト２１０をしっかり
と受け止めて回転自在に支持する環状のジャーナルベア
リング２１６が設けられる。
【００２２】ケーシング２０８は、例えば、マシニン
グ、モールディングあるいは他の既知の方法により、そ
れらのロックとロックされない位置の間のスライド動作
においてロックボルト２１２を収納するためにサイズ決
めされ、配置されて形成された一対のガイドスロット２
１８，２１８を提供するために慣習的に形成される。一
方、本発明の重要な目的はそのロック機能をケーシング
２０８およびロックボルト２１２を形成する強靱な材料
を固有に選択する簡潔な方法で提供することにあり、そ
してガイド２１８，２１８およびロックボルト２１２は
ドア１０４を強制的に開けようとする予測できる暴力に
耐えるに必要な強度を提供するために形づくられ、サイ
ズ決めされなければならない。本分野において通常の知
識を有する者がこのような目的に適切な材料の存在を知
ることが予想される。例えば、金庫の側壁およびドアは
高硬度な鋼あるいは合金により形成されるが、ロックボ
ルト自体は真鍮あるいは“ＺＡＭＡＫ”のような合金、
そして機構の他の要素に使用される比較的軟らかな金属
により形成される。
【００２３】また、図３に示されるように、ケーシング
２０８の内部の空間２１４に以下に説明されるように使
用されるスプリング２２２，２２２のような片寄せ手段
を取り付けるための部分が設けられる。図３の実施例に
おいて、ケーシング２０８の内表面に図５に良く示され
る複数のコネクターピン２８２を差し込むことにより電
気的接続を可能にするように配置された小さなリードス
イッチ２２４およびソケット２２６が設けられる。片寄
せスプリング２２２，２２２の傍のケーシング２０８の
表面の壁部に設けられるのは、一般に平坦でケーシング
２０８の内表面に沿ってスライドする摺動部材２３２に
おいて、平行に伸びた側部を有する孔２３０の中にしっ
かりと固定されるガイドピン２２８である。摺動部材２
３２は片寄せスプリング２２２，２２２と噛み合う一対
のスプリング固定ピン２３４，２３４が設けられ、それ
によって摺動部材２３２は図３の通り上向きの、好まし
い方向に片寄せられる。
【００２４】摺動部材２３２にはカム噛み合いピン２３
６と、スライドを誘導するように付加する方法として知
られて使用される少なくとも１つの直線端２３８と、ひ
とつあるいはそれ以上のカム機能を果たすように形成さ
れる２４２のような軽量孔と、カム噛み合いピン２３６
に近接する円形の孔２４４と、カム噛み合いピン２３６
の反対側の末端に最も近接した摺動部材２３２の末端の
カムノッチ２４６とが設けられることは注意すべきであ
る。
【００２５】ロックボルト２１２には、図３に良く示さ
れるように、ピボット２５０がその中にマウントされる
ピボット支持孔２４８と、ロックボルトの動かす手動の
力を伝えるためにロックとアンロック位置の間のガイド
２１８，２１８によってガイドされたレバーアーム２５
２はロックボルト２１２に枢軸可能に固定される。
【００２６】レバーアーム２５２は摺動部材２３２のカ
ムノッチ２４６によって噛み合わされるように配置され
たラテラルピン２５４が設けられ、そのことによって強
制的に動かされる。ある意味で以下に更に詳しく説明さ
れる。摺動部材２３２自体が摺動されると、拡大された
孔２３０の平行な側部およびガイドピン２２８の共同動
作によってガイドされる。ラテラルピン２５４の位置を
越えて伸びているレバーアーム２５２の末梢部はホック
２５６のように形成され、その形状はケーシング２０８
の内表面に形成されるカム部２６４に固定されることに
より、下方に共同する複数の接触部２５８，２６０，２
６２を有する外形が与えられる。この共同動作は、ロッ
クとアンロック位置の間のロックボルト２１２の動作中
の異なるステージにおいて、連続する図６Ａ、６Ｂ、６
Ｃを参照することにより良く理解され、以下に更に詳し
く説明される。
【００２７】空間２１４の内部に延長されたシャフト２
１０の末梢部は、図３に良く示されるように、整合する
ように形成され、サイズ決めされた中心取り付け孔２６
８を介して回転要素２６６がマウントされるように四角
の断面を有することが好ましい。従って、金庫のユーザ
ーが数字の組み合わせを入力するノブ２０６（図２参
照）に手動でトルクを与えると、彼あるいは彼女はその
ことによって回転要素２６６を強制的に回転させるトル
クをシャフト２１０に伝達する。スプリットリング２７
０は、例えば、広く知られる方法により回転要素２６６
をシャフト２１０に保持するように利用される。このよ
うな保持のためにスプリットリングの代わりに他に知ら
れる技術あるいは構造が用いられても良い。この装置に
よって、回転要素２６６を介し、ケーシング２０８の内
部空間２１４のある部分に手動でトルクを与えることに
よりドア１０４がロックされている状態であっても金庫
１００の内側の安全収納空間内を容易に利用できる。こ
れは本質的に本文中に開示されクレームされている種々
の実施例に共通の特徴である。手で回される回転要素の
正確な形態は、種々の実施例において異なり、そして幾
らか異なって使用される。
【００２８】本発明における最良の方式は、図３の分解
図に図示される実施例によって例証され、ケーシング２
０８のカバー２７２の内表面に最も近接した部分の回転
要素には内部リングギア２７４が設けられる。リングギ
ア２７４の外に向かって、歯が設けられるアーチ部２７
６と、緩やかな遠曲部と、放射状に和らげられた緩やか
な環状部２８０を有する外面が設けられる。
【００２９】内部リングギア２７４と環状のジャーナル
ベアリング２１６の間の回転要素２６６の側面は円形の
カム部４００であり、レバーアーム２５２が摺動部材２
３２のスライド動作によって、そしてレバーアーム２５
２のラテラルピン２５４と摺動部材２３２のカムノッチ
２４６の共同動作に応じてピボット２５０に所定の角度
で枢軸されたとき、ホック２５６を受け止めるように形
成され、サイズ決めされた放射状に解除される機械的な
止め金４０２が設けられる。小さなマグネット２４５は
回転要素２６６にマウントされ、所定の環状配置で機械
的な止め金４０２が向かい合っており、以下に説明され
るマイクロプロセッサー２８８によって選択された条件
のもとに活性化させるためにリードスイッチ２４４によ
って通過させるよう放射状に配置される。
【００３０】図４に良く示されるように、ケーシング２
０８の側面上のカバー２７２は、ソケット２２６と電気
的に接続可能に配置され、ピン２８２を有する複数のピ
ンが設けられた電気プラグ要素と、電力発生装置２８４
と、電力を貯蔵する蓄電器２８６と、電気回路部を形成
する分類されたワイヤリング２９０を支持する。この電
気回路の詳細およびその機能の種々の見地は、所定の数
字の組み合わせコードをいかにして提供し、マイクロプ
ロセッサー２８８に収納するか、ユーザーが数字の組み
合わせ入力ノブ２０６を手で回して操作することによっ
てそれらを入力するとき、選択された数字の組み合わせ
コードの部分をどのように窓２０４に表示するか等が１
９８８年９月２９日出願の係争中の米国出願No.07/250,
918 号に開示されており、その中の適切な開示の全てに
参照されることにより本文中に明白に具体化される。
【００３１】カバー２７２は、図３に良く示されるよう
に、拡張された孔２９２と、ケーシング２０８にカバー
２７２の固定を正確で容易に行うための１つあるいはそ
れ以上の位置決めの突起２９４と、スクリュー２９６に
よってそれらの間に位置付けられる安全付加物が設けら
れる。カバー２７２がケーシング２０８にそれ故に位置
決めされ固定されると、図４に示す遊星歯車２９８が回
転要素２６６の内部リングギア２７４と噛み合うことに
よって回される。プラグ部材２８２はソケット２２６に
固定され、ロックボルト２１２はその時封止されたケー
シング２０８の固定孔に密接に摺動自在に動くことがで
きる。
【００３２】係争中の米国出願No.07/250,918 号に詳細
が述べられるように、そのような詳細が参照されること
によって本文中に具体化される。ケーシング２０８に固
定されるこのようなカバー２７２の付加物はシャフト２
１０とそれに固定される回転要素２６６を回転させる。
遊星歯車２９８が手で回されると電力発生装置２８４に
電力が発生する。この電力の幾らかは数字の組み合わせ
コードに関する数字の液晶表示を窓２０４に提供するた
めにシャフト２１０に沿って配置された複数の細いワイ
ヤ（図示せず）を介して伝達される。電力発生装置２８
４によって発生した少しばかりの電力は、マイクロプロ
セッサー２８８の制御のもとに蓄電器２８６に蓄えられ
る。この蓄えられた幾らかの電力は、ユーザーによって
入力された正しい数字の組み合わせコードによって決定
され、本発明の重要な機能を果たすためにマイクロプロ
セッサー２８８の制御のもとに一定の時間において利用
できる。この重要な機能は上述した要素を共同して作動
させるために、ロックボルト２１２は手入力される外力
により単独でそのロック位置からアンロック位置に確実
かつ自在に動かされる。
【００３３】本発明の最良の方式は、図３を参照するこ
とによって良く理解することができる。回転摩擦抵抗の
非常に少ないモーター３００はローター３０２にロータ
ーの軸に関して所定の角度、好ましくはおよそ３６度で
周分割された少なくとも２つの安定した状態を与える磁
気止め金が設けられる。このようなモーターには、１つ
の例としてセイコー製が知られる。それ故にモーター３
００の内部構造等の詳細な図示は、構造あるいは本発明
特有の動作の理解において本文中に開示されクレームさ
れている実施例のどれについても必要ではない。
【００３４】何が特に重要であるか、モーター３００
は、マイクロプロセッサー２８８によって同時に制御さ
れた電力の所定の微小なパルスの少なくとも１つを蓄電
器２８６から受け止められるようにするために、回路配
線２９０の部分によって電気的に接続される。マイクロ
プロセッサー２８８は、最初にユーザーが入力する参照
コンビネーションコードが設けられ、本文中に開示され
た適切な詳細についての参照によって本文中に具体化さ
れた係争中の米国出願No.07/250,918 号に詳しく説明さ
れるように、それが取り替えられるか、あるいは変更さ
れるまで照会データとして供給する。続いて、ユーザー
がロック機構を作動させるためにコンビネーション入力
ノブ２０６を回すと、シャフト２１０の回転（回転の向
きについては無関係）コンビネーションコードの表示要
素に電力が発生するので、それらは入力され、同時に蓄
電器２８６に多量の電力を蓄えることを可能にする。そ
のとき、マイクロプロセッサー２８８は、正しいコンビ
ネーションコードが設けられたことを認知すると、例え
ば、指示された所定の３つの数字の組み合わせを受ける
と、蓄電器２８６において電力を蓄えた部分は、回転要
素２６６が所定の方向に更に回転すると、次に、モータ
ーを作動させるリードスイッチ２４４を閉じるのに充分
なマグネット２４５をもたらし、モーター３００に開放
される。分けられた蓄電器（図示せず）によって、代案
的に電力を供給することができる。
【００３５】このモーター３００はローター３０２を回
転自在に支持する低摩擦のベアリングを有する。好まし
くはグリースを使用せず、使用期間を延長させて質の低
下を避けるようにオイルあるいは他の潤滑剤がそれに使
用される。蓄電器２８６への必須のコンビネーションコ
ードの入力の間は充分な電力パルス（あるいは１パルス
以上の、必要に応じた）の蓄電と供給をローター３０２
に生じさせ、第１の磁気止め金に応じて安定した被噛み
合い位置から第２の磁気止め金に応じて安定した噛み合
える位置に動かすように、リングギア２７４とギア２９
８の共同動作は充分な電力を発生する。
【００３６】この装置の変更は、電気回路的に簡単な修
正を加えることで実現できるので、モーター３００を作
動させる電力はひとつあるいはそれ以上の蓄電器におけ
る第１の蓄電なしに電力供給要素からモーターに供給さ
れる。なお、マイクロプロセッサーを操作するための電
力は、ひとつあるいはそれ以上の蓄電器を介して蓄電さ
れても良い。
【００３７】図６Ａに良く示されるように、ローター３
０２はそれが被噛み合い位置にあるとき、最も接近して
配置され、回転要素２６６の外周の末梢部２７６の調整
するアーチ状の緩和部３０４を有する。図６Ａから図６
Ｃにかけて良く示されるように、ローターの外歯部３０
６には、回転要素２６６の外歯が設けられた外周の末梢
部２７６の歯と確実に噛み合うようにサイズ決めされて
形成された複数の歯が設けられる。予め説明されたよう
に、蓄電器２８６から必要とされる電力パルスが供給さ
れると、ローター３０２は素早くその安定した噛み合い
位置に移動し、外歯部３０６の一部、それはローター３
０２を有する前述の外歯が設けられた外周の末梢部２７
６の歯に噛み合うように、回転要素２６６が図６Ａ、６
Ｂおよび６Ｃの反時計周りに回されると、回転要素２６
６の外歯が設けられた外周の末梢部２７６の歯によって
噛み合えるように回される。
【００３８】このような噛み合いが成されると、更に回
転要素２６６の手動回転は、ユーザーがコンビネーショ
ンコードの入力ノブ２０６を回すことにより力が手入力
されることによって、ローター３０２がシャフト２１０
の回転方向の反対の回転方向に強制的に確実に回され
る。換言すれば、好ましくは数マイクロワット程度の範
囲内で微小な電力のパルスが供給されることによって簡
潔に、ローター３０２は予め入力された照会コンビネー
ションコードデータを参照するマイクロプロセッサー２
８８の認知として、正しいコンビネーションコードの入
力の後についてのみユーザーの手入力によって単独で駆
動できる。
【００３９】ローター３０２は、図６Ａに良く示される
ように、摺動部材２３２の表面により近づけて設けら
れ、一般的に空豆状で直径として隔てられる２つの弧状
の開口３０８，３０８を有する。これらの窪みは、その
中に一対のドライブピン３１０を拘束しないように受け
止めるために形成されてサイズ決めされ、ドライブピン
３１０と共同する弧状の窪みによって制限された角度に
強制されるローター３０２と同軸上を自由に回転できる
ようにマウントされる回転自在なカム要素３１２に設け
られる。換言すれば、ドライブピン３１０は、ローター
３０２がその被噛み合い位置にある間は、弧状の窪み３
０８の終端に応じて隣接して位置するように配置される
と、前述の電力パルスがローター３０２を安定した噛み
合い位置に回転させるために動かさないように維持し、
その位置においてドライブピン３１０はそれぞれの窪み
３０８，３０８の他方に位置する終端に応じて配置され
る。注意すべきは、このことは数マイクロワット程度の
微小な電力でローター３０２を被噛み合い位置から噛み
合える位置に回転することである。これは本発明の重要
な形態であり、開示される全ての実施例に共通する。し
かしながら、ローター３０２が更に手入力によって回さ
れると、弧状の窪み３０８の各々は、回転自在なカム要
素３１２を強制的に回転させるようにドライブピン３１
０，３１０に応じて噛み合う。回転自在なカム要素３１
２は、そのとき、あるいはその時に限り摺動要素２３２
のカム噛み合いピン２３６の中に外歯部を接触させるよ
うに配置される。
【００４０】この方法では、回転可能なカム３１２の単
独の手動回転は、摺動要素２３２の強制された摺動を生
じさせ 拡大された孔２３０に噛み合うガイドピン２２
８によってガイドされるので、片寄せスプリング２２
０，２２０によって与えられる片寄せ力に打ち勝つ。図
３および図６Ａから図６Ｃに示されるような構成におい
て、摺動要素２３２はそれ故に下方に手動で動かされ
る。
【００４１】予め述べたように、摺動要素２３２の末梢
部の上部に設けられるカムノッチ２４６はレバーアーム
２５２のラテラルピン２５４と噛み合う。そのことによ
り、図６Ａ，６Ｂ，６Ｃを参照することにより、より良
く理解される。摺動要素２３２は下方に強制されるの
で、カムノッチ２４６は、回転要素２６６上に設けられ
る機械的な止め金に向かってホック２５６を同様に下方
に引くために、ホック止めされたレバーアーム２５２の
終端に下方への引きを与える。図６Ａ，６Ｂ，６Ｃに示
す通り、レバーアーム２５２は機械的な止め金４００に
噛み合うように下方に引かれるので、エッジ部２６０は
より下方に動かされて機械的な止め金４００に確実に
噛み合うように、固定されたカム部２６４の傾斜部と共
同動作する。そのことにより、図６Ｂに良く示されるよ
うに、摺動要素２３２の下方への移動は、固定されたカ
ム部２６４の傾斜部とレバーアーム２５２の外周部２５
８，２６０および２６２の間で接触し、ホック２５６の
回転要素２６６の全ての機械的な止め金４００との最後
の噛み合いは、最終的に、ロックボルト２１２を強制的
にケーシング２０８に引くためにピボット２５０を介
し、レバーアーム２５２によって手入力の力が伝達され
るように導く。その結果、ロックボルト２１２はケーシ
ング２０８の中のロック解除位置にしっかりと引き込ま
れる。
【００４２】また、図６Ｃを参照することによって良く
理解できるように、この形態が達せられると、レバーア
ーム２５２は、回転要素２６６の固定側の最も遠い部分
と放射状に接触されるので、ピボット２５０上をそれ以
上回転することができない。それ故に、レバーアーム２
５２がロックボルト２１２をロック解除位置に引くため
に回転要素２６６と噛み合わされると、コンビネーショ
ンコード入力ノブ２０６の回転によって更に強制され
る。このような状況において、ドア１０４は開けられて
も良く、金庫１００の内容物がユーザーにより利用され
ても良い。
【００４３】ユーザーが各々の仕事をなし遂げて、金庫
に収容すると、ドア１０４は金庫１００に閉められても
良く、コンビネーションコード入力ノブ２０６は反対の
方向に回される。それは、ロックボルト２１２をそのロ
ック解除位置に手動で動かすことができる方向と反対の
方向である。図６Ａを参照することによって良く理解で
きるように、回転要素２６６の緩和された止め金部はそ
れ故に回されるので、レバーアーム２５２の外側のエッ
ジ部と共同し、ケーシング２０８の外部のロック位置に
向かって、ロックボルトを駆動する方向および上方にレ
バーアーム２５２を強制する。この過程において、レバ
ーアーム２５２の末梢部は、固定されたケーシング２０
８のカム部２６４を滑って過ぎ、レバーアーム２５２の
ラテラルピン２５４はカムノッチ２４６に噛み合うよう
に配置され、スプリング２２２によって片寄せ力が与え
られる間は摺動部材を上方への動きが与えられるので、
摺動部材２３２の上方に動作する。同時に回転要素２６
６は回転し、噛み合った回転要素２６６の外歯部とロー
ター３０２の外歯部３０６は、ローター３０２が回転要
素２６６の緩和された外周部に接触する緩和された弧状
部３０４の程度に回されるまで噛み合って動く。
【００４４】再度、図６Ａに見られるように、上述した
要素のこの連動は、スライドするボルト２１２が最終的
にロック位置に届くと、ローター３０２は安定した被噛
み合い位置に戻され、その後、モーター３００の磁気的
な止め金に応じてその位置に維持される。
【００４５】それ故、ケーシング２０８の外部のロック
位置にロックボルト２１２を突出すために要求される回
転要素２６６の回転は極わずかであることは注意すべき
であり、そこに起こりうる微小な電力が生じる。それ故
に電気的に放電された回路はロックボルト２１２がその
ロック解除位置からロック位置に動く間、ステッパーモ
ーター３００に影響を与えるための充分な蓄電が得られ
ない。本発明に関連するこの重要な結果は、そのロック
位置に届くロックボルト２１２をすっかり解除する完全
なロック機構とすることである。このことが起きると、
ロックボルト２１２はマイクロプロセッサー２８８によ
って正確かつ完全なコンビネーションコードが見つけら
れないと、上述されたようなロックを解除できる位置に
動かされることができない。要するに、一旦ドアが閉じ
られると、完全なコンビネーションコードを正確に与え
ることしかロックを解除する方法は無い。
【００４６】本発明の基本的な概念は、上述される実施
例において実現されるように、他の実施例によって実施
されても良い。そのようなひとつとして実施例７００が
図示されている。図７Ａから図７Ｃにおける様々な操作
上のステージにおいて、第２の実施例の詳細な説明が以
下に示される。
【００４７】第１の実施例である図６と一般的に比較す
るために、図７Ａから図７Ｃを参照すると、ロックボル
ト２１２はガイド２１８，２１８の中に摺動自在に設け
られ、ピボット２５０はロックボルト２１２を、その遠
位的な末部にホック７０４を有するレバーアーム７０２
に枢軸している。レバーアーム７０２の末梢端は正面の
表面７０６に終端しており、ホック７０４の外形は ホ
ックの後表面７１０に接するポイント７１２における長
くカーブされた表面７０８により限定されている。レバ
ーアーム７０２はその終端までのの中間点において、ス
プリングコネクションピン７１４が設けられ、長く、堅
く選択された第１のスプリング７１６は第１のスプリン
グコネクションピン７１４の一端に、もう一端がロック
ケーシング２０８の上部の第１のスプリングの取り付け
部７１８固定される。外力が作用しないと、第１のスプ
リング７１６は、ケーシング２０８の一部として形成さ
れる固定されたカム２６４の整合的に傾けられた表面と
接触する滑らかな前正面７０６を有するレバーアーム７
０２を保持するように強制する充分な片寄せ力を提供す
る。
【００４８】この第２の実施例において、第１の実施例
の図３から図６Ｃに示され、図２を参照することによっ
て理解されるように、ユーザーが手動によりコンビネー
ションコード入力ノブ２０６を操作することによって回
転するシャフト２１０が設けられる。シャフト２１０に
キー止めされるのはレバーアーム７０２がその最も上の
位置にあるとき、ホック７０４のポイント７１２は回転
カム要素７２０の周囲のリムを離れないような外径を有
する回転カム要素７２０である。図７Ａから図７Ｃの参
照により良く理解出来るように、この周囲の外形に、回
転カム要素７２０の回転軸の方向に頂点が向けられて形
成される傾斜面を有する三角形の回転止め７２２が設け
られる。回転カム要素７２０には、以下に述べる条件に
おいてレバーアーム７０２のホック７０４を調整できる
ように形成されるホック止め金７２４が設けられる。
【００４９】低摩擦、低電力の電気モーター３００は、
第１の実施例の詳細な説明において説明されるように、
事実上同様の方法および同条件下で制御された電力パル
スを受け止めるために設けられる。ユーザーによるシャ
フト２１０の回転は、シャフト２１０上にマウントされ
る遊星ギアを介し、マイクロプロセッサーの制御下にお
いて電力を発生し、蓄電する。ユーザーからの正しいコ
ンビネーションコードの確実な入力により、マイクロプ
ロセッサーは磁気止め金に応じて限定される第１の安定
した“被噛み合い”位置から第２の安定した“噛み合え
る”位置に回転させるためのモーター３００のローター
に、蓄電器から制御された微小なパルスを発する。ロー
ラーを回転させるためのモーター３００に必要な微小な
電力を提供するマイクロプロセッサーに入力する正しい
コンビネーションコードが与えられると、電力がどのよ
うにして発生するかについては簡明であるので重複する
説明を省略する。これらの詳細については、本分野にお
ける通常の知識を有するものが詳細な説明を容易に通読
することによって理解できるものと考えられる。
【００５０】第２の実施例７００は、図７Ａより図７Ｃ
にかけて良く示されるように、電気モーター３００のロ
ーターには、回転は放射状に偏心した弾力を有するカム
要素７０１と放射状に延長された噛み合いレバー７２６
が設けられる。噛み合いレバー７２６および偏心カム７
０１はモーター３００のローター（特別に図示されな
い）に回転可能にマウントされる。モーター３００のロ
ーターがその被噛み合い位置にあるとき、偏心カム７０
１はその外周に接近するが、回転カム要素７２０の外周
およびレバー７２６の末梢部は接触せずに隔てられる。
しかし、モーター３００による所定の微小な電力パルス
が供給されることによって（図７Ａより図７Ｃにおける
時計周りに）カム要素７２０の外周に偏心カム７０１を
接触させる。摩擦力はローターを手動で回すように与え
られた後、噛み合いレバー７２６は三角形の回転止め７
２２に伸ばされるようにしっかりと動かされる。回転カ
ム要素７２０が手で回し続けられるとモーター３００の
ローターを強制的、手動的に回転させる。
【００５１】第１の実施例の回転要素上の小さなマグネ
ットの配置は、マイクロプロセッサーによって完全かつ
正確なコンビネーション入力信号を供給された後に回転
要素２６６が所定の位置に回されると、リードスイッチ
２２４を作動させて元に戻される。このような操作の詳
細が明瞭で、かつ簡明であるので図７Ａより図７Ｃにか
けての図示の重複はされないが、このような構成は前述
された方法で実施されていることが理解できる。従っ
て、第２の実施例においてマイクロプロセッサーにより
完全かつ正確なコンビネーション入力を供給されると、
モーター３００は要求された微小な電力パルスを受け止
めてそのローターを回転させるので、噛み合いレバー７
２６の末梢部は、弾力のある偏心カム７０１と回転カム
要素７２０の外周の接触面との間の摩擦によって助けら
れ、手動により回された回転カム要素７２０の三角形の
回転止め７２２に入るように回転する。
【００５２】第１の実施例の場合のように、モーター３
００の軸上に回転自在にマウントされる回転可能な要素
（図７Ａより図７Ｃにかけては図示されず、しかし図３
の３１２を参照）が設けられる。従って、微小な電力パ
ルスを受けた後の所定量によりのローターを回転させた
とき、回転カム要素は噛み合い、横断しているカムピン
７２８に終端している放射状のアームを回転させる。図
７Ａより図７Ｃを参照すると、モーター３００の軸上の
カムピン７２８の回転は、従って回転カム要素７２０の
共同動作による手動のトルクの適用とそれとともに噛み
合うレバー７２６の噛み合いによって与えられる。
【００５３】第２のスプリング７３０は、一端でレバー
アーム７５２のスプリングコネクションピン７１４に噛
み合い、カムピン７２８によって引かれるように配置さ
れる第２の端部を有する。第２のスプリング７３０の長
さは、前述の段落に直に説明されるように、回転カム要
素７２０の止め金７２２に噛み合いレバー７２６が噛み
合った後だけ張力が掛かるように選択される。その状態
になるまで、第２のスプリング７３０は他の外的な力に
支配されない。しかしながら、一旦カムピン７２８は上
述したように手動で動かされると、第２のスプリング７
３０に沿った力を発生させるモーター３００の軸の上の
あるポイントに動き、この力はレバーアーム７５２のス
プリングコネクションピン７１４に作用する。この手動
により与えられる力は、第１のスプリング７１６の片寄
せ力に打ち勝つのに充分であり、結局ピボット２５０に
よる枢軸的な動きでレバーアーム７５２を引くので、ホ
ック７０４のポイント７１２は、ホックの噛み合い形状
に形成された止め金７２４の中に受け止められる。この
状態になると、ホックの噛み合い形状に適切に形成され
た止め金７２４とホックの後ろ表面７１０との間の共同
動作はレバーアーム７５２を強制的に引かれることによ
ってロックボルト２１２をそのロック位置からロック解
除位置に引く。（図７Ｃに良く示される）
【００５４】第２の実施例は、従って第１の実施例を参
照しつつ容易に説明されるように、基本的に同様の原理
に従って丁度説明される方法により操作される。
【００５５】ユーザーが機構をロックすることを望むと
き、彼または彼女は単にコンビネーションコード入力ノ
ブ２０６、シャフト２１０および回転カム要素７２０を
図７Ｃに示されるような時計周りの方向に回しさえすれ
ば良く、それは、ロックボルト２１２をロック解除位置
に導くように回される方向と逆の方向にである。この動
作が成されると、ホック７０４の延長されたカーブ状の
誘導面７０８とホック状の噛み合い止め金７２４の間の
強制的な共同動作は、ロックボルト２１２をロック位置
に駆動するために手入力の力が与えられている間はレバ
ーアーム７５２をピボット２５０上に回転させる。結
局、回転カム要素７２０が充分に回されると、三角形の
回転止め金７２２および噛み合いレバー７２６の間の共
同作業は第２のスプリング７３０における張力を緩和さ
せ、そしてモーター３００のローターは磁気止め金に応
じて制御されるので、その被噛み合い位置に戻される。
一旦このことが成し遂げられると、第１のスプリング７
１６によって与えられる片寄せ力は、レバーアーム７５
２を図７Ａに示される位置に戻す。このことによってホ
ック７０４はその時もはや回転カム要素７２０と同時に
接触することは出来ず、ロック機構のロック解除におけ
るシャフト２１０のいかなる権限のない回転も成功しな
い。完全かつ正確なコンビネーションコード入力が成さ
れた時に限って機構を再び作動させ、そのロック解除位
置に機構を動かす。従ってロック機構の簡素な構造の代
案が提供される。
【００５６】第３の実施例８００は、基本的に同一の原
理によって操作され、図８Ａから図８Ｃに図示される。
この実施例において、モーター３００への電力発生およ
び供給制御要素は前述されている。ロックボルト２１２
は前のようにガイド２１８，２１８にスライドできるよ
うにガイドされている。レバーアーム８０２はピボット
２５０上に枢軸可能で、第２の実施例７００のように、
末梢部にホック８０４を有する。回転カム要素８０６は
シャフト２１０に追加されることにより、手で回すこと
ができる。回転カム要素８０６はホックの噛み合い形状
に応じた止め金８０８を有し、他方にそれと滑らかに接
触する滑らかな外周８１０を有する。
【００５７】電気モーター３００のローターはギアホイ
ール８１２を有し、その歯はケーシング２０８の内部表
面に取り付けられるピボット８１８に枢軸される要素８
１６の外歯部８１４の歯と連続的に噛み合う。外歯部８
１４の反対側の要素８１６は、図８Ａから８Ｃに図示さ
れるように、一般に三角形の内部開口を有する横向きの
延長部８２０と、第１の直線部８２４と、鈍角部８２６
と、短い外部エッジ部８２８と、事実上直角の角部８３
０と、第２の直線エッジ部８３２を含む外部エッジ表面
カムとを有する。
【００５８】レバーアーム８０２はスプリングコネクシ
ョンポイント８３４と、ピボット８３８に枢軸される短
い回転可能なアーム８３６と、スプリング８４２によっ
て与えられる片寄せ力のもとに短い回転可能なアーム８
３６を置く反対側にストップピン８４０を有する。
【００５９】図８Ａに図示されるように、ロックボルト
２１２がそのロック位置にあるとき、それは、ケーシン
グ２０８の外に突き出しており、レバーアーム８０２は
その最も上部にその末梢部および回転要素８０６の滑ら
かな外周８１０に殆ど接触しないホック８０４を有す
る。この時、図８Ａを見ると、スプリング８４２に取り
付けられた反対の終端の傍の短い回転可能なアーム８３
６の横方向に伸ばされているカムピン８４４は、要素８
１６の端のカム表面の鈍角８２６に接近するが接触しな
い。
【００６０】ユーザーが正しく完全なコンビネーション
コードを入力すると、前の実施例で述べたように、マイ
クロプロセッサーは 他の実施例に関して前述した方法
で回転要素８０６にマウントされるマグネット（図示せ
ず）およびリードスイッチと共同して作動する。微小な
電力パルスは、ホック噛み合い止め金８０８がホック８
０４に関して所定の位置にある時に電気モーター３００
に供給される。枢軸される要素８１６はとても軽量であ
り、それ故に慣性力が小さく、低摩擦でピボット８１８
に支持される。好ましくは潤滑剤を用いないことで質の
低下を延長できる。また、ピボット８１８の上でバラン
スさせることが意図されるので、たとえ微小な電力パル
スであっても、モーター３００はギアホイール８１２
と、そのことによって要素８１６を回すことができる。
同時に、図８Ａに図示される配置において、レバーアー
ムカムピン８４６は要素８１６の開口８２２の第１の角
に位置する。
【００６１】微小な電力パルスを受け取ると、図８Ａよ
り図８Ｃにかけて示されるように、モーター３００はそ
のローターおよびそれに固定されるギアホイール８１２
の回転を生じさせ、好ましくはおよそ３０度で、外歯部
８１４はそれらと噛み合って時計周り方向に回転要素８
１６の回転を生じさせる。短いカム表面のエッジ部８２
８はそのときカムピン８４４の下にスリップし、レバー
アーム８０４をピボット２５０に枢軸するようにレバー
アームカムピン８４６は三角形の開口８２２の内部エッ
ジと共同するので、ホック８０４はそのとき外周８１０
に対して接触することができる。
【００６２】結局、回転カム要素８０６が手入力で反時
計周りに回されるので、ホック８０４は手入力で回され
る回転要素８０６のホック噛み合い止め金８０８に入
る。このようになると、回転要素８０６が手動により更
に反時計周りに回転することでレバーアーム８０２を左
に向かって強制的に引っ張り、従ってロックボルト２１
２はスライドしてケーシング２０８に収まる。レバーア
ーム８０２のホック上に形成された末梢部の最も上のエ
ッジ部は、ケーシング２０８の上部に設けられる固定さ
れたカム部２６４の下にスリップする。種々の要素の寸
法は選択されるので、ロックボルト２１２が止め金８０
８のロック解除位置に届いたとき、ホック噛み合い止め
金８０８はそれ以上レバーアーム８０２を引くことが出
来ず、図８Ｃを参照することによって良く理解できる。
このロック機構は図においてロック解除状態にある。
【００６３】前述された２つの実施例と同じように、第
３の実施例において利用される基本的な原理は 微小な
電力パルスを使用して軽量で低摩擦の電気モーターによ
り小さな回転要素を回転させ、それによってレバーアー
ムと手動により回される回転可能な回転要素の間の係合
を開始させることにより、ロックボルト２１２を駆動す
る手操作力をロック位置からロック解除位置へ伝えるこ
とは大切である。前の実施例と同じように、このような
噛み合いはマイクロプロセッサーがユーザーから正しい
完全なコンビネーションコードを受けた後、そしてユー
ザーがその後回転要素８０６を手で回転させるときだけ
に限って実現される。
【００６４】ロック機構をロック状態にするために、ユ
ーザーは回転要素８０６を反対の方向、それは図８Ｃに
おける時計周りに手動操作しなければならない。ホック
８０４の滑らかに遠曲された外部エッジとホック噛み合
い止め金８０８の共同作業はロックボルト２１２をその
右に向かったロック位置に駆動するための手操作力をそ
の時生じ、同時にカムピン８４４が第２の直線エッジ部
８３２に接触すると、要素８１６はスプリング８４２に
より与えられる片寄せ力を与えられつつ時計周り方向へ
の回転を生ずる。外歯部８１４とモーター３００のギア
ホイール８１２の間の噛み合いのために、モーターはま
た止め金によって制御される被噛み合い位置に戻され
る。この時、回転可能なアーム８３６上で作動するスプ
リング８４２の強制状態で、カムピン８４４は回転要素
８１６のカム表面エッジの鈍角部８２６内の位置に戻さ
れる。回転要素８０６は回されるのでその滑らかな外周
はホック８０４に直に隣接する。
【００６５】更に制御されない、例えば、シャフト２１
０および回転要素８０６の権限のない回転はロックを解
除するホック８０４とホック噛み合い止め金８０８の噛
み合いを要素８１６が再びカムピン８４４の外に回され
るまで生じず、正確で完全なコンビネーションコードの
入力をマイクロプロセッサーが受けた後のマイクロプロ
セッサーの制御下に限って可能となる。ロックボルト２
１２がロック位置にあると、それは、図８Ａに良く示さ
れるようにケーシング２０８の外に向かって伸ばされる
とロックは従って権限のない開放から安全である。
【００６６】理解されるように、ロック機構の権限のな
いロック解除操作における強制的あるいは賢い企てに対
して安全とするために、付加的な安全要素が設けられて
も良い。上述の発明への追加改良のそのような２つの実
施例が以下に充分に説明されるように図９、１および１
０Ａに図示される。
【００６７】図９は、外部磁界がもたらされることによ
るロック機構の権限のない操作における企てに対して更
に安全にするために上述の実施例のどれについても組み
合わせることができる機構を図示している。
【００６８】安全装置９００は電気モーター（前述の実
施例の電気モーター３００として同様の方法で別に使用
された）のローター９０６と電気的な巻きもの９０４に
分配された共通のケーシング９０２に配置される構成原
理を有することが好ましい。ローター９０６は低摩擦の
ベアリング（図示せず）にマウントされた軸９０８に支
持されそして前述の他の要素と機械的に共同する。外部
ギアホイール９１０を有する。
【００６９】ローター９０６の内側終端には、ケーシン
グ９０２内に、ケーシング９０２の内部表面を拭う磁気
を帯びない板９１２として形成された抑止部材と、そし
てローター９０６に回転可能であり外部ギアホイール９
１０にマウントされるシャフト９０８が設けられる。そ
れ故に、抑止部材板９１２が回転を妨げると、従って外
部ギアホイール９１０は、前述された他の要素と共同す
ることにより、ロック解除状態にロック操作可能であ
る。
【００７０】磁気を帯びないロック部材板９１２は僅か
な窪み９１４を有することが好ましく、図９に良く示さ
れるように、それを介してピンを選択的に受け止めるた
めに窪められた部分を貫通する貫通孔９１６を有する。
【００７１】ケーシング９０２の中に同様にマウントさ
れるのは、小さな磁気コイル、例えば、ベアリング９２
０でケーシング９０２の後部壁に支持される軸９０８の
延長部に同心状にマウントされるボイスコイル９１８で
ある。ボイスコイルは軸９０８の軸方向に自由に移動で
き、ローター９０６に向かって片寄せられそして抑止部
材板９１２はひとつあるいはそれ以上のスプリング９２
２によって終端のそしてケーシング９０２内に対して作
用する。ボイスコイル９１８の一端は抑止部材板９１２
により接近しており、図９に示されるように、抑止部材
板９１２の貫通孔９１６を介して順当に延長する片持ち
されたピン９２４にマウントされる。これはロックが作
用している状態における通常の状況である。ボイスコイ
ル９１８は軸９０８の周りあるいは共に回転可能ではな
いが単にそれの軸方向にスライドすることができる。
【００７２】永久磁石９２６はボイスコイル９１８に電
流が供給されたときにこのような方法で一線にされたＮ
極およびＳ極とともにケーシング９０２の内部にマウン
トされ、電気的な磁界がその中に生じると極のような物
を生じるのでマウントされた永久磁石９２６はボイスコ
イル９１８を軸９０８の軸方向に払いのける。その結
果、ボイスコイル９１８に充分な電流が供給されると、
そして磁界はスプリング９２２の片寄せ力に打ち勝つた
めに永久磁石９２６と相互に作用し、ボイスコイル９１
８全体が抑止部材板９１２から遠ざかる。このように動
作することで、抑止部材板９１２の孔９１６からピン９
２４を全て引き抜かせる。ボイスコイル９１８に電流が
継続的に供給される限りにおいて、そしてピン９２４
抑止部材板９１２の孔９１６の外に完全に収められて維
持される限りにおいて、抑止部材板９１２、ローター９
０６、シャフト９０８および外部ギアホイール９１０は
そのとき自由に回転する。一方、ボイスコイル９１８に
電流が継続的に供給されない限りにおいて、スプリング
９２２はピン９２４の末梢部が抑止部材板９１２の孔９
１６と一線にされたときそれを介してそして軸９０８お
よび外部ギアホイール９１０の回転を妨げるような方向
に強制する。
【００７３】周知の方法として、ボイスコイル９１８は
電気モーター（番号付けせず）の巻きもの９０４と関連
して接続され、それは前述の電気モーター３００と同様
の方法で同様の方法で用いられる。抑止部材板９１２の
外へピン９２４を引き抜くボイスコイル９１８を作動さ
せる電流は巻きもの９０４を介する電流の通過する丁度
その前にローター９０６を軸９０８、そして、従って、
外部ギアホイール９１０に回転させる。
【００７４】理解されるように、ピン９２４および抑止
部材板９１２の制限された孔９１６のエッジとの間の拘
束をさけるために、ピンは巻きもの９０４がローター９
０６および抑止部材板９１２のそれらをケーシング９０
２内側に変化させるのに充分なトルクを与える前に引き
抜かれるべきである。実践的な方法として、ピン９２４
が孔９１６から完全に引き抜かれ、そのことによってロ
ーター９０６が自由に回るようにセットするコイル９０
４への電流の流れを遅らせるための多くの機構および技
術が知られている。
【００７５】実際上、図９に示される安全装置は偽ある
いは故意に与えられる外部磁界の作用下において外部ギ
アホイール９１０の回転、それは、実際にローター９０
６を回転させ得る別な方法を妨げるために作動する。従
って、もし権限のない人物が本発明のロック装置に直に
隣接する強力な回転磁界の発生を可能とする装置を設け
ると、ローター９０６は課せられた回転磁界と共同する
ことによって回転し、ロックは権限のないコンビネーシ
ョンコードの入力なしに噛み合わされロック解除され
る。図９に示される安全装置はロックのこのような権限
のない開放を防ぐ。それ故、外的に課せられた権限のな
い電気的な回転磁界は回転不可能なボイスコイル９１８
および孔９１６を介して延ばされているそのピン９２４
に影響を与えず、このようなとても小さい軽量ピン９２
４は軸９０８および外部ギアイール９１１の権限のない
回転をとても有効に防止する。
【００７６】例えば、暴力的な打撃によって、ロックに
軸９０８の軸方向に沿った強い慣性力を与えることは理
論的には可能であり、ボイスコイル９１８にスプリング
９２２を圧縮させるのに充分である。そのような動作が
なされている間は、理論的なひとつとして孔９１６から
ピン９２４を引き抜く間、同時に、回転ローター９０６
に強力で電気的な回転磁界を与えることができる。しか
しながら、大概の金庫はとても重くあるいは組み込み構
造であるが故、実際上の目的としてロックをロック解除
状態にするこのような複雑な工夫の可能性は図９の安全
装置の存在によって除去される。
【００７７】本分野に通常の知識を有する者はそれに取
り付けられるボイスコイルおよびピン９２４の動作を理
解でき、それに伴う回転はボイスコイルに微小な電流が
与えられている間、ピン９２４と共同できる要素の動作
を抑止するための比較しうる他の結果のもとに利用され
ることができ、例えば、スライド要素は磁気的な鍵ある
いはそのようなものが使用されても良い。
【００７８】ボイスコイル９１８はマイクロプロセッサ
ーの制御下において電流が供給されるときローター９０
６を回すような方法で電気モーターの巻きコイル９０４
に連続して接続されることが好ましく、同様の電流はボ
イスコイル９１８をスプリング９２２に抗して板９１２
の孔９１６からピン９２４を引っ込めるように作動させ
る。そのときに限って板９１２およびローター９０６は
ユーザーがロックボルト２１２をそのロック解除位置に
動かす手操作力を与えることを許すために外部ギアホイ
ール９１０の噛み合える位置に向かって回転することが
できる。外部の回転磁界の作用によるローター９０６の
回転はこの簡潔な構造によって妨げられ、ロック機構の
普通の権限のある開放の間は自動的に成されることが可
能である。
【００７９】この方法において、相対的に安価で普通に
使用できる要素、例えば、ボイスコイル、スプリングお
よび実質的な配線の使用によって、上述されるようにロ
ック機構の権限のないロック解除に対して追加される安
全性が与えられる。
【００８０】代案の安全装置が図１０および図１０Ａに
図示される。このような装置は、共有する共通の鉄のケ
ーシング１００２が示され、電気モーター３００はモー
ター軸１００６に同軸状にマウントされた小さなロータ
ー１００４を利用し、ローター１００４はこぶ状あるい
は別の方法で荒くされた外周表面１００８を有する。ロ
ーター１００４の周囲、しかしそこから外に向かって放
射状の僅かな距離は、鉄のケーシング１００２内にしっ
かりと係合する非鉄材料の環状のリング１０１０であ
る。
【００８１】図１０Ａに図示されるように、等しく４等
分され放射状に位置する非鉄材料の環状のリング１０１
０は、等しい平面内に軸を有する４つの放射状の孔１０
１２が設けられる。それぞれの放射状の孔１０１２の中
には、放射状の孔１０１２において摺動自在となるよう
に形状が整えられる堅められた直線状の小さなマグネッ
ト１０１４が設けられる。それぞれの堅められたマグネ
ット１０１４はローター１００４のこぶ状の表面１００
８の近隣の終端に尖った部分を有する。これらマグネッ
ト１０１４は一対で配置され、それぞれの対の２つのマ
グネットは“磁気的な極”を電気モーター３００の軸１
００６の軸線に関して事実上の放射状の方向のそれぞれ
の反対に有する。この配置により、それぞれの対の２つ
のマグネットは互いに反発しがちであるのでそれぞれに
応じた放射上の孔１０１２の中に緩く留まるがそれぞれ
の尖った部分はローター１００４のこぶ状の表面１００
８から離れて維持される。
【００８２】上述した状況下にあって、マグネットを、
対で、こぶ状の表面１００８から離して設け、電気モー
ター３００のローターは前述されるように自由に操作出
来るようにする。それは、マイクロプロセッサーの制御
下において要求された微小な電力パルスを受け取るとそ
の２つの止め金の間を変化するためである。しかしなが
ら、万一のロック機構に大きな磁界を課することによる
ロック機構の解除を成さんとする権限のない企てには、
一対のマグネットがもはやお互いに外に向かって放射状
にバランスせず、それ故にそれらの尖った部分はロータ
ー１００４のこぶ状の表面１００８と接触する。その結
果、電気モーター３００のローターもまた回転できなく
なりそして機構も上述されたいかなる実施例においても
操作状態にすることができない。この機構は従って 外
部より与えられる大きな磁界および電界が課せられるこ
とによるロック機構の権限のない操作の企てに対して安
全を確実にする。
【００８３】本分野に通常の知識を有する者が、上記の
開示を携えて、本発明の種々の方向性および開示される
実施例の修正および変更を考慮すると理解されるべきで
ある。その結果、開示される実施例は現存して図示され
るものと意図されそして限定されない。本発明の範囲
は、それ故、以下に付される請求項によって専ら限定さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて金庫のドアにマウントされる
ロック機構を有し、一般に矩形のケーシングおよび蝶番
で固定されたドアを有する模範的な金庫の遠景図を示
す。
【図２】ロック機構およびドアの、図１におけるライン
II−IIの水平方向における断面図を示す。
【図３】ロック機構の背後の位置より示される、本発明
の実施例によるロック機構の分解図を示す。
【図４】図３に基づくロック機構のケーシングの後ろカ
バーにマウントされるロック機構の垂直方向における立
面図を示す。
【図５】図４に描かれた要素の矢印Ｖの方向における平
面図である。
【図６Ａ】ロックボルトがロック解除位置に配置される
ように種々のステージにおいて要素の共同動作を説明す
るために図３のロック機構のケーシング内および操作で
きるように支持されたロック機構の要素の立面図であ
る。
【図６Ｂ】ロックボルトがロック解除位置に配置される
ように種々のステージにおいて要素の共同動作を説明す
るために図３のロック機構のケーシング内および操作で
きるように支持されたロック機構の要素の立面図であ
る。
【図６Ｃ】ロックボルトがロック解除位置に配置される
ように種々のステージにおいて要素の共同動作を説明す
るために図３のロック機構のケーシング内および操作で
きるように支持されたロック機構の要素の立面図であ
る。
【図７Ａ】どのような本発明のそれぞれの要素が、それ
ぞれのステージにおいてロックボルトがロック位置から
ロック解除位置に動かされるように共同動作するかを示
す本発明の第２の実施例の垂直方向における立面図であ
る
【図７Ｂ】どのような本発明のそれぞれの要素が、それ
ぞれのステージにおいてロックボルトがロック位置から
ロック解除位置に動かされるように共同動作するかを示
す本発明の第２の実施例の垂直方向における立面図であ
る
【図７Ｃ】どのような本発明のそれぞれの要素が、それ
ぞれのステージにおいてロックボルトがロック位置から
ロック解除位置に動かされるように共同動作するかを示
す本発明の第２の実施例の垂直方向における立面図であ
る
【図８Ａ】そのロック位置からロック解除位置へのロッ
クボルトの移動における種々のステージを例証する本発
明の第３の実施例に基づく立面図である。
【図８Ｂ】そのロック位置からロック解除位置へのロッ
クボルトの移動における種々のステージを例証する本発
明の第３の実施例に基づく立面図である。
【図８Ｃ】そのロック位置からロック解除位置へのロッ
クボルトの移動における種々のステージを例証する本発
明の第３の実施例に基づく立面図である。
【図９】機構の権限のない磁気によるロック解除の誘導
に対して安全を有するように、本発明の他の形態の実施
例に使用されるボイスコイルを示す縦方向の断面図であ
る。
【図１０】図９に示される形態の実施例を示す縦方向の
断面図である。
【図１０Ａ】図１０におけるＸＩ−ＸＩ部の縦方向の断
面図である。
【符号の説明】
１００ 金庫 １０２ 側壁 １０４ ドア １０６ 外表
面 １０８ 内表面 １１０ 孔 ２００ ロック機構 ２０２ ハブ ２０４ 入力表示窓 ２０６ ノブ ２０８ ケーシング ２１０ シャ
フト ２１２ ロックボルト ２１４ カバ
ー ２１６ ベアリング ２１８ ガイ
ドスロット ２２０ スプリング ２２２ スプ
リング ２２４ リードスイッチ ２２６ ソケ
ット ２２８ ガイドピン ２３０ 孔 ２３２ 摺動部材 ２３４ スプ
リング固定ピン ２３６ カム噛み合いピン ２３８ 直線
端 ２４２ 軽量孔 ２４４ 孔 ２４５ マグネット ２４６ カム
ノッチ ２４８ ピボット支持孔 ２５０ ピボ
ット ２５２ レバーアーム ２５４ ラテ
ラルピン ２５６ ホック ２５８ 接触
部 ２６０ 接触部 ２６２ 接触
部 ２６４ カム部 ２６６ 回転
要素 ２６８ 中心取り付け孔 ２７０ スプ
リットリング ２７２ カバー ２７４ リン
グギア ２７６ 末梢部 ２８０ 環状
部 ２８２ コネクターピン ２８４ 電力
発生装置 ２８６ 蓄電器 ２８８ マイ
クロプロセッサー ２９０ ワイヤリング ２９２ 孔 ２９４ 突起 ２９６ スク
リュー ２９８ 遊星歯車 ３００ モー
ター ３０２ ローター ３０４ 弧状
部 ３０６ 外歯部 ３０８ 開口 ３１０ ドライブピン ３１２ カム
要素 ４００ カム部 ４０２ 止め
金 ７００ 実施例 ７０１ 偏心
カム ７０２ レバーアーム ７０４ ホッ
ク ７０６ 前正面 ７０８ 表面 ７１０ 後表面 ７１２ ポイ
ント ７１４ スプリングコネクションピン ７１６ スプ
リング ７１８ 取り付け部 ７２０ 回転
カム要素 ７２２ 回転止め ７２４ ホッ
ク止め金 ７２６ 噛み合いレバー ７２８ カム
ピン ７３０ スプリング ７５２ レバ
ーアーム ８００ 実施例 ８０２ レバ
ーアーム ８０４ ホック ８０６ 回転
カム要素 ８０８ 止め金 ８１０ 外周 ８１２ ギアホイール ８１４ 外歯
部 ８１６ 要素 ８１８ ピボ
ット ８２０ 延長部 ８２２ 開口 ８２４ 直線部 ８２６ 鈍角
部 ８２８ エッジ部 ８３０ 角部 ８３２ エッジ部 ８３４ スプリングコネク
ションポイント ８３６ アーム ８３８ ピボ
ット ８４０ ストップピン ８４２ スプ
リング ８４４ カムピン ８４６ レバ
ーアームカムピン ９００ 安全装置 ９０２ ケー
シング ９０４ 巻きもの ９０６ ロー
ター ９０８ 軸 ９１０ 外部
ギアホイール ９１２ 抑止部材板 ９１４ 窪み ９１６ 貫通孔 ９１８ ボイ
スコイル ９２０ ベアリング ９２２ スプ
リング ９２４ ピン ９２６ 永久
磁石 １００２ ケーシング １００４ ロ
ーター １００６ モーター軸 １００８ 外
周表面 １０１０ リング １０１２ 孔 １０１４ マグネット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェリー・ドーソン アメリカ合衆国、ケンタッキー州 40511、 レキシントン、ターンブリッジ ロード 1028 (72)発明者 ジェイムズ・エル．・テイラー アメリカ合衆国、ケンタッキー州 40554、 レキシントン、ピー．オー．ボックス 4441（番地なし) (72)発明者 トーマス・クラーク アメリカ合衆国、ケンタッキー州、レキシ ントン、バッキンガム レーン 575

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セキュリティロックボルトを手動により
    ロック解除状態に駆動する機構であって、 小さく、低質量かつ低慣性の噛み合い要素を低電力パル
    スに応じ、安定した被噛み合い位置から安定した噛み合
    い位置に移動させるための第１の手段と、 ロック解除位置の第１の方向へのロックボルトの手動操
    作のために、前記噛み合い位置に前記噛み合い要素を噛
    み合わせるロックボルト操作手段とを有し、セキュリテ
    ィロックボルトを手動による解除状態にする操作を可能
    にするセキュリティロック機構。
  2. 【請求項２】 ロックボルト操作手段は、ロックボルト
    がロック位置へドライブするように第２の方向に手動に
    よりドライブでき、そのことによって、第１の手段が前
    記ロック解除位置に復帰する請求項第１項記載のセキュ
    リティロック機構。
  3. 【請求項３】 所定の入力信号を受け取ると、前記第１
    の手段にそれ自身で前記低電力パルスの伝達を制御する
    制御手段を有する請求項第２項記載のセキュリティロッ
    ク機構。
  4. 【請求項４】 ユーザーが所定の前記入力信号を前記制
    御手段に入力することを可能にする手段を有する請求項
    第３項記載のセキュリティロック機構。
  5. 【請求項５】 入力信号発生手段がユーザーが入力する
    入力信号による所定のコンビネーションコードを確実に
    記憶する既知のコンビネーションコード入力手段を有す
    る請求項第４項記載のセキュリティロック機構。
  6. 【請求項６】 制御手段が、ユーザーが選択した照会コ
    ンビネーションコードを収納し、前記コンビネーション
    コードの入力と比較することによってその正しい入力を
    保証するマイクロプロセッサーを有する請求項第５項記
    載のセキュリティロック機構。
  7. 【請求項７】 第１の手段は、噛み合い要素に接続され
    た可動要素と、 前記安定した被噛み合い位置から安定した噛み合い位置
    に噛み合い要素を安定して位置づけるように前記可動要
    素と共同動作する止め金手段とを有する請求項第１項記
    載のセキュリティロック機構。
  8. 【請求項８】 止め金手段が磁気止め金を有する請求項
    第７項記載のセキュリティロック機構。
  9. 【請求項９】 第１の手段は、回転可能なローターを有
    する低電力モーターと、軸に対する回転の所定の角度に
    分割されたローターの回転固定部に関して、噛み合い手
    段の前記安定した被噛み合い位置および安定した噛み合
    い位置となるように、前記ローターに関して配置される
    ローターと磁気止め金の回転によって回されて配置され
    る噛み合い手段とを有する請求項第８項記載のセキュリ
    ティロック機構。
  10. 【請求項１０】 噛み合い手段は、ローターと噛み合え
    るように同軸上に回転自在にマウントされる低慣性のカ
    ムと、 ロックボルト操作手段は、回転自在なカムと、ロックボ
    ルトに枢軸されるレバーによって噛み合うように配置さ
    れる摺動要素と、 レバーは、手入力の力をロックボルトに伝える摺動要素
    と噛み合う孔とを有し、 摺動要素は、切削されたカム部と、摺動要素の摺動に応
    じて動かされるように切削されたカム部と噛み合う横軸
    ピンを有する枢軸可能なレバーと、 摺動要素が噛み合い位置に移動することによって、ユー
    ザーが摺動要素を介してロックボルトのロック位置とロ
    ック解除位置の間に伸ばされている移動範囲に応じたロ
    ックボルトの動きとする手入力の力を伝達できる請求項
    第９項記載のセキュリティロック機構。
  11. 【請求項１１】 前記摺動要素に、ロックボルトの前記
    ロック位置における維持に応じた片寄り荷重を与える手
    段を有する請求項第１０項記載のセキュリティロック機
    構。
  12. 【請求項１２】 摺動を支持し、ロックボルトがロック
    解除位置にあるとき、限定されたケーシングの内部空間
    にロックボルトがしっかりと収納されるようロックボル
    トを案内するように形成されるケーシングと、 ケーシングは、片寄り手段を支持し、摺動手段のスライ
    ドを支持し、ケーシングに着脱自在のカバーによって開
    口部がしっかりと封止され、 カバーには第１の手段が支持される請求項第１１項記載
    のセキュリティロック機構。
  13. 【請求項１３】 ロックボルトをロック位置に維持する
    方向へロックボルト操作手段に片寄り荷重を与える片寄
    り手段と、 ロックボルト操作手段は、噛み合い要素およびロックボ
    ルトに枢軸されるレバーとそれぞれ噛み合う第１および
    第２の機械的な止め金を有する手動で回転可能なカムと
    を有し、 第２の機械的な止め金は、前記第１の止め金に関して所
    定の関係に配置され、噛み合い手段は、第１の機械的止
    め金を有する噛み合い手段の噛み合い後だけ片寄り荷重
    に打ち勝つように片寄り手段に接続される請求項第９項
    記載のセキュリティロック機構。
  14. 【請求項１４】 ローターは、切削部および外歯部が設
    けられる一般に環状の外形の扇状の要素を有し、 ロックボルト操作手段は、第１の手段が安定した被噛み
    合い位置にあるとき、第１の手段の扇状の要素の切削部
    は手動による回転可能な外歯が形成された要素の外歯部
    とは噛み合わずに隣接するように前記扇状の要素と所定
    の関係で配置される手動による回転可能な外歯が形成さ
    れた要素が設けられ、、第１の手段の扇状の要素の外歯
    部は、ロックボルト操作手段が駆動されることによって
    摺動部材が噛み合い、移動することにより、外歯部が形
    成され手動により駆動される回転要素を有するロックボ
    ルトと噛み合い、第１の手段が安定した噛み合い位置に
    あるとき、ロックボルトを被噛み合い位置に駆動される
    ように外歯部が形成され手動により駆動される回転要素
    と噛み合うように配置される請求項第９項記載のセキュ
    リティロック機構。
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