JPS6158628B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はホテル等のドアに取り付けられる錠、
特に電気信号で錠の施解を行なう電気錠の駆動装
置に関するものである。

(ロ) 従来の技術 従来の電気錠では、ソレノイドを駆動するため
の配線とドアの開閉状態、錠の施解状態を検知す
るための配線をそれぞれ複数本必要としていた。

又、電気錠に手動の錠で機械的に施解錠する機
構を設けて、電気信号の操作よりも手動の錠操作
を優先にしたものが普通であつた。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 配線数を多くすると、多数の電気錠を設置する
場合には守衛室等に設置される制御盤までの配線
材と工事量が多くなる欠点があつた。又通常は手
動の鍵操作優先であつても、必要に応じて電気信
号操作を優先にできる電気錠が求められている
が、これを２本の配線で実現した電気錠は存在し
ていなかつた。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は電気錠と電源回路を２本の配線で接続
した電気錠駆動装置であつて、鍵と電気信号のい
ずれでも施解錠できる第１の電気錠と、鍵で施解
錠する機構を有しない電気信号のみで施解錠する
第２の電気錠を並列接続し、電源回路から常時錠
の施解等を監視する監視電流を供給し、施解錠動
作時には励磁電流を供給し、通常は鍵の操作で第
１の電気錠を解錠すると自動的に第２の電気錠は
解錠するが、解錠禁止信号を与えた時は第１の電
気錠の鍵操作では第２の電気錠を解錠できなくし
て電気制御優先を実現したものである。

(ホ) 作 用 ２個の電気錠が施錠状態の時、通常は錠によつ
て第１の電気錠が解錠されると、監視電流の極性
が変わるのでこれを検出し、その出力でスイツチ
を切り替えて励磁電流を供給し、第２の電気錠を
解錠する。しかしながら、鍵の操作より電気信号
による操作を優先させるために、スイツチの駆動
回路に解錠禁止信号を与えたときは、鍵の操作で
は該スイツチが切り替わることができず、２の電
気錠に励磁電流を供給することが不可能となり、
第２の電気錠を解錠できなくしてしまうことがで
きる。即ち、２個の電気錠を使つて、鍵操作より
電気信号操作を優先させた電気錠を実現すること
ができる。

(ヘ) 実施例 第１図は本発明に用いる電気錠の簡略構造図
で、１は錠箱、２は受座、３はラツチ、４は自己
保持形ソレノイド、５はソレノイド４の可動鉄
心、６は一極双投のスナツプスイツチ、７は可動
鉄心５とスイツチ６とを機械的に連結する連結
棒、８と９はダイオード、１０はドアの開閉状態
によつて開閉するスイツチである。

第２図は第１図の電気錠の回路図である。第２
図で１１は自己保持形ソレノイド４の励磁コイル
である。

自己保持形ソレノイド４は励磁コイル１１に流
れる電流が反転すると電流の方向によつて可動鉄
心５が第１図の上又は下の位置に動き、そこで保
持される。この保持状態では励磁電流を必要とせ
ずにその位置を保持するように作られている。

そして可動鉄心５が第１図で上の位置に保持さ
れているときはラツチ３は左右の動きを阻止され
て錠は施錠状態となり、下の位置に保持されてい
るときは解錠状態となる。

図示はしていないが、通常の錠と同様に鍵によ
つて手動で施解錠できることはいうまでもなく、
鍵と連動する周知の機構により可動鉄心５を押し
上げて施錠、押し下げて解錠となる。

第２図でこの電気錠の電気的な動作を説明す
る。

スイツチ６が実線の位置にあつたときに実線矢
印の方向に電流を流したとすると、電流はダイオ
ード８を通して流れ、励磁コイル１１を励磁し、
可動鉄心５は第１図上で上の方向に移動し施錠す
る。この動作中に可動鉄心５と連動してスイツチ
６が動き、可動鉄心５が上方に保持された頃にス
イツチ６は反転して第２図の点線の位置に来るよ
うに作られている。このスイツチ６の位置では実
線矢印の方向の電流はダイオード９で阻止され、
そのダイオード９のリーク電流が僅かに流れるだ
けである。

即ち第１図の電気錠は自己保持形ソレノイド４
が動作し終わるとスイツチ６が反転し、ダイオー
ド８又は９の働きによつて電流が急減し、無用の
電流が消費しないように作られている。

スイツチ１０は扉の開閉に応じて動作するスイ
ツチで、扉が閉じているときにはスイツチ１０は
閉じており、扉が開いているときには開いている
ように作られている。

なおソレノイド４は自己保持形ソレノイドに限
定されるものではなく、同等の機能をもたせれば
通常の非保持形ソレノイド等で構成してもよい。
即ち、例えば２個の通常のソレノイドの励磁コイ
ルのそれぞれにダイオードを互いに反対極性にな
るように接続し、この２組の励磁コイルとダイオ
ードの組を並列に接続したものを第２図の励磁コ
イル１１の代わりに挿入し、この回路の電流方向
によつて２個のソレノイドの中の１個だけがダイ
オードの働きによつて選択的に動作するように
し、このソレノイドのそれぞれの動作を周知の機
械的ラツチ機構とリンクして施錠と解錠の二つの
動作に対応されるように構成したものでもよい。

要は、二つの位置即ち施錠位置と解錠位置で保
持されるように構成されたソレノイドであればよ
い。

第３図は本発明の実施例を示す回路図、第４図
はこの回路の動作を説明する波形及びタイミング
を示す図である。

第３図において、３１，３２は２個の電気錠
で、それぞれ並列接続され、更に２本の配線３３
によつて電源回路に接続されている。

第１の電気錠３１は公知の電気錠と同様に手動
の鍵操作によつて施解錠する機構を有し、鍵と電
気信号のいずれでも施解鍵できる。第２の電気錠
３２は前記した鍵で施解錠する機構を有さず、電
気信号でしか施解錠することができない。

この第１の電気錠３１と第２の電気錠３２をペ
アにして一つの扉に取り付け、両方の錠が解錠状
態になつた時のみ、扉を開くことができるように
しておく。なお、電気錠３１，３２内の回路に
は、第２図と同じものには同じ符号を使用し、更
に第１及び第２を示すためにそれぞれサフイツク
ス−１、−２を付してある。raは後述する解錠リ
レーRAの切替接点、rbは後述する施錠リレーRB
の切替接点である。ここではスイツチをリレーと
その接点で説明しているが、電子回路で構成して
も均等である。３４は抵抗で、励磁コイル１１−
１，１１−２に比べて十分大きい値に選んでお
き、回路を高インピーダンスにする。

３５，３６は発光ダイオードを使用したホトカ
プラで、入力回路に順方向に電流が流れた場合、
出力回路が低インピーダンスになり、出力信号は
ローレベル（以下Ｌと表わす）となる。その他の
場合には、出力回路が高インピーダンスになり、
出力信号はハイレベル（以下Ｈと表わす）とな
る。

ホトカプラ３５，３６の出力回路は紙面の関係
で書けないため、Ａ，Ｂの表示を付し、図の下側
に付したＡ，Ｂに接続されていることを示してい
る。３７は時間の経過とともに極性の変化するい
わゆる交流電源で、常時抵抗３４を通して錠の施
解等を監視する微弱な監視電流を電気錠３１，３
２に供給している。後述するように、施錠状態は
ホトカプラ３６の出力によつて監視し、解錠状態
はホトカプラ３５の出力によつて監視し、開扉状
態ではドアスイツチ１０−１，１０−２が開いて
いるので監視電流は流れず、これをホトカプラ３
５と３６の両出力によつて監視している。

３８，３９はダイオードで、施錠リレーRBの
接点rbが切り替えられると電源３７からダイオー
ド３８を通して励磁コイル１１−１，１１−２に
駆動に十分な大きさの励磁電流を供給して施錠
し、解錠リレーRAの接点raが切り替えられた時
は電源３７からダイオード３９を通して励磁コイ
ル１１−１，１１−２に駆動に十分な大きさの励
磁電流を供給して解錠する。

４０，４１はインバータで、ホトカプラ３５，
３６の出力信号はインバータ４０，４１を介して
取り出される。これらの出力信号をそれぞれＳ
１，Ｓ２とする。

４２はクロツク発生器で、電源３７とＣの表示
で接続され、その周期に同期したクロツク信号を
発生する。４３はインバータである。

これらの波形を第４図にａ電源、ｂクロツク信
号として示してある。

第４図ａの電源波形の＋側は電流がダイオード
８又はホトカプラ３５を通つて流れる極性である
ことを示し、一側は電流がダイオード３９又はホ
トカプラ３６を通つて流れる極性となつている状
態を示し、第４図ｂのクロツク信号はａの電源波
形に同期して、電源が＋から−に変化した時、Ｌ
からＨ、逆に電源が−から＋に変化した時Ｈから
Ｌに変化する様子を示している。

４４，４５はＤ型ポジテイブエツジトリガード
フリツプフロツプで、以下FF１，FF２で表わ
す。FF１においては、信号Ｓ１がＤ端子に、ク
ロツク信号がクロツク端子φに入力され、FF２
においては信号Ｓ２がＤ端子に、クロツク信号の
反転した信号がクロツク端子φに入力される。

これらのフリツプフロツプは名称の通り、クロ
ツク端子φに与えられた信号の立ち上がり時に、
Ｄ端子の状態、即ちＨかＬかを記憶保持するもの
で、この結果は当該フリツプフロツプのＱ出力に
現われる。また、出力にはＱ出力の反転した信
号が現われる。

従つてクロツク発生器４２より出力されるクロ
ツク信号の立ち上がりでFF１はＤ端子の状態即
ち信号Ｓ１を取込み、該クロツク信号の立ち下が
りでFF２はＤ端子の状態即ち信号Ｓ２を取込
む。

４６，４７，４８はアンドゲート、RAは解錠
リレー、RBは施錠リレー、４９，５０はトラン
ジスタでそれぞれリレーRA、リレーRBの駆動回
路を構成する。

５１は手動で操作する解錠スイツチ、５２は手
動で操作する施錠スイツチ、５３は火災報知器等
の信号を受けてメークし、非常時に自動的に解錠
状態とするための外部接点、５４は手動操作等に
より電気信号操作を優先させるために解錠禁止信
号を与える入力部である。

アンドゲート４６にはFF１及びFF２のＱ出
力、クロツク信号及び必要に応じて入力部５４か
らの解錠禁止信号が入力され、出力は解錠リレー
RAの駆動トランジスタ４９のベースに与えられ
る。アンドゲート４６の出力がＨの時にトランジ
スタ４９が動作し、Ｌのときは動作しない。

アンドゲート４７にはFF１及びFF２のＱ出力
及びクロツク信号の反転した信号が入力され、出
力は施錠リレーRBの駆動トランジスタ５０のベ
ースに与えられる。アンドゲート４７の出力がＨ
のときにトランジスタ５０は動作し、Ｌの時は動
作しない。

次に電気錠を遠隔操作で施解錠する作用につい
て説明するが、電気錠３１，３２共に全く同じな
ので、電気錠３１についてのみ説明する。

先ず、解錠されている電気錠３１を施錠する場
合、スイツチ６−１は実線の側にあり、ここで手
動で施錠スイツチ５２を入れると、「アース−電
池−リレーRB−スイツチ５２−アース」の回路
でリレーRBが動作し、接点rbが点線側に切り替
わる。すると「電源３７−ダイオード３８−接点
rb−接点ra−励磁コイル１１−１−スイツチ６−
１−ダイオード８−１−ドアスイツチ１０−１−
電源３７」の回路ができ、励磁電流が流れてソレ
ノイド４が駆動し、可動鉄心５が上方に移動して
電気錠３１は施錠される。同時にスイツチ６−１
は点線側に切り替わり、ダイオード８−１と逆方
向のダイオード９−１が接続されるので励磁電流
は流れなくなる。ソレノイド４はそのままの形で
保持されるので、スイツチ５２を切るとリレー
RBは復旧し、接点rbが実線側に切り替わる。す
ると「電源３７−スイツチ１０−１−ダイオード
９−１−スイツチ６−１−コイル１１−１−接点
ra−接点rb−抵抗３４−ホトカプラ３６−電源３
７」の回路ができて交流の監視電流が流れ、ホト
カプラ３６の出力回路が低インピーダンス、高イ
ンピーダンスを繰り返し、インバータ４１で反転
してFF２のＤ端子にＨ，Ｌを繰り返す信号Ｓ２
が入力し、この信号Ｓ２のＨの期間からＬの期間
へと変化する時点はクロツク信号の立ち下がり時
点と一致するが、ホトカプラの応答時間があるの
で前者の方が若干遅れ、従つてFF２はクロツク
信号の立ち下がり、即ちクロツク端子φの信号で
は立ち上がりで、Ｄ端子の状態Ｈを取込み、FF
２のＱ出力がＨとなる。この出力が施錠表示用信
号として利用される。

次に、施錠されている電気錠３１を解錠する場
合、スイツチ６−１は点線側にあるので、手動で
解錠スイツチ５１（火災報知器等の接点５３の場
合も同じ）を入れると、「アース−電池−リレー
RA−スイツチ５１−アース」の回路でリレーRA
が動作し、接点raが点線側に切り替わる。すると
「電源３７−ドアスイツチ１０−１−ダイオード
９−１−スイツチ６−１−励磁コイル１１−１−
接点ra−ダイオード３９−電源３７」の回路がで
き、励磁電流が流れてソレノイド４が駆動し、可
動鉄心５が下方に移動して電気錠３１は解錠され
る。同時にスイツチ６−１は実線側に切り替わ
り、ダイオード９−１と逆方向のダイオード８−
１が接続されるので励磁電流は流れなくなる。ソ
レノイド４はそのままの形で保持されるので、ス
イツチ５１を切ると、リレーRAは復旧し、接点
raが実線側に切り替わる。すると、「電源３７−
ホトカプラ３５−抵抗３４−接点rb−接点−ra−
コイル１１−１−スイツチ６−１−ダイオード８
−１−スイツチ１０−１−電源３７」の回路がで
きて監視電流が流れ、ホトカプラ３５の出力回路
が低インピーダンス、高インピーダンスを繰り返
し、インバータ４０で反転してFF１のＤ端子に
Ｈ，Ｌを繰り返す信号Ｓ１が入力し、今度はホト
カプラ３５の出力回路が低インピーダンスとなる
のは、電源３７が＋極性の時であることにより、
クロツク信号の立ち上がりでFF１のＱ出力がＨ
となる。この出力が解錠表示用信号として利用さ
れる。

なおドアスイツチ１０−１が開いていた場合に
は、監視電流も流れないのでホトカプラ３５，３
６の出力回路は高インピーダンスで、その出力は
反転してFF１，FF２のＤ端子にＬの信号Ｓ１，
Ｓ２が入力され、Ｈの出力を得てアンドゲート
４８に入り、その出力が開扉表示用信号となる。

ここで電気錠を鍵の操作で施解錠する動作につ
いて説明する。

今、二つの電気錠３１，３２が施錠状態にあつ
たとすると、スイツチ６−１，６−２は点線の側
にあり、監視電流が前述したように流れ、ホトカ
プラ３５の出力回路は高インピーダンスのまま
で、ホトカプラ３６の出力回路は低インピーダン
ス、高インピーダンスを繰り返し、従つて信号Ｓ
１はＬのままで、信号Ｓ２がＨ，Ｌを繰り返して
いる。

この時FF１のＱ出力はＬで、FF２のＱ出力は
Ｈとなつていることは前述の通りである。

かかる状態で電気錠３１が鍵でもつて解錠され
ると、スイツチ６−１が実線側となつて、電源３
７が＋極性の時、今までダイオード９−１によつ
て阻止されていた電流が、ダイオード８−１を通
して流れるようになり、この時ホトカプラ３５の
出力回路は低インピーダンスとなり、信号Ｓ１が
Ｈとなる。この様子を第４図ｃ，ｄに示す。同図
ｃは鍵による電気錠３１の動作を示し、実線の立
ち上がりのタイミングで解錠操作が行なわれたこ
とを示し、同図ｄは信号Ｓ１の様子を示してい
る。同図ｄにおいて破線で示した立ち上がりは同
図ｃの鍵操作の解錠が破線のタイミングで行なわ
れた場合を示している。

この状態において電源３７が＋極性から−極性
へと変化すると、同時にクロツク信号が立ち上が
り、信号Ｓ１のＨの状態が、FF１に取り込ま
れ、このＱ出力がＨとなる。この様子を第４図ｅ
に示す。

FF２はクロツクの立ち下がりで変化可能なの
で、この時点ではFF２はＨのまま、クロツク信
号はＨの状態、FF１のＱ出力はＨとなつたの
で、アンドゲート４６の入力は、入力部５４から
の解錠禁止信号が入力されていなければ四つとも
全てＨとなり、従つてアンドゲート４６の出力が
Ｈとなりトランジスタ４９が動作して「アース−
電池−リレーRA−トランジスタ４９−アース」
の回路でリレーRAが動作し、接点raが点線側に
切り替わる。以下は前述のスイツチ５１で解錠さ
せた場合と同様の動作で電気錠３２が施錠状態か
ら解錠状態に変化する。

接点raが点線側に切り替わると、ホトカプラ３
６の入力回路には電流が流れなくなるので、出力
回路がハイインピーダンスとなり、信号Ｓ２はＬ
となる。この信号Ｓ２のＬの状態はクロツク信号
の立ち下がりでFF２を変化させＱ出力がＨから
Ｌに変わる。この様子を第４図ｆ，ｇに示す。ｆ
は信号Ｓ２、ｇはFF２のＱ出力を示す。第４図
ｈは解錠指令信号で、クロツク信号、FF１のＱ
出力、及びFF２のＱ出力が共にＨの時アンドゲ
ート４９の出力がＨとなり、リレーRAが動作す
るタイミングを示している。

入力部５４に解錠禁止信号が入力されている
時、即ちこの信号がＬの時には、アンドゲート４
９の出力がＨとなれず、電気錠３１が鍵でもつて
解錠されても、第４図ｈの解錠指令信号が発生せ
ず、電気錠３２は施錠されたままで、扉は開くこ
とができない。

従つて当該扉の解錠を別の扉の解錠状態でもつ
て禁止するいわゆるインターロツク機能は、別の
扉の解錠状態信号により、入力部５４をＬにする
ことで得られる。又ある時間内には、鍵の所有者
といえども入室を制限する必要のあるときには、
別に設けた時計装置等により、この期間入力部５
４をＬに保持しておけばよい。又は手動スイツチ
を入力部５４に接続し、入力部５４のレベルをＬ
に切り替えても解錠禁止信号を得ることができ
る。

このように特定の解錠禁止信号を与えることに
より、鍵操作のみでは扉を開くことがきないよう
にすることができる。

次に電気錠３１と３２が解錠状態にあるとき、
鍵でもつて電気錠３１を施錠したとき、電気錠３
２が自動的に施錠される動作について述べる。

電気錠３１と３２が解錠状態にあると、スイツ
チ６−１，６−２は線の側にあり、監視電流が前
述したように流れ、ホトカプラ３５の出力回路は
低インピーダンス、高インピーダンスを繰り返
し、ホトカプラ３６は高インピーダンスのままで
あり、従つて信号Ｓ１はＨ，Ｌを繰り返し、信号
Ｓ２はＬのままである。この時、FF１のＱ出力
はＨで、FF２のＱ出力はＬとなることは前述の
通りである。

かかる状態で電気錠３１が鍵でもつて、第４図
ｃの鍵操作の波形の立ち下がりで示すタイミング
で施錠されると第４図ｆに示すように信号Ｓ２が
Ｈとなる。この図中破線で示す波形は同図ｃの破
線で示したタイミングで施錠が行なわれた場合の
信号Ｓ２の様子を示している。

この信号Ｓ２の状態Ｈは電源３７が−極性から
＋極性に変化した時点でFF２のＱ出力に現わ
れ、クロツク信号がＬ、FF１のＱ出力がＨ、FF
２のＱ出力がＨの三つの信号でアンドゲート４７
が出力Ｈとなり、第４図ｉに示す施錠指令信号が
得られる。アンドゲート４７の出力がＨのとき、
トランジスタ５０が動作し、リレーRBが働く。
このとき、リレー接点rbが動作し、電気錠３２が
解錠から施錠状態となることは、施錠スイツチ５
２で施錠させた場合と同様の動作である。

なお、前述のように解錠禁止信号が入力部５４
に入つているとき、鍵により電気錠３１を解錠し
た場合、電気錠３２は解錠されず施錠状態のまま
である。これは電気回路的には二つの電気錠３１
と３２が解錠状態から前述の電気錠３１が鍵で施
錠されたかわりに、電気錠３２が施錠されたもの
と考えられ、前記のように施錠指令信号が得られ
て、リレーRBが働き、電気錠３１が施錠される
ことは容易に説明される。

(ト) 発明の効果 上記したように、本発明は電気錠と電源回路を
２本の配線で接続し、電気錠を駆動するときには
抵抗を介さずに低インピーダンスにして励磁電流
を供給し、常時は抵抗を介して高インピーダンス
にして監視電流を供給することによつて、配線材
及び工事量を低減すると共に、ソレノイドの過
熱、無駄な電力消費を防止している。

又、本発明は第１及び第２の電気錠を並列接続
し、解錠スイツチの駆動回路に解錠禁止信号を与
えることによつて、第１の電気錠の鍵操作では第
２の電気錠を解錠できなくしたいわゆる電気制御
優先の電気錠を実現している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用される電気錠の簡略構造
図、第２図は第１図の電気錠の回路図、第３図は
本発明の実施例を示す回路図、第４図は第３図の
回路動作を説明する波形及びタイミングを示す図
である。 ６……スイツチ、８，９……ダイオード、１０
……ドアスイツチ、１１……励磁コイル、３１…
…第１の電気錠、３２……第２の電気錠、３３…
…配線、３４……抵抗、３５，３６……ホトカプ
ラ、３７……電源、３８，３９……ダイオード、
RA……解錠リレー、ra……リレーRAの接点、
RB……施錠リレー、rb……リレーRBの接点、４
９……リレーRAの駆動トランジスタ、５０……
リレーRBの駆動トランジスタ、５１……解錠ス
イツチ、５２……施錠スイツチ、５４……解錠禁
止信号を与える入力部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二つの位置でそれぞれ保持されるように構成
   されたソレノイドを有する電気錠と電源回路を２
   本の配線で接続した電気錠駆動装置において、錠
   と電気信号のいずれでも施解錠できる第１の電気
   錠と錠で施解錠する機構を有しない電気信号のみ
   で施解錠する第２の電気錠を並列接続し、それぞ
   れの電気錠は該ソレノイドの可動鉄心と連動して
   動作し、互いに極性が異なるようにダイオードを
   それぞれ接続したスイツチを励磁コイルに接続
   し、電源回路は、常時抵抗を介して錠の施解錠状
   態等を監視するための監視電流を供給し、施解錠
   動作時には、解錠リレーまたは施錠リレーの接点
   が切り替えられて該抵抗を介することなく該ソレ
   ノイドの励磁コイルに励磁電流を供給するように
   構成し、該解錠リレー及び該施錠リレーにはそれ
   ぞれ駆動回路を接続し、該それぞれの駆動回路に
   は該監視電流を検出する回路の出力を接続し、該
   解錠リレーの駆動回路には解錠禁止信号を与える
   入力部を接続し、通常は錠の操作で前記第１の電
   気錠を解錠すると、該解錠リレーが動作して接点
   が切り替えられ、解錠指令信号（励磁電流）を与
   えて第２の電気錠を解錠し、該解錠リレーの駆動
   回路に解錠禁止信号を与えた時は該解錠リレーを
   不動作にして解錠指令信号を供給不能にすること
   により、第１の電気錠の錠操作では第２の電気錠
   を解錠できなくしたことを特徴とする電気錠駆動
   装置。