しかしながら、特にガラス扉に設けられる錠装置の場合、衝接時の反力を発生させないため、傾斜面を衝接させないラッチボルト機構とすることが望ましい。また、プッシュプル錠の操作バーを縦枠に取り付けたガラス扉では、意匠性を低下させないため、錠装置を収容する縦枠をできるだけ幅の狭いスリムなものとすることが望ましい。省スペース化を達成するためには、掛け金としてのラッチボルトと、施錠用のデッドボルトを単一の錠ボルトのみを用いて機能させることがより好ましい。このような事情からガラス扉に設けられるプッシュプル錠は、相手部材との衝接による反力を利用せず、しかも、錠ケースのラッチボルト進退方向の奥行き長を最小限にする必要があった。
また、上記プッシュプル錠では、利便性向上や、セキュリティシステム導入に伴い、電気制御による遠隔操作にて施錠又は解錠が可能となる電気錠化の市場要請がある。さらに、電気錠とした場合には、単一製品で、種々の電気制御バリエーションに対応できることが、製造コスト低減の点で好ましい。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、扉の縦枠など狭い幅のスペースに取り付けできるとともに、電気制御による遠隔操作にて施錠又は解錠が可能となるプッシュプル電気錠を提供することにある。また、その第2の目的は、状況に応じ電気制御バリエーションを設定できるプッシュプル電気錠を提供することにある。
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項1記載のプッシュプル電気錠は、扉11の縦枠17に設けられ閉扉で該縦枠17から横方向に錠ボルト25を突出するとともに、開扉で該錠ボルト25を後退させて収納保持するプッシュプル電気錠100であって、
開扉方向と同方向の押し引き操作力を扉面11aに垂直な軸回りの回転操作力として操作軸31に入力する変換機構33と、
扉面11aに垂直な軸回りで揺動自在に支持され錠ボルト突出状態で揺動先端を係止して前記操作軸31を回転規制するロック爪35と、
解錠回転される解錠軸37に従動し該ロック爪35の回転規制を解除するリンク機構39と、
前記操作軸31の回転で前記縦枠17の長手方向にスライドされ斜め穴41に係合させた前記錠ボルト25を後退方向に従動させるスライドカム板43と、
前記錠ボルト25が突出する方向に該スライドカム板43を付勢する第1付勢手段45と、
前記錠ボルト25を後退位置に保持するラチェット爪47と、
閉扉にて被施錠体から磁気反発力を受けて作動し該ラチェット爪47による前記錠ボルト25の保持を解除するリリーサ49と、
電気信号の印加にてソレノイド143を励磁し前記錠ボルト25の進退方向にプランジャ145を直動させる電磁プランジャ144と、
前記プランジャ145に連結され前記直動方向にスライドされる駆動コネクタ147と、
扉面11aに垂直な軸回りで揺動自在に支持され先端係合部159aが前記ロック爪35の揺動基端35aに連結されるとともに基端連結部159bが前記駆動コネクタ147に連結される切替カム159と、
を具備したことを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、縦枠17から横方向に突出する錠ボルト25を、操作軸31の回転で縦枠17に沿う縦方向に移動するスライドカム板43にて従動させるので、縦枠内の縦長のスペースを有効利用した部品の配置が可能となり、その結果、横幅に必要なスペースを抑制できる。また、閉扉にてリリーサ49を作動させ、ラチェット爪47による保持を解除して錠ボルト25を突出できる。これに加え、ソレノイド143に電気信号を印加することで、プランジャ145を介し駆動コネクタ147を直動し、連結される切替カム159を揺動することで、ロック爪35を遠隔操作できる。
請求項2記載のプッシュプル電気錠は、前記駆動コネクタ147に、前記縦枠17の長手方向に長い垂直スライド穴167が形成され、
前記切替カム159の基端連結部159bに、該垂直スライド穴167と重なり中央部を前記回動中心に近接するく字形ガイド穴169が形成され、
前記垂直スライド穴167及び該く字形ガイド穴169にスライドピン171がスライド自在に貫通され、
該スライドピン171を保持したスライド片177が、錠ケース19の裏板91にスライド自在に表出されたことを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、スライド片177をスライドすることにより、駆動コネクタ147に対する切替カム159の位置を変位させ、プランジャ145の直動をロック爪35のロック又は非ロックに切り替えることができる。
請求項3記載のプッシュプル電気錠は、前記スライド片177が、前記裏板91に取り付けられるフロント板93にて覆われることを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、通常の扉11の開閉では、フロント板93に覆われてスライド片177が露出しなくなる。
請求項4記載のプッシュプル電気錠は、前記垂直スライド穴167に、前記プランジャ145の直動変位量に相当する拡幅部185が形成されたことを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、スライドピン171が拡幅部185に配置されることで、プランジャ145の直動によって駆動コネクタ147が移動しても、駆動コネクタ147の移動がスライドピン171へ伝達されず、電磁プランジャ144の動作、非動作に関わらず、常に操作軸31を非ロック状態とできる。
請求項5記載のプッシュプル電気錠は、前記ロック爪35が規制解除位置となるよう前記リンク機構39の作動を保持する保持プレート51を具備し、
前記操作軸31の回転にてスライドされる前記スライドカム板43により該保持プレート51の保持が解除されることを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、施錠時、解錠軸37が一旦操作されれば、ロック爪35が規制解除位置となるようリンク機構39が保持プレート51にて保持され、操作軸31が操作可能状態に保持される。また、操作軸31が操作されることでスライドカム板43がスライドされれば(すなわち、開扉されれば)、保持プレート51の保持が解除され、操作軸31が再びロック爪35に規制されて回転規制される(すなわち、開扉時には錠ボルト25が突出規制される)。
請求項6記載のプッシュプル電気錠は、前記錠ボルト25を後退操作した前記操作軸31が前記ロック爪35にて回転規制されるよう前記リンク機構39を付勢する第2付勢手段53を具備したことを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、錠ボルト25を後退操作した後(すなわち、開扉した後)、第2付勢手段53にてリンク機構39を作動させ、ロック爪35を操作軸31に係止できる。
請求項7記載のプッシュプル電気錠は、前記錠ボルト25が、スリット55を挟んで前記扉11の厚み方向に分割され、該スリット55に前記スライドカム板43がスライド自在に配置されることを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、錠ボルト25とスライドカム板43が重ねて配置され、従来、錠ボルト25の後方に必要であった錠ボルト駆動部品群の配置スペースが不要となる。
請求項8記載のプッシュプル電気錠は、少なくとも前記錠ボルト25、前記リンク機構39及び前記スライドカム板43などの摺動部品と、少なくとも前記ロック爪35及び前記ラチェット爪47などの揺動部品が、錠ケース19との隙間に配設される樹脂製スペーサ部材57に摺接して位置保持及び動作案内されることを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、摺動部品や揺動部品の摺動音、衝撃音が樹脂製スペーサ部材57にて吸収される。また、金属と樹脂製スペーサ部材57が摺接することで、金属同士の摺接による摩耗が低減する。
請求項9記載のプッシュプル電気錠は、前記スライドカム板43を挟み、前記操作軸31、前記ロック爪35、前記リンク機構39、前記切替カム159、及び前記スライド片177が一対配設され、これら部品が前記扉11の表裏側でそれぞれに作動することを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、扉表裏側で操作軸31(すなわち、操作バー)が独立操作可能となる。また、一方の操作軸31の回転が他方の操作軸31に伝わらなくなる。そして、スライド片177のスライド位置を変えることで、プランジャ145の直動をロック爪35のロック又は非ロックに切り替えることができる。さらに、扉表裏側で各スライド片177のスライド位置を変えることで、電気信号による動作、すなわち、ロック又は非ロックを別設定できる。
請求項10記載のプッシュプル電気錠は、前記スライドカム板43の前記斜め穴41の上端に垂直穴59が延設され、該垂直穴59が前記錠ボルト25の後退を阻止することを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、錠ボルト25の突出動作に伴い、スライドカム板43のスライドにより斜め穴41の上端に錠ボルト25の係合部(係合ピン103等)が達すると、突出した錠ボルト25の後退が垂直穴59に当たる係合部にて阻止される。
請求項11記載のプッシュプル電気錠は、前記錠ボルト25の突出動作に負荷を付与して突出速度を減速させるダンパ機構61を装備したことを特徴とする。
このプッシュプル電気錠では、錠ボルト突出時(すなわち、施錠時)、ダンパ機構61により突出動作に負荷が付与されて、錠ボルト25がゆっくり突出される。
本発明に係る請求項1記載のプッシュプル電気錠によれば、縦枠から横方向に突出する錠ボルトを、縦枠の長手方向にスライドするスライドカム板にて作動させ、閉扉で被施錠体から磁気反発力を受けるリリーサにてラチェット爪による錠ボルトの後退保持を解除するので、扉の縦枠など狭い幅のスペースに取り付けることができるとともに、閉扉時と同時に錠ボルトを突出させる自動施錠を実現できる。これに加え、電気信号の印加される電磁プランジャと、プランジャに直動される駆動コネクタと、先端係合部がロック爪の揺動基端に連結されるとともに基端連結部が駆動コネクタに連結される切替カムとを備えたので、ロック爪を電気制御し、遠隔操作により施錠又は解錠を行うことができる。
請求項2記載のプッシュプル電気錠によれば、駆動コネクタに垂直スライド穴を形成し、切替カムの基端連結部にく字形ガイド穴を形成し、垂直スライド穴及びく字形ガイド穴にスライドピンをスライド自在に貫通し、スライドピンを保持したスライド片を、錠ケースの裏板にスライド自在に表出させたので、スライド片をスライドすることにより、駆動コネクタに対する切替カムの位置を変位させ、単一プランジャの直動をロック爪のロック又は非ロックに切り替えることができる。つまり、スライド片を設け、状況に応じ電気制御バリエーションを設定できるようにした。この結果、単一種類のプッシュプル電気錠を、用途に応じ異なる電気制御内容に設定でき、汎用性を高めることができる。
請求項3記載のプッシュプル電気錠によれば、スライド片を、裏板に取り付けられるフロント板にて覆うので、通常の扉の開閉では、フロント板に覆われてスライド片が露出せず、スライド片が悪戯されることによる誤動作を防止できる。
請求項4記載のプッシュプル電気錠によれば、垂直スライド穴に、プランジャの直動変位量に相当する拡幅部を形成したので、電磁プランジャの動作、非動作に関わらず、常に操作軸を非ロック状態とできる。この結果、災害などの緊急・非常時に、開扉不能となることによる混乱(パニック)を防止できる。
請求項5記載のプッシュプル電気錠によれば、リンク機構を保持する保持プレートを具備し、スライドカム板のスライドにより保持プレートの保持が解除されるので、施錠時、解錠軸が一旦操作されれば、操作軸が操作可能状態に保持される。操作軸が操作されることでスライドカム板がスライドされれば、保持プレートの保持が解除され、操作軸が再びロック爪に規制されて回転規制される。これにより、開扉時、突出した錠ボルトによる衝突を防止できる。
請求項6記載のプッシュプル電気錠によれば、リンク機構を付勢する第2付勢手段を具備したので、錠ボルトを後退操作した後リンク機構を作動させてロック爪を操作軸に係止し、操作軸の回転操作(すなわち、錠ボルトの突出操作)を無効にできる。
請求項7記載のプッシュプル電気錠によれば、スリットにスライドカム板がスライド自在に配置されるので、錠ボルトとスライドカム板を重ね配置し、従来、錠ボルトの後方に必要であった錠ボルト駆動部品群の配置スペースを不要にし、小幅スペースでの錠機構の収容を可能にできる。
請求項8記載のプッシュプル電気錠によれば、摺動部品、揺動部品が、樹脂製スペーサ部材に摺接して位置保持及び動作案内されるので、摺動部品や揺動部品の摺動音、衝撃音を吸収して静粛性を高めることができる。また、金属同士の摩耗を低減させて耐久性を向上させることができる。
請求項9記載のプッシュプル電気錠によれば、スライドカム板を挟み、操作軸、ロック爪、リンク機構、電磁プランジャ、駆動コネクタ、及び切替カムが一対配設され、これら部品が扉の表裏側でそれぞれに作動するので、扉表裏側で操作軸を独立操作してスライドカム板等の兼用部品を作動させることができるとともに、遠隔操作による施錠・解錠を扉表裏で独立して行うことができる。また、一方の操作軸の回転が他方の操作軸に伝わらず、非操作側操作バーの不要な動きを防止できる。
請求項10記載のプッシュプル電気錠によれば、スライドカム板の斜め穴の上端に垂直穴が延設されたので、突出動作に伴い、スライドカム板のスライドにより斜め穴の上端に錠ボルトの係合部が達すると、突出した錠ボルトの後退が垂直穴に当たる係合部にて阻止される。簡素な構造で錠ボルトを高強度に後退規制できる。
請求項11記載のプッシュプル電気錠によれば、錠ボルトの突出動作に負荷を付与して突出速度を減速させるダンパ機構を装備したので、錠ボルト突出時(すなわち、施錠時)の施錠音を静粛にできる。
以下、本発明に係るプッシュプル電気錠の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係るプッシュプル電気錠を備えたガラス扉の斜視図である。
プッシュプル電気錠100の設けられる扉11は、矢印a方向へ開扉可能に不図示のヒンジにて支持される。本実施の形態の扉11は、ガラス13の外周に枠体15を付設したガラス扉として構成される。プッシュプル電気錠100は、枠体15の開閉端側の縦枠17に取り付けられる。
一方の扉面11a側に開扉される扉11の厚み方向中央部には錠ケース19が内設される。表面11aには、この表面11aに垂直な離反方向Lに移動操作される第1の操作バー(屋外操作バー)21が設けられる。また、他方の扉面(裏面11b)には、この裏面11bに垂直な接近方向Nに移動操作される第2の操作バー(室内操作バー)23が設けられる。プッシュプル電気錠100は、開扉方向aと同方向に操作される屋外操作バー21、室内操作バー23の操作力を、錠ボルト25を後退作動させる回転駆動力に変換して錠ケース19に入力する。
ガラス扉に設けられるプッシュプル電気錠100は、衝接時の反力を発生させないため、衝接傾斜面を有しないラッチボルト機構であることが望ましい。本実施の形態によるプッシュプル電気錠100は、錠ボルト25が、相手部材との衝接による反力を利用しない。つまり、錠ボルト25は、閉扉状態でのみ突出し、開扉状態では一般的なラッチボルトと異なり後退保持(収納)されるようになっている。これにより、プッシュプル電気錠100は、掛け金としてのラッチボルトと、施錠用のデッドボルトを単一の錠ボルト25のみにて機能させている。
また、ガラス扉の意匠性を低下させないためには、プッシュプル電気錠100の設けられる縦枠17はできるだけ幅Wの狭いスリムなものとすることが望ましい。すなわち、プッシュプル電気錠100は、錠ボルト25の進退方向の奥行き長を最小にできる機構であることが望ましい。これら要請を実現すべく本実施の形態によるプッシュプル電気錠100は以下の構成を備える。
図2は図1に示したプッシュプル電気錠の錠ケース内の側面図である。
図中、31は操作軸、33(図1参照)は変換機構、35はロック爪、37は解錠軸、39はリンク機構、41は斜め穴、43はスライドカム板、45は第1付勢手段、47(図3参照)はラチェット爪、49はリリーサ、51は保持プレート、53(図8参照)は第2付勢手段、55(図6参照)はスリット、57は樹脂製スペーサ部材、59(図4参照)は垂直穴、61はダンパ機構を示す。
また、63はニードルベアリング、65はラチェット歯、67はラチェット駆動レバー、69は解錠アーム、71はダルマ穴、73はダルマピニオン、75はダルマラック、77はラック付勢バネ、79はスライドプッシャー、81は解錠プレート、83はダルマ受け、85は駆動カム、87は解錠爪、89は固定板、91は裏板、93はフロント板を示す。
プッシュプル電気錠100は、扉11の縦枠17に設けられ、扉11が閉められた(閉扉)状態で縦枠17から横方向に錠ボルト25を突出するとともに、扉11が開かれた(開扉)状態で錠ボルト25を後退させて収納保持する。突出した錠ボルト25を後退させるには、先ず、解錠軸37のダルマ穴71に連結されるシリンダ錠101(図1参照)、或いは不図示のサムターンを操作して、操作軸31の操作を可能な状態とする。回転操作可能となった操作軸31は、屋外操作バー21或いは室内操作バー23が操作されることで回転される。操作軸31が回転されれば、後述する作用により、錠ボルト25が後退することとなる。
ここで、屋外操作バー21、室内操作バー23による開扉方向aと同方向の押し引き操作力は、変換機構33にて扉面に垂直な軸回りの回転操作力として操作軸31に入力される。変換機構33は、屋外操作バー21用と、室内操作バー23用のそれぞれが設けられる。屋外操作バー21用の変換機構33は離反方向Lの操作力を回転に変換する。室内操作バー23用の変換機構33は接近方向Nの操作力を回転に変換する。本明細書では変換機構33の詳細な構成説明は省略する。
操作軸31は、錠ボルト25の突出状態で、ロック爪35によって回転規制される。このロック爪35は、シリンダ錠101等により解錠軸37が解錠回転されることで、従動するリンク機構39にて回転規制が解除される。操作軸31の回転規制が解除されれば、例えば室内操作バー23を離反方向Lに操作して、錠ボルト25が後退可能となっている。
図3は錠ボルトとラチェット爪の動作状態を(a)〜(d)で表した作用説明図、図4は施錠状態を(a)、開扉状態を(b)で表した錠ボルト、スライドカム板の作用説明図、図5はスライドカム板、操作軸、ロック爪、切替カム及びリンク機構部品の一部を表した分解斜視図、図6は錠ボルト、スライドカム板周辺部品の分解斜視図である。
図3に示すように、錠ボルト25は、錠ケース19に、進退自在に設けられている。図6に示すように、錠ボルト25は、スリット55を挟んで扉11の厚み方向に分割され、このスリット55にスライドカム板43が縦枠17の長手方向(図6の上下方向)にスライド自在に配置される。錠ボルト25には厚み方向に係合ピン103が貫通し、係合ピン103はスライドカム板43の斜め穴41を貫通する。錠ボルト25は、両側面が、錠ケース19の側板との間に設けられたニードルベアリング63を介して低摩擦で支持される。このように錠ボルト25とスライドカム板43が重ねて配置され、従来、錠ボルトの後方に必要であった錠ボルト駆動部品群の配置スペースが不要となる。これにより、小幅スペースでの錠機構の収容を可能にしている。
スライドカム板43は、操作軸31の回転で縦枠17の長手方向にスライドされる。操作軸31は、駆動カム85を回転させ、スライドプッシャー79を介して、スライドカム板43の下端を上方へ押し上げる。図4に示すように、スライドカム板43が押し上げられれば、係合ピン103を介して斜め穴41に係合する錠ボルト25は、図4(b)に示すように後退される。
スライドカム板43の上部にはスプリングガイド棒105が立設され、スプリングガイド棒105には第1付勢手段45が外挿される。第1付勢手段45は、錠ボルト25が突出する方向(すなわち、スライドカム板43を押し下げる方向)にスライドカム板43を付勢する。図4中、107は第1付勢手段45のバネ座となるとともに、スプリングガイド棒105を挿通する支持プレートを示す。
錠ボルト25の上面にはラチェット歯65が付設され、ラチェット歯65はラチェット爪47に噛合する。ラチェット爪47に噛合した錠ボルト25は、突出方向の移動が規制される。すなわち、図3(a)〜(c)に示すように、後退した位置に保持される。そして、図3(d)に示すように、錠ボルト25は、ラチェット爪47による噛合が解除されると、第1付勢手段45の付勢力により再び突出される。
ラチェット爪47の噛合解除は、リリーサ49にて行われる。ラチェット爪47は、図3の上下方向に移動自在に支持される。リリーサ49とラチェット爪47の間には支持軸109を中心に揺動するラチェット駆動レバー67が設けられ、ラチェット駆動レバー67は連結片111を介してラチェット爪47に連結される。リリーサ49は、閉扉にて被施錠体(不図示)から磁気反発力を受けて作動し、図3(d)に示すように、ラチェット駆動レバー67の上部を図3の時計回りに回転させる。ラチェット駆動レバー67が回転されると、連結片111を介してラチェット爪47を引き上げる。これにより、錠ボルト25の保持が解除される。
なお、リリーサ49に磁気反発力を作用させる手段としては、被施錠体側に設けられた電磁石が挙げられる。電磁石とすることで、錠ボルト25の自動突出の有無を電気制御することができる。すなわち、自動施錠とするときに、電磁石に電圧を印加して、磁気反発力を発生させるようにすればよい。
スライドカム板43の斜め穴41の上端には垂直穴59が延設され、垂直穴59は錠ボルト25の後退を阻止する。すなわち、錠ボルト25の突出動作に伴い、スライドカム板43のスライドにより斜め穴41の上端に錠ボルト25の係合ピン103が達すると、図4(a)に示すように、突出した錠ボルト25の後退が垂直穴59に当たる係合ピン103にて阻止される。これにより、簡素な構造で錠ボルト25を高強度に後退規制できるようになっている。
錠ボルト25の下面にはダンパ噛合ラック113が付設され、ダンパ噛合ラック113はダンパ機構61の減速歯車115に噛合する。ダンパ機構61は、錠ボルト25の突出動作に負荷を付与して突出速度を減速させる。錠ボルト25の突出時(すなわち、施錠時)、ダンパ機構61により突出動作に負荷が付与されて、錠ボルト25がゆっくり突出される。これにより、錠ボルト突出時(すなわち、施錠時)の施錠音を静粛にできる。
なお、図5、図6中、117、119はスライドカム板43のガイド穴、121はガイドブロック、123は駆動カム85の復帰バネ125(図2参照)を掛けるフックを示す。
図7は施錠状態における解錠軸近傍機構の拡大側面図、図8は保持プレート周辺部品の分解斜視図である。
解錠アーム69は、支持軸127に回動自在に支持される。支持軸127の端部には錠ケース19を外側から貫通する支持ネジ129が螺合される。解錠軸37が解錠方向(図7の反時計回り)に回転されると、解錠アーム69の揺動先端69aは、解錠軸37の外周に突出する突起131にて、図7の時計回りに揺動される。
錠ケース19内には上下方向に延在する解錠プレート81が、上下方向に移動自在に設けられている。解錠プレート81の上端81aは、解錠アーム69の揺動他端69bと係合し、解錠アーム69が図7の時計回りに揺動されることで、コイルバネ133を圧縮しながら引き上げられるように作動する。解錠プレート81が引き上げられると、解錠プレート81の下端に設けられた解錠爪87(図2参照)が、ロック爪35の揺動基端に設けられたピン35aを引き上げ、ロック爪35を図2の時計回りに回転させる。ロック爪35の駆動カム85に対するロックを解除する。つまり、ロック爪35が規制解除位置となる。これにより、操作軸31、すなわち、屋外操作バー21が操作可能となる。
解錠アーム69、解錠プレート81、解錠爪87は、リンク機構39を構成する。プッシュプル電気錠100では、ロック爪35が規制解除位置となるようリンク機構39の作動を保持する保持プレート51を具備している。この保持プレート51は、操作軸31の回転にてスライドされるスライドカム板43によりリンク機構39の保持を解除する。すなわち、図8に示すように、保持プレート51は、解錠アーム69の下方で、樹脂製スペーサ部材57の支持片135に、ピン137にて基端が揺動自在に支持される。保持プレート51の先端は、樹脂製スペーサ部材57の凹部139の間に配設されたスプリング141にて凹部139より突出する方向に付勢されている。
図9は保持プレートの動作状態を(a)〜(c)で表した作用説明図である。
開扉時、錠ケース19は後退保持され、解錠アーム69は反時計回りに揺動されている(解錠アーム69の位置のみ図2参照)。このとき、保持プレート51は、図9(a)に示すように、解錠アーム69の揺動他端69bにて凹部139に押し込まれている。
閉扉され、リリーサ49にてラチェット爪47が外れ、錠ボルト25が突出されると、図2の状態となり、依然、保持プレート51は解錠アーム69の揺動他端69bに押し込まれている。錠ボルト25が突出した施錠状態から、シリンダ錠101等により解錠軸37が図2の反時計回りに回転されると、突起131が揺動先端69aを押し、解錠アーム69を図2の時計回りに回転する。
解錠アーム69が時計回りに回転されると、揺動他端69bが保持プレート51の先端部51aから外れ、図9(b)に示すように、解錠アーム69の揺動他端69bを下方から担持する。つまり、解錠アーム69は、第1付勢手段45の付勢力に抗して先端部51aにより復帰回転が阻止される。これにより、リンク機構39は、ロック爪35が駆動カム85からロック解除された位置に保持される。
一方、ロック解除された操作軸31が回転され、スライドカム板43が上昇すると、図9(c)に示すように、保持プレート51が凹部139に押し込められ、復帰回転の阻止されていた解錠アーム69が図2の状態となり、揺動他端69bで先端部51aを再び押さえ込むこととなる。
このように、プッシュプル電気錠100では、施錠時、解錠アーム69が一旦操作されれば、ロック爪35が規制解除位置となるようリンク機構39が保持プレート51にて保持され、操作軸31が操作可能状態に保持される。また、操作軸31が操作されることでスライドカム板43がスライドされれば(すなわち、開扉されれば)、保持プレート51の保持が解除され、操作軸31が再びロック爪35に規制されて回転規制される(すなわち、開扉時には錠ボルト25が突出規制される)。これにより、開扉時、突出した錠ボルト25による衝突が防止できるようになっている。
また、プッシュプル電気錠100は、錠ボルト25を後退操作した操作軸31が、ロック爪35にて回転規制されるよう、リンク機構39を付勢する第2付勢手段53を備える。錠ボルト25を後退操作した後(すなわち、開扉した後)、第2付勢手段53にてリンク機構39を作動させ、ロック爪35を操作軸31に即座に係止できるようにしている。これにより、開扉時における操作軸31の回転操作(すなわち、錠ボルト25の突出操作)を無効にしている。
プッシュプル電気錠100は、少なくとも錠ボルト25、リンク機構39及びスライドカム板43などの摺動部品と、少なくともロック爪35及びラチェット爪47などの揺動部品が、錠ケース19との隙間に配設される樹脂製スペーサ部材57に摺接して位置保持及び動作案内される。このように、摺動部品、揺動部品が、樹脂製スペーサ部材57に摺接して位置保持及び動作案内されるので、摺動部品や揺動部品の摺動音、衝撃音を吸収して静粛性を高めることができる。また、金属同士の摩耗を低減させて耐久性を向上させることができる。
プッシュプル電気錠100は、スライドカム板43を挟み、操作軸31、ロック爪35爪及びリンク機構39が一対配設され、これら部品が扉11の表裏側でそれぞれに作動する。すなわち、扉表裏側で操作軸31(すなわち、操作バー)が独立操作可能となる。また、一方の操作軸31の回転が他方の操作軸31に伝わらなくなっている。これにより、扉表裏側で操作軸31を独立操作して、スライドカム板43等の兼用部品を作動させることができる。また、一方の操作軸31の回転が他方の操作軸31に伝わらず、非操作側操作バーの不要な動きを防止している。
なお、プッシュプル電気錠100は、ロック爪35の下方に、図2に示すソレノイド143を備えても良い。ソレノイド143を設けることで、外部からの信号にて、ロック爪35の施解錠を可能とすることができる。
次に、上記構成を有するプッシュプル電気錠100の作用を説明する。
図10は閉扉解錠途中の作用説明図、図11は閉扉解錠操作後の作用説明図、図12は開扉操作途中の作用説明図である。
プッシュプル電気錠100は、開扉時、錠ボルト25が後退保持される。
扉11が閉められると、図3(d)に示すように、ラチェット爪47が外れ、第1付勢手段45の付勢力にて錠ボルト25が突出し、図2に示す状態、すなわち、施錠状態となる。この状態では、ロック爪35が係止することで、操作軸31の操作は不能となっている。つまり、扉11を開くことができない。
解錠するには、図10に示すように、解錠軸37を反時計回りに回転し、解錠アーム69を右方へ倒す。すると、リンク機構39の解錠プレート81が上昇し、解錠爪87にてロック爪35のロックを解除する。このロック解除状態は、図9(b)に示す突出した保持プレート51にて保持される。つまり、一旦解錠軸37にて解錠操作すれば、何時でも操作軸31にて開扉できるようになる。
また、解錠軸37は、ラック付勢バネ77の付勢力により図11に示す回転前の位置に復帰回転される。
操作軸31が回転され、スライドカム板43が押し上げられると、錠ボルト25が後退する。後退した錠ボルト25は、ラチェット爪47により後退保持される。第1付勢手段45に抗して上昇したスライドカム板43は、ラチェット爪47にて保持されている錠ボルト25を介し、下降が阻止される。つまり、次に、リリーサ49が作動するまで、錠ボルト25は突出しない。
開扉操作した操作軸31、駆動カム85は、復帰バネ125にて再び元の位置(図2の位置)に戻る。同時に、図9(c)に示す状態にて保持プレート51による保持が解除された解錠アーム69は第2付勢手段53にて図2の反時計回りに回転する。これにより、リンク機構39の解錠プレート81が下降し、解錠爪87にてロック爪35が再び駆動カム85をロックした状態となる。つまり、開扉状態では操作軸31の操作が不能となる。
上記構成を有するプッシュプル電気錠100によれば、縦枠17から横方向に突出する錠ボルト25を、縦枠17の長手方向にスライドするスライドカム板43にて作動させ、閉扉で被施錠体から磁気反発力を受けるリリーサ49にてラチェット爪47による錠ボルト25の後退保持を解除するので、扉11の縦枠17など狭い幅のスペースに取り付けることができるとともに、閉扉時と同時に錠ボルト25を突出させる自動施錠を実現できる。
ところで、プッシュプル電気錠100は、利便性向上や、セキュリティシステム導入に伴い、電気制御による遠隔操作にて施錠又は解錠が可能であると良い。また、プッシュプル電気錠100は、このような電気錠とした場合、単一製品で、種々の電気制御バリエーションに対応できることが、製造コスト低減の点でより好ましい。このような要請からプッシュプル電気錠100は、さらに、以下の構成を有している。
図13は電気錠部の分解斜視図、図14はスライド片がTモードに配置された電気錠部の拡大側面図、図15はスライド片がRモードに配置された電気錠部の拡大側面図、図16はスライド片がAモードに配置された電気錠部の拡大側面図である。
すなわち、ロック爪35より下方の錠ケース19内には電磁プランジャ144のソレノイド143が固設され、ソレノイド143は外部からの電気信号の印加にて励磁されて錠ボルト25の進退方向と平行な方向にプランジャ145を直動させる。プランジャ145には駆動コネクタ147が連結され、駆動コネクタ147はプランジャ145の直動方向(矢印b方向)にスライドされる。なお、これら電磁プランジャ144、駆動コネクタ147は扉表裏で兼用の単一部品である。駆動コネクタ147には連結凹部149が形成され、連結凹部149はプランジャ145の先端段部145aと係合される。駆動コネクタ147は、連結凹部149の形成される連結ブロック部147aが、錠ケース19の可動空間155に移動自在に配置される。ソレノイド143と連結ブロック部147aの間には復帰用圧縮バネ151が挟入され、復帰用圧縮バネ151は連結ブロック部147aを図14の左方向へ付勢している。なお、プランジャ145は、ソレノイド143の通電時、復帰用圧縮バネ151の付勢力に抗して同図の右方向へ移動される。
錠ケース19の下部には、操作軸31と同方向の回動中心である支持軸157(図14参照)にて切替カム159が揺動自在に支持されている。この切替カム159は駆動コネクタ147を挟んで扉表裏で一対設けられる。切替カム159の先端係合部159aには連結爪161が揺動自在に支持され、連結爪161は解錠プレート81の解錠爪87とで表裏一方のロック爪35のピン35aを挟持する。連結爪161は、突起161aを解錠プレート81の曲溝165に係合して揺動規制される。これにより、切替カム159は、ロック爪35の揺動基端(ピン35a)に連結される。
駆動コネクタ147には縦枠17の長手方向に長い垂直スライド穴167が形成されている。切替カム159の基端連結部159bには、垂直スライド穴167と重なり中央部を支持軸157に近接するく字形ガイド穴169が形成されている。垂直スライド穴167及びく字形ガイド穴169にはスライドピン171がスライド自在に貫通されている。これにより、切替カム159の基端連結部159bは、スライドピン171を介して駆動コネクタ147に連結される。
スライドピン171は、加締めピン173を介して小片175に固定される。この小片175は、スライド片177の凹所179に、横方向に移動自在に収容される。小片175は、つる巻バネ181にて図13の左方向へ付勢されガタツキが防止される。小片175を介してスライドピン171を保持したスライド片177は、錠ケース19の裏板91にスライド自在に表出される。なお、スライド片177は、裏板91に形成されるガイドレール91aにてスライドがガイドされる。スライド片177及び小片175は駆動コネクタ147を挟み扉表裏で一対設けられる。
電磁プランジャ144、駆動コネクタ147、切替カム159、スライドピン171、スライド片177を主要な部材として電気錠部179が構成されている。電気錠部179は、後にも述べるように、ソレノイド143に電気信号を印加することで、プランジャ145を介し単一の駆動コネクタ147を直動し、連結される一対の切替カム159を揺動することで、表裏のロック爪35を遠隔操作可能とする。
また、表裏それぞれのスライド片177をスライドすることにより、駆動コネクタ147に対する切替カム159の位置を、図14に示す通電時解錠モード(Tモード)、図15に示す通電時施錠モード(Rモード)、図16に示すアンチパニックモード(Aモード)の位置に変位させ、プランジャ145の直動を、ロック爪35のロック又は非ロックに切り替えることができる。図14〜図16は何れも非通電状態を示す。すなわち、非通電時では、Tモードは施錠、Rモードは解錠、Aモードは解錠状態となる。図14中、181はスライド片177に突設された位置決め突起、183T,183R,183Aは樹脂製スペーサ部材57に形成された位置決め凹部を示す。スライド片177は、位置決め突起181を上段、中段、下段の位置決め凹部183T,183R,183Aに弾性的に接触することで各モード位置に保持される。
垂直スライド穴167の幅と、く字形ガイド穴169の幅は、スライドピン171の外径と略一致している。く字形ガイド穴169は、くの字形状に屈曲している。したがって、垂直スライド穴167に沿ってスライドピン171が上下方向に移動されれば、く字形ガイド穴169の屈曲している分、駆動コネクタ147に対して切替カム159が揺動変位することとなる。この変位によりピン35aに対する連結爪161の位置を替え、ロック爪35の施錠配置、解錠配置を可変設定可能としている。
錠ケース19は、裏板91がフロント板93にて覆われる。したがって、裏板91に表出するスライド片177は、フロント板93にて覆われ、隠されるようになっている。これにより、通常の扉11の開閉では、フロント板93に覆われてスライド片177が露出せず、スライド片177が悪戯されることによる誤動作を防止できる。また、メンテナンス時の切替作業を可能としている。
また、駆動コネクタ147の垂直スライド穴167には、プランジャ145の直動変位量に相当する図13に示す拡幅部185が形成されている。スライドピン171がこの拡幅部185に配置されることで、プランジャ145の直動によって駆動コネクタ147が移動しても、駆動コネクタ147の移動がスライドピン171へ伝達されず、電磁プランジャ144の動作、非動作に関わらず、常に操作軸31を非ロック状態とできる。この結果、災害などの緊急・非常時に、開扉不能となることによる混乱(パニック)を防止できるようになされている。
次に、Tモード、Rモード、Aモードにおけるプッシュプル電気錠100の各動作を説明する。なお、スライドカム板43、ラチェット爪47、保持プレート51、リリーサ49等の動作については上記と同様であるので省略する。
図17は非通電Tモードの施錠状態の側面図、図18は非通電Tモードの解錠軸回転時の側面図、図19は非通電Tモードの操作軸回転時の側面図、図20は通電Tモードの要部拡大図、図21は通電Tモードの全体側面図、図22は通電Tモードの操作軸回転時の側面図、図23は通電時Tモードの解錠軸回転時の側面図である。
まず、通電時にロック爪35が解錠されるTモードでは、図17に示すように、閉扉状態の非通電時、プランジャ145が突出状態となり、駆動コネクタ147が左方に配置される。切替カム159がスライドピン171にて反時計回りに回転配置されていることで、連結爪161にてピン35aが引っ張られ、その結果、ロック爪35が反時計回りに付勢されて操作軸31に係止している。つまり、施錠状態となる。
この状態で、図18に示すように、解錠軸37を反時計回りに回転し、解錠アーム69を右方へ倒す。すると、リンク機構39の解錠プレート81が上昇し、解錠爪87にてロック爪35のロックを解除する。つまり、解錠状態となる。ここで、図19に示すように、操作軸31が回転され、スライドカム板43が押し上げられると、錠ボルト25が後退する。後退した錠ボルト25は、ラチェット爪47により後退保持される。
一方、図17に示した閉扉状態で、電気信号が電磁プランジャ144に印加されると、図20に示すように、プランジャ145が右方へ引かれ、駆動コネクタ147が同方向へ移動される。駆動コネクタ147が右方向へ移動されると、支持軸157より上側に位置しているスライドピン171が右側へ移動され、連結爪161がピン35aを右方向へ押す。これにより、ロック爪35が時計回りに回転し、操作軸31に対するロックが解除される。
この通電時ロック解除状態では、図21に示すように、解錠アーム69は施錠位置に揺動されたままとなる。この状態で操作軸31が回転されれば、図22に示すように、スライドカム板43が押し上げられ、錠ボルト25が後退し、ラチェット爪47により後退保持される。なお、通電時において、図23に示すように、仮に解錠軸37が操作され、解錠アーム69が解除方向へ倒されても、ロック爪35は非ロック状態のままである。
図24は通電Rモードの施錠状態の側面図、図25は通電Rモードの解錠軸回転時の側面図、図26は通電Rモードの操作軸回転時の側面図、図27は非通電Rモードの側面図、図28は非通電Rモードの操作軸回転時の側面図、図29は非通電Rモードの解錠軸回転時の側面図である。
また、通電時にロック爪35がロックするRモードでは、図24に示すように、閉扉状態の通電時、プランジャ145が右方向へ引っ張られ、切替カム159がスライドピン171にて反時計回りに回転配置される。連結爪161にてピン35aが引っ張られ、その結果、ロック爪35が操作軸31に係止している。つまり、施錠状態となる。
この状態で、図25に示すように、解錠軸37を反時計回りに回転し、解錠アーム69を右方へ倒す。すると、リンク機構39の解錠プレート81が上昇し、解錠爪87にてロック爪35のロックを解除する。図26に示すように、操作軸31が回転され、スライドカム板43が押し上げられると、錠ボルト25が後退する。後退した錠ボルト25は、ラチェット爪47により後退保持される。
一方、閉扉状態の非通電であれば、図27に示すように、プランジャ145が突出位置となり、駆動コネクタ147が同方向へ移動配置される。駆動コネクタ147が左方向へ移動されていると、支持軸157より下側に位置しているスライドピン171が左側へ移動され、連結爪161がピン35aを右方向へ押す。これにより、ロック爪35が時計回りに回転し、操作軸31に対するロックが解除される。
この非通電時ロック解除状態では、図28に示すように、解錠アーム69は施錠位置に揺動されたままとなる。したがって、この状態で操作軸31が回転されれば、スライドカム板43が押し上げられ、錠ボルト25が後退し、ラチェット爪47により後退保持される。なお、非通電時において、図29に示すように、仮に解錠軸37が操作され、解錠アーム69が解除方向へ倒されても、ロック爪35は非ロック状態のままとなる。
図30は非通電時Aモードを(a)、通電時Aモードを(b)で表した要部側面図である。
スライド片177が最下段のAモード位置に配置されると、スライドピン171が垂直スライド穴167及びく字形ガイド穴169の下端に配置される。電磁プランジャ144の非通電時には、図30(a)に示すように、切替カム159が時計回りの位置に回転配置されたままとなり、図16に示すように、連結爪161がピン35aを右方へ押し、ロック爪35が時計回りに付勢されて操作軸31に非ロック状態となる。
また、図30(b)に示すように、電磁プランジャ144に電気信号が印加され、駆動コネクタ147が右方へ移動しても、スライドピン171が垂直スライド穴167の拡幅部185へ入るため、スライドピン171はそのままの位置に留まり、切替カム159を反時計回りに回転しない。つまり、通電・非通電に関わらず、操作軸31は、ロック解除状態となる。但し、例えば扉11の表面11aに配置されるスライド片177がAモードであり、裏面11bに配置されるスライド片177がAモード以外であれば、裏面側のモードは表面11aとは独立して有効となる。
図31は閉扉時における各モードの非通電時と通電時のロック状態を表した相関図である。
このように、プッシュプル電気錠100は、Tモードの設定では、非通電時、ロック状態となり、その際、解錠軸37によるマニュアル解除が可能となる。また、通電時にはロック解除状態となる。
Rモードの設定では、非通電時、ロック解除状態となる。また、通電時にはロック状態となり、その際、解錠軸37によるマニュアル解除が可能となる。
Aモードの設定では、非通電時及び通電時に関わらず、ロック解除状態となる。
プッシュプル電気錠100は、電気錠部179を備えることで、遠隔操作が可能となり、外部からの施錠、或いは外部からの解錠(解錠のために鍵を不要とする例えば合カギを持たない訪問者の許可など)を可能にできる。また、錠を有効(閉扉時に施錠)としつつも、操作軸31(屋外操作バー21、室内操作バー23)の開扉操作によって、解錠が行え、これにより、緊急時・非常時にパニックにならず、非難通路の確保など、錠の状態に関わらず、通過を可能とすることができる。
したがって、本実施の形態によるプッシュプル電気錠100によれば、上述した基本機構による効果に加え、電気信号の印加される電磁プランジャ144と、プランジャ145に直動される駆動コネクタ147と、先端係合部159aがロック爪35の揺動基端(ピン35a)に連結されるとともに基端連結部159bが駆動コネクタ147に連結される切替カム159とを備えたので、ロック爪35を電気制御し、遠隔操作により施錠又は解錠を行うことができる。この結果、利便性を向上でき、セキュリティシステム等への対応を容易にすることができる。
また、駆動コネクタ147に垂直スライド穴167を形成し、切替カム159の基端連結部159bにく字形ガイド穴169を形成し、垂直スライド穴167及びく字形ガイド穴169にスライドピン171をスライド自在に貫通し、スライドピン171を固設したスライド片177を、錠ケース19の裏板91にスライド自在に表出させたので、スライド片177をスライドすることにより、駆動コネクタ147に対する切替カム159の位置を変位させ、単一プランジャ145の直動をロック爪35のロック又は非ロックに切り替えることができる。つまり、スライド片177を設け、状況に応じ電気制御バリエーションを設定できるようにした。この結果、単一種類のプッシュプル電気錠100を、用途に応じ異なる電気制御内容に設定でき、汎用性を高めることができる。
さらに、プッシュプル電気錠100によれば、単一の駆動コネクタ147を挟み扉表裏に一対の切替カム159及びスライド片177を配設したので、扉表裏の各スライド片177のスライド位置を変えることで、駆動コネクタ147の単一の垂直スライド穴167に対し、それぞれの切替カム159のく字形ガイド穴169を変位させ、この変位の違いにより、扉表裏でロック爪35の施錠配置、解錠配置を可変設定可能とすることができる。この結果、用途に応じ電気制御バリエーションを種々に設定することができる。