JP5877116B2

JP5877116B2 - 電気錠

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Publication number: JP5877116B2
Application number: JP2012092949A
Authority: JP
Inventors: 菊池　尚幾; 尚幾菊池; 中　利友; 利友中
Original assignee: Shibutani Co Ltd
Current assignee: Shibutani Co Ltd
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2032-04-16
Also published as: JP2013221301A

Description

この発明は、駆動モータ等の電動アクチュエータによって施・解錠する電気錠に関する。

駆動モータによってデッドボルトを施錠位置と解錠位置との間で進退動させるようにした電気錠として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この電気錠においては、プリント基板に設けられた制御部によって駆動が制御される駆動モータの回転をギヤ減速機構により減速し、そのギヤ減速機構の出力ギヤの回転に連動してダルマを設定角度正逆方向に回転させ、そのダルマとデッドボルトを連結するクランクアームを介して、デッドボルトを施錠位置と解錠位置との間で進退動させるようにしている。

上記のような電気錠においては、制御部のメモリに記憶されているプログラムに沿って施・解錠動作を実行させるようにしている。また、入・出力装置(Ｉ／Ｏ)からＣＰＵに施・解錠の動作履歴を入力し、そのＣＰＵからメモリに出力して記憶させ、必要に応じてその動作履歴を取り出すようにしている。

特許第４５５３６８９号公報

ところで、上記従来の電気錠においては、施・解錠動作を実行させるプログラムの変更や、動作履歴等の記録の取り出しに際し、ドアから錠箱を取外し、その錠箱内からプリント基板を取り出す状態でプログラムの変更作業や動作履歴等の記録情報の取り出し作業を行なう必要があるため、作業に非常に手間がかかるという不都合がある。

この発明の課題は、プログラムの変更作業や動作履歴等の記録情報の取り出し作業を簡単に行うことができるようにした電気錠を提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、フロントプレートおよびフロント裏板を有する錠箱の内部に、プリント基板が収容された基板ケースと、施・解錠動作の駆動源となる電動アクチュエータとを組込み、前記プリント基板に設けられた制御部により前記電動アクチュエータの駆動を制御して、施・解錠を行なう電気錠において、前記基板ケースの前記フロント裏板の内面に沿う前壁に、前記制御部の入・出力装置に接続されたオスコネクタを、その受け口が外部に露出するようにして設け、前記フロント裏板には、前記オスコネクタと対向する位置に端末装置に接続されたリード線の先端部のメスコネクタが挿入可能な接続口を設けた構成を採用したのである。

上記の構成からなる電気錠において、プログラムの変更作業や動作履歴等の記録情報の取り出しに際しては、電気錠が取付けられたドアを開放し、外部に露出するフロントプレートの取り外しによってフロント裏板に形成された接続口を開放する。そして、パソコン等の端末装置に接続されたリード線の先端部のメスコネクタを開放状態とされた接続口からオスコネクタに接続して端末装置を操作する。

この発明においては、上記のように、フロントプレートを取り外すことによってオスコネクタが外部に露出し、そのオスコネクタを介して端末装置を接続することができるため、錠箱の取り外しやプリント基板の取り出し作業を不要とすることができ、プログラムの変更作業や動作履歴等の記録情報の取り出しを簡単に行うことができる。

この発明に係る電気錠の実施の形態を示す縦断面図図２は、電気錠の施錠状態を示す縦断面図図１のIII−III線に沿った断面図図１に示す基板ケースの一部切欠正面図図４のV−V線に沿った断面図デッドボルトおよびそのデッドボルトの移動を案内するガイド盤の分解斜視図出力ギヤとラックプレートを示す分解斜視図 (ａ)乃至(ｃ)は出力ギヤの回転動作を段階的に示す動作説明図制御部のブロック図

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３に示すように、錠箱１は、扁平な角形をなし、その前側にはフロント裏板２が設けられ、そのフロント裏板２の前面にフロントプレート３が衝合されて、フロント裏板２にねじ込まれるビス３ａの締め付けによって着脱自在の取付けとされている。

錠箱１の内部には、フロントプレート３およびフロント裏板２に形成された角形のボルト挿入孔４に対して出没可能なデッドボルト５と、そのデッドボルト５をスライド自在に支持する対向一対の内側ガイド盤６Ａと、その内側ガイド盤６Ａの外側に設けられた対向一対の外側ガイド盤Ｂとが組み込まれている。

図２および図６に示すように、デッドボルト５は、下向きコの字状とされて、天板５ａおよび対向一対の側板５ｂを有し、一方の側板５ｂの下縁後端部には他方の側板５ｂに向けて折れ曲がると共にその先端から下向きに折れ曲がるＬ字形の折曲げ片５ｃが設けられ、その折曲げ片５ｃの下辺に切欠部５ｄが形成されている。

デッドボルト５の対向一対の側板５ｂには、前後方向に間隔をおいて一対のガイドピン７、８が支持され、その前側ガイドピン７および後側ガイドピン８の両端部が対向一対の内側ガイド盤６Ａおよび外側ガイド盤６Ｂのそれぞれに形成された前後一対のガイド孔９にスライド自在に嵌合されている。

前後一対のガイド孔９は前後方向に長く延びる長孔とされ、そのガイド孔９に沿ってデッドボルト５が移動自在とされている。また、デッドボルト５は、上記ガイド孔９の前後両端にガイドピン７、８の両端部が当接する範囲内において移動自在とされ、上記ガイドピン７、８の両端部がガイド孔９の前側端に当接する状態でデッドボルト５の先端部が、図２示すように、ボルト挿入孔４から突出する。その突出位置が施錠位置とされている。

また、ガイドピン７、８の両端部がガイド孔９の後側端に当接する状態でデッドボルト５の先端部が、図１に示すように、ボルト挿入孔４内に没入し、その没入位置が解錠位置とされている。

図２および図６に示すように、デッドボルト５の先端部内には鎌１０が組み込まれている。鎌１０は前側ガイドピン７を中心にして揺動自在とされ、その先端部には下向きに係合片１１が設けられている。また、鎌１０の後端部には下向きに制動片１２が設けられ、その制動片１２は、デッドボルト５が前進動して施錠位置に到達する手前においてボルト挿入孔４の内周下部に当接して停止状態とされる。その停止状態からデッドボルト５がさらに前進することにより、前側ガイドピン７を中心に鎌１０が下向きに揺動し、係合片１１がデッドボルト５の先端部下方に突出するようになっている。

また、係合片１１は、デッドボルト５が後退動し、解錠位置に到達する手前の位置でボルト挿入孔４の内周下辺に当接する。その当接状態からデッドボルト５が後退すると、ボルト挿入孔４の内周下辺に対する接触によって鎌１０が前側ガイドピン７を中心にして上向きに揺動し、デッドボルト５が没入位置まで後退する状態で、そのデッドボルト５の先端部内に収容されるようになっている。

図２に示すように、デッドボルト５の上側にはロックレバー１３が設けられている。ロックレバー１３は、両端部が対向一対の外側ガイド盤６Ｂによって支持された支点ピン１４を中心として揺動自在に支持され、その支点ピン１４に支持されたキックばね１５によって先端部がデッドボルト５を押圧する方向に向けて付勢されている。

ロックレバー１３は、デッドボルト５が施錠位置まで前進した際、先端部がデッドボルト５の天板５ａの後端縁に係合してデッドボルト５を施錠位置でロックするようになっている。

ロックレバー１３の揺動中心側の端部には下向きに突片１６が設けられ、その突片１６は、ロックレバー１３がデッドボルト５を施錠位置でロックする状態で、後側ガイドピン８を中心にして揺動自在に支持された解除レバー１７の揺動端部と前後で対向し、その解除レバー１７の一方向への揺動により押圧される。その押圧によりロックレバー１３が上方に向けて揺動してデッドボルト５のロックを解除するようになっている。

解除レバー１７の揺動中心側の端部には、斜め下向きに延びる受圧片１８が設けられている。

錠箱１の内部には、デッドボルト５の上側に基板ケース２０が組み込まれている。また、基板ケース２０とロックレバー１３との間に形成された空間内にモータ支持枠３０が組み込まれ、そのモータ支持枠３０によって電動アクチュエータとしての駆動モータ３１が支持されている。

基板ケース２０は、錠箱１に対して固定とされている。図４および図５に示すように、基板ケース２０の内部にはプリント基板２１が収容されている。プリント基板２１はねじ止めによる手段を介して基板ケース２０に固定され、そのプリント基板２１に駆動モータ３１を制御する制御部２２が設けられている。

ここで、制御部２２は、図９に示すように、入・出力装置(Ｉ／Ｏ)２３、メモリ２４、ＣＰＵ２５を有し、そのＣＰＵ２５は、入・出力装置２３やメモリ２４からデータを受け取り、演算・加工した上で入・出力装置２３やメモリ２４に出力するようになっている。

一方、入・出力装置２３は、電気錠の使用による動作履歴等の情報が入力されると共に、ＣＰＵ２５から入力されるプログラムに基づいて駆動モータ３１を制御する。さらに、メモリ２４は、施・解錠動作を実行させるプログラムや、ＣＰＵ２５から入力される情報を記録するようになっている。

基板ケース２０は、フロント裏板２の内面に沿う前壁２６を有し、その前壁２６に入・出力装置２３に接続されたオスコネクタ２７が取付けられている。このオスコネクタ２７は、その受け口が外部に露出する取付けとされている。

図１に示すように、フロント裏板２には、オスコネクタ２７と対向する位置に、図９に示す端末装置Ａのリード線Ｌの先端部に設けられたメスコネクタ２８が挿入可能な接続口２９が設けられている。

駆動モータ３１は、その回転軸３２が錠箱１の後側板に向く横向きの支持とされ、その回転軸３２の回転を減速して出力するギヤ減速機構３３が駆動モータ３１と錠箱１の後板１ａ間に組み込まれている。

ギヤ減速機構３３は、そのトルク伝達系に互いに噛合する一対のべベルギヤ３４、３５を有し、減速回転を出力する出力ギヤ３６は駆動モータ３１の中心軸に直交する水平軸心を中心にして回転するようになっている。

錠箱１の内部には、後板１ａに近接する位置にラックプレート４０が組み込まれている。ラックプレート４０は、対向一対の内側ガイド盤６Ａの後端部間に形成された上下方向のガイド溝４１に沿って昇降自在に支持され、そのラックプレート４０の長さ方向の中央部一側に支持片４２が設けられ、その支持片４２に設けられた連結ピン４３にクランクアーム４４の一端部が回動自在に連結されている。

図１および図７に示すように、クランクアーム４４は、他端部に連動ピン４５を有し、その連動ピン４５が、出力ギヤ３６の一側面に形成された円弧状の長孔３７内にスライド自在に嵌合され、上記出力ギヤ３６の設定角度の回転により、そのクランクアーム４４を介してラックプレート４０が所定ストローク昇降動するようになっている。

図１に示すように、ラックプレート４０の上部一側には二股片４６が設けられ、その二股片４６間にスイッチレバー５０の一端部に設けられた連動ピン５１が嵌合されている。スイッチレバー５０は、基板ケース２０の側板に突設された支点ピン５２によって長さ方向の中央部が支持され、その支点ピン５２を中心として揺動自在とされている。

スイッチレバー５０の他端部には基板ケース２０の側板に形成された円弧状のガイド溝５３に沿って揺動可能な円筒状の磁石ホルダ５４が設けられ、その磁石ホルダ５４によって第１磁石５５が支持されている。

スイッチレバー５０は、ラックプレート４０の昇降動に連動して、支点ピン５２を中心に設定角度揺動する。図４に示すように、プリント基板２１の部品実装面には、スイッチレバー５０と共に揺動する第１磁石５５の停止位置のそれぞれと対向する位置に、デッドボルト５の施錠位置を検出する第１近接スイッチＳ_１と、デッドボルト５の解錠位置を検出する第２近接スイッチＳ_２とが設けられている。

また、プリント基板２１には、出力ギヤ３６の外周一部と対向する位置に第３近接スイッチＳ_３が設けられ、一方、出力ギヤ３６の外周部には、図１に示すように、第２磁石５６が設けられている。

ここで、第１近接スイッチＳ_１および第２近接スイッチＳ_２は第１磁石５５と対向したとき作動して制御部２２に検出信号を出力するようになっており、制御部は第１近接スイッチＳ_１および第２近接スイッチＳ_２から入力される検出信号により、駆動モータ３１を直前の回転方向と逆方向に回転させるようになっている。その駆動モータ３１の逆回転により出力ギヤ３６はニュートラルの方向に向けて回転し、ニュートラル位置まで出力ギヤ３６が回転すると、第２磁石５６は、第３近接スイッチＳ_３と対向するようになっている。その対向位置において、第３近接スイッチＳ_３が作動して制御部２２に停止信号を出力し、制御部２２は第３近接スイッチＳ_３から入力される停止信号によって逆回転する駆動モータ３１を停止させるようになっている。

なお、ニュートラル位置とは、長孔３７の一端または他端がクランクアーム４４の連動ピン４５と周方向で対向して、出力ギヤ３６の回転がクランクアーム４４の連動ピン４５に直ちに伝達される位置をいう。

図１および図７に示すように、ラックプレート４０の一側下部には折曲げ片４７が設けられ、その折曲げ片４７の側縁にラック歯４８が設けられている。

図１および図２に示すように、錠箱１の内側下部における後部にはデッドハブ６０が組み込まれている。デッドハブ６０は、ボス部６１を有し、そのボス部６１が錠箱１内に固定された台座６２によって回転自在に支持されている。

デッドハブ６０は図示省略したサムターンの手動による回転操作によって回動されるようになっている。デッドハブ６０の外周にはラックプレート４０のラック歯４８が噛合するピニオン歯６３が形成され、上記ラックプレート４０が昇降動すると、その昇降動に連動してデッドハブ６０が設定角度正逆方向に回転するようになっている。

デッドハブ６０の外周上部には押圧片６４が設けられている。押圧片６４は、デッドボルト５の折曲げ片５ｃに形成された前述の切欠部５ｄ内に先端部が配置されている。押圧片６４は、ラックプレート４０の下降動に連動してデッドハブ６０が一方向に回転した際に、切欠部５ｄの前側壁を押圧してデッドボルト５を施錠位置に向けて移動させるようになっている。

また、押圧片６４は、解除レバー１７の受圧片１８と対向し、ラックプレート４０の上昇動に連動してデッドハブ６０が他方向に回転した際、その受圧片１８を押圧して、解除レバー１７を係合解除位置に向けて揺動させると共に、その解除レバー１７を介してデッドボルト５を解錠位置に向けて移動させるようになっている。

デッドハブ６０の外周下部には、第１ストッパ片６５ａと第２ストッパ片６５ｂとが周方向に間隔をおいて設けられ、これらのストッパ片６５ａ、６５ｂは、台座６２に設けられたストッパ部材６６に対する当接によってデッドハブ６０を施錠位置または解錠位置で停止させるようになっている。

図２に示すように、第１ストッパ片６５ａには、デッドハブ６０を施錠位置と解錠位置とに切り換えて付勢する付勢手段６７が連結されている。付勢手段６７は、第１ストッパ片６５ａにばね支持部材６８の一端部を連結し、そのばね支持部材６８の他端部を内側ガイド盤６Ａに支持された回転可能な軸体６９の径方向孔７０にスライド自在に挿入し、そのばね支持部材６８に支持されたスプリング７１で第１ストッパ片６５ａと軸体６９とを相反する方向に押圧するようにしている。

実施の形態で示す電気錠は上記の構造からなり、図１は、電気錠の解錠状態を示し、デッドボルト５はボルト挿入孔４内に没入する解錠位置に配置されている。その解錠状態において、入・出力装置２３に施錠信号が入力されると、駆動モータ３１が駆動し、出力ギヤ３６を図１および図８(ａ)の矢印で示す施錠方向に回転させる。その回転により、出力ギヤ３６に形成された長孔３７の一端がクランクアーム４４の他端部に設けられた連動ピン４５に当接して、その連動ピン４５を引き上げる。その引き上げにより、クランクアーム４４を介して引き上げられて、ラックプレート４０が上昇動する。

また、ラックプレート４０の上昇動により、スイッチレバー５０が支点ピン５２を中心にして、磁石支持側の端部が下降動する方向(図１の矢印で示す方向)に揺動すると共に、デッドハブ６０が施錠方向(図１の矢印示す方向)に回動する。

デッドハブ６０の回動により、そのデッドハブ６０の外周に設けられた押圧片６４がデッドボルト５に設けられた切欠部５ｄの前側壁を押圧する。その押圧により、デッドボルト５が施錠位置に向けて移動する。

図２は、デッドボルト５が施錠位置まで移動した状態を示し、そのデッドボルト５の施錠状態において、ロックレバー１３の先端部がデッドボルト５の天板５ａの後端縁に係合して、デッドボルト５を施錠位置でロックする。

また、デッドボルト５の施錠状態において、スイッチレバー５０の他端部に支持された第１磁石５５がプリント基板２１に実装された第１近接スイッチＳ_１と対向し、第１近接スイッチＳ_１が作動して、施錠位置検出信号を制御部２２に出力する。

制御部２２は、第１近接スイッチＳ_１から入力される検出信号により、駆動モータ３１を直前の回転方向と逆方向に回転させる。その駆動モータ３１の逆回転により、出力ギヤ３６が、図８(ｂ)の矢印で示すように、ニュートラルの方向に向けて回転する。出力ギヤ３６が、図８(ｃ)に示すように、ニュートラル位置まで回転すると、第２磁石５６が、第３近接スイッチＳ_３と対向する。その対向位置において、第３近接スイッチＳ_３が作動して制御部２２に停止信号を出力する。制御部２２は第３近接スイッチＳ_３から入力される停止信号によって逆回転する駆動モータ３１を停止させる。

上記のようにして、出力ギヤ３６がニュートラルの位置まで戻されると、長孔３７の他端がクランクアーム４４の他端部に設けられた連動ピン４５と周方向で対向する状態とされる。

図２に示す電気錠の施錠状態において、入・出力装置２３に解錠信号が入力されると、駆動モータ３１が駆動し、出力ギヤ３６が同図の矢印で示す解錠方向に回転する。その回転により、出力ギヤ３６に形成された長孔３７の他端がクランクアーム４４の他端部に設けられた連動ピン４５に当接して、その連動ピン４５を引き下げる。その引き下げにより、クランクアーム４４を介して引き上げられて、ラックプレート４０が下降動する。

また、ラックプレート４０の下降動により、スイッチレバー５０が支点ピン５２を中心にして、磁石支持側の端部が上昇動する方向(図２の矢印で示す方向)に揺動すると共に、デッドハブ６０が解錠方向(図２の矢印示す方向)に回動する。

デッドハブ６０の解錠方向への回動により、そのデッドハブ６０の外周に設けられた押圧片６４が解除レバー１７の受圧片１８を押圧し、その押圧により解除レバー１７が揺動してロックレバー１３の突片１６を押圧する。

突片１６の押圧により、ロックレバー１３が係合解除方向に揺動してデッドボルト１５のロックを解除する。その解除状態において、押圧片６４は受圧片１８を押し続けるため、デッドボルト５は後退動して、図１に示すように、解錠状態とされる。

デッドボルト５の解錠状態において、スイッチレバー５０の他端部に支持された第１磁石５５がプリント基板２１に実装された第２近接スイッチＳ_２と対向し、第２近接スイッチＳ_２が作動して、解錠位置検出信号を制御部２２に出力する。

制御部２２は、第２近接スイッチＳ_２から入力される検出信号により、駆動モータ３１を直前の回転方向と逆方向に回転させる。その駆動モータ３１の逆回転により出力ギヤ３６はニュートラルの方向に向けて回転する。出力ギヤ３６がニュートラル位置まで回転すると、第２磁石５６が、第３近接スイッチＳ_３と対向する。その対向位置において、第３近接スイッチＳ_３が作動して制御部２２に停止信号を出力し、制御部２２は第３近接スイッチＳ_３から入力される停止信号によって逆回転する駆動モータ３１を停止させる。

上記のようにして、出力ギヤ３６がニュートラルの位置まで戻されると、図８(ｃ)に示すように、長孔３７の一端がクランクアーム４４の他端部に設けられた連動ピン４５と周方向で対向する状態とされる。

上記のような施錠および解錠の動作は、図９に示す制御部２２のメモリ２４に記憶されたプログラムに沿って実行されるものであり、そのプログラムの変更や、ＣＰＵ２５からメモリ２４に入力されて記録される動作履歴等の記録情報の取り出しに際しては、電気錠が取付けられたドアを開放し、外部に露出するフロントプレート３の取り外しによってフロント裏板２に形成された接続口２９を開放する。そして、パソコン等の端末装置Ａに接続されたリード線Ｌの先端部のメスコネクタ２８を開放状態とされた接続口２９からオスコネクタ２７に接続して端末装置Ａを操作する。

このように、フロントプレートを取り外すことによってオスコネクタが外部に露出し、そのオスコネクタを介して端末装置を接続することができるため、錠箱の取り外しやプリント基板の取り出し作業を不要とすることができ、プログラムの変更作業や動作履歴等の記録情報の取り出しを簡単に行うことができる。

実施の形態では、電動アクチュエータとしての電動モータ３１によりデッドボルト５を進退動させて、施・解錠させるようにしたが、ソレノイドを電動アクチュエータとし、そのソレノイドにより反転ラッチの反転動作を制御して施・解錠させるようにしてもよい。

１錠箱
２フロント裏板
３フロントプレート
２０基板ケース
２１プリント基板
２２制御部
２３入・出力装置
２６前壁
２７オスコネクタ
２８メスコネクタ
２９接続口
３１駆動モータ（電動アクチュエータ）
Ａ端末装置
Ｌリード線

Claims

フロントプレートおよびフロント裏板を有する錠箱の内部に、プリント基板が収容された基板ケースと、施・解錠動作の駆動源となる電動アクチュエータとを組込み、前記プリント基板に設けられた制御部により前記電動アクチュエータの駆動を制御して、施・解錠を行なう電気錠において、
前記基板ケースの前記フロント裏板の内面に沿う前壁に、前記制御部の入・出力装置に接続されたオスコネクタを、その受け口が外部に露出するようにして設け、前記フロント裏板には、前記オスコネクタと対向する位置に端末装置に接続されたリード線の先端部のメスコネクタが挿入可能な接続口を設けたことを特徴とする電気錠。