(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸張位置と後退位置との間で移動可能なラッチボルトと、
前記ラッチボルトを前記伸張位置と後退位置との間で移動しかつ前記ラッチボルトが前記後退位置へ並進できる第１角度位置と前記ラッチボルトがロックされて前記後退位置へ並進できない第２角度位置との間で出力軸配列体を回転させるために前記ラッチボルトに直接的又は間接的に接続される回転可能な前記出力軸配列体を有する、モータと、
を備える、電子ラッチ組立体。
【請求項２】
内部コンパートメントと前記内部コンパートメント内に形成されたストッパ面とを含むハウジングと、
前記内部コンパートメント内に少なくとも部分的に配置されたラッチボルトであって、前記ラッチボルトが、伸張位置と後退位置との間で移動可能である、ラッチボルトと、
前記ラッチボルトを前記伸張位置と前記後退位置との間で移動するために前記ラッチボルトに直接的又は間接的に接続される回転可能な出力軸配列体を有するモータと、
前記出力軸配列体から延びる突出部であって、出力軸の第１角度位置において、前記突出部が、前記ラッチボルトの前記後退位置へ向かう移動を許容するために前記突出部が前記ストッパ面から離間するアンロック状態に維持され、かつ前記出力軸の第２角度位置において、前記突出部が、前記ラッチボルトの前記後退位置へ向かう移動を防止するために前記ストッパ面を圧して位置付けられるロック状態に維持される、突出部と、
を備える、電子ラッチ組立体。
【請求項３】
前記モータが、前記突出部を前記ロック状態に位置付けるために前記出力軸配列体を第１回転方向へ回転するように作動されるように構成され、前記モータが、前記突出部を前記アンロック状態に位置付けるために前記第１回転方向と反対の第２回転方向へ前記出力軸配列体を回転するように作動されるように構成される、請求項２に記載の電子ラッチ組立体。
【請求項４】
ドア開口部に選択的に係合するための電子ラッチ組立体であって、前記電子ラッチ組立体が、
内部コンパートメントを含むハウジングと、
前記内部コンパートメント内に少なくとも部分的に配置されたラッチボルトであって、前記ドア開口部と係合するための伸張位置と前記ラッチボルトが前記ドア開口部から外れる後退位置との間で移動可能である、ラッチボルトと、
前記ラッチボルトを前記伸張位置と前記後退位置との間で移動するために前記ラッチボルトに直接的又は間接的に接続される回転可能な出力軸配列体を有するモータと、
前記ラッチボルトが前記後退位置に維持されているとき前記電子ラッチ組立体を前記ドア開口部から離れる方向へ付勢するために前記ハウジングに取り付けられたバネ式のレバーと、
前記レバーの位置を感知して、感知した前記レバーの位置を前記電子ラッチ組立体のコントローラへ通信するためのセンサと、
を備える、電子ラッチ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年２月１６日に提出された「電気機械的施錠ラッチ」と題する米国仮出願第６２／２９５７１９号（その内容は、参照によりあらゆる目的のためにその全体が本明細書に援用される）に関連し、その優先権の利益を主張する。
【０００２】
本開示は、ラッチ組立体の分野に関連する。
【背景技術】
【０００３】
Ｇａｒｎｅａｕに対する米国特許第８４９６２７５号及びＧａｒｎｅａｕに対する米国特許第７４５５３３５号（その各々が、参照によりその全体が本明細書に援用される）において説明されるように、ラッチ組立体は、多くの用途において、パネル、ドア及びドア枠などの物品を一緒に固定するために使用される。例えば、コンテナ、キャビネット、クローゼット、タンス、コンパートメント及び同種のものは、ラッチで固定できる。更に、多くの用途において、遠隔又はプッシュボタン入力、コード化アクセス、キーレスアクセス又はアクセスの監視が必要なので、電動ラッチが望ましい。
【０００４】
スイングドア、タンス又はこれと同種のものの１つが、静止パネル、ドア枠、キャビネット又はコンパートメント本体に締結又は固定される場合に、パネル閉鎖具用の様々なラッチが、これまで採用されている。ラッチシステムの無認可の開放を防止するために、セキュリティの点で改良されたラッチシステムが、引き続き必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８４９６２７５号明細書
【特許文献２】米国特許第７４５５３３５号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の形態は、電気機械的施錠ラッチに関する。
【０００７】
１つの形態によれば、本発明は、伸張位置と後退位置との間で移動可能なラッチボルトを備える電子ラッチ組立体を提供する。回転可能な出力軸配列体を有するモータは、伸張位置と後退位置との間でラッチボルトを移動しかつラッチボルトが後退位置へ並進できる第１角度位置とラッチボルトがロックされて後退位置へ並進できない第２角度位置との間で出力軸配列体を回転させるために、直接的又は間接的にラッチボルトに接続される。
【０００８】
別の形態によれば、本発明は、内部コンパートメントを含むハウジングと内部コンパートメント内に形成されたストッパ面とを備える電子ラッチ組立体を提供する。ラッチボルトは、少なくとも部分的に内部コンパートメント内に配置され、ラッチボルトは、伸張位置と後退位置との間で移動可能である。回転可能な出力軸配列体を有するモータは、伸張位置と後退位置との間でラッチボルトを移動するためにラッチボルトに直接的又は間接的に接続される。突出部が、出力軸配列体から延びる。出力軸の第１角度位置において、突出部は、アンロック状態に維持され、この状態において、突出部は、ストッパ面から分離されて、後退位置へ向かうラッチボルトの移動を許容する。出力軸の第２角度位置において、突出部はロック状態に維持され、この位置において、突出部は、ストッパ面に接する場所に在って、後退位置へ向かうラッチボルトの移動を防止する。
【０００９】
更に別の形態によれば、本発明は、ドア開口部に選択的に係合するための電子ラッチ組立体を提供する。電子ラッチ組立体は、内部コンパートメントを含むハウジングを備える。ラッチボルトは、少なくとも部分的に内部コンパートメント内に配置され、ドア開口部に係合するための伸張位置とラッチボルトがドア開口部から外される後退位置との間で移動可能である。回転可能な出力軸配列体を有するモータは、伸張位置と後退位置との間でラッチボルトを移動するためにラッチボルトに直接的又は間接的に接続される。ラッチボルトが後退位置に維持されるとき電子ラッチ組立体をドア開口部から離れる方向へ付勢するために、バネ式レバーがハウジングに取り付けられる。レバーの位置を感知するためのセンサは、レバーの感知された位置を電子ラッチ組立体のコントローラに通信する。
【００１０】
本発明は、添付図面を参照しながら下記の詳細な説明を読むとき良く理解できる。慣例により、図面の様々な特徴は、特に指示しない限り、縮尺通りではない。逆に、様々な特徴の寸法は、明確化のために拡大又は縮小される場合がある。図面は下記の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の形態に従ったラッチ組立体の斜視図である。
【図２】異なる状態のレバー及びボルト部分を示す、図１のラッチ組立体の別の斜視図である。
【図３】後退状態のボルト部分を示す、図１のラッチ組立体の別の斜視図である。
【図４】伸張位置で示される図１のラッチ組立体の別の斜視図であり、ラッチ組立体の内部構成要素を明らかにするために蓋部分を取り除いてある。
【図５】後退位置で示される図１のラッチ組立体の上面図であり、ラッチ組立体の内部構成要素を明らかにするために蓋部分及びバッテリカバーを取り除いてある。
【図６Ａ−６Ｇ】図１のラッチ組立体のハウジングのベース部分の詳細図である。
【図７Ａ−７Ｇ】図１のラッチ組立体のラッチボルトの詳細図である。
【図８Ａ−８Ｇ】図１のラッチ組立体の出力カムの詳細図である。
【図９Ａ−９Ｇ】図１のラッチ組立体の駆動カムの詳細図である。
【図１０】ロック状態に維持された図１のラッチ組立体の上面図である。
【図１１】ラッチ状態に維持された図１のラッチ組立体の上面図である。
【図１２】アンラッチ状態に維持された図１のラッチ組立体の上面図である。
【図１３Ａ】線１３Ａ−１３Ａに沿って見た図１１のラッチ組立体の断面図である。
【図１３Ｂ】線１３Ｂ−１３Ｂに沿って見た図１０のラッチ組立体の断面図である。
【図１３Ｃ】線１３Ｃ−１３Ｃに沿って見た図１０のラッチ組立体の断面図である。
【図１４】線１４−１４に沿って見た図５のラッチ組立体の断面図である。
【図１５】ラッチボルトとセンサとの間の相互作用を示す詳細図である。
【図１６Ａ−１６Ｂ】レバーとリードスイッチとの間の相互作用を示す。
【図１７Ａ】出力カムとセンサとの間の相互作用を示す。
【図１７Ｂ】出力カムとセンサとの間の相互作用を示す。
【図１７Ｃ】出力カムとセンサとの間の相互作用を示す。
【図１７Ｄ】出力カムとセンサとの間の相互作用を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明について、本明細書において具体的な実施形態を参照して図示し説明するが、本発明は、示される詳細に限定されるものではない。むしろ、本発明から逸脱することなく請求項の同等物の範囲内で前記詳細に様々な修正を加えることができる。
【００１３】
本明細書において使用する場合、「近位」及び「遠位」は、ラッチボルト開口部に対する位置又は方向を意味する。例えば、特定の構成要素の近位部分は、ラッチボルト開口部９に近い方の部分であり、遠位部分はラッチボルト開口部９から遠い方の部分である。さらに、近位方向は、ラッチボルト開口部９へ向かう方向であり、遠位方向は、ラッチボルト開口部９から離れる方向である。
【００１４】
図１〜３は、本発明の代表的実施形態に従ったラッチ組立体１０の斜視図であり、組み立て済みで示される。ラッチ組立体１０は、概略的に、ベース部分１２と蓋部分１４と１つ又は複数のバッテリ１７が設置されているバッテリコンパートメントを見えないようにするための取外し可能カバー１６と、を含むハウジング囲繞体１１を含む。又は、ラッチ組立体１０は有線とすることができ、バッテリ１７を省略できる。ベース部分１２、蓋部分１４及び取外し可能カバー１６は、締結具によって一緒に取り付けられる。ハウジング囲繞体１１のこれらの構成要素は、例えば金属又はプラスチックから形成できる。
【００１５】
ラッチ組立体１０は、静止ドア開口部（図示せず）と選択的に噛み合うために可動ドア（図示せず）に固定するか又はその逆とすることができる。単純化のために、以下において、ラッチ組立体１０は、可動ドアに永久的に固定され、ラッチ組立体１０は、静止ドア開口部の開口と選択的に噛み合うと、想定する。
【００１６】
ベース部分１２及び蓋部分１４は、一緒に、中にラッチ組立体１０の内部構成要素が配置される中空内部空間を形成する。ベース部分１２の詳細を図６Ａ〜６Ｇに示す。ベース部分１２は、概略的に、ラッチ組立体１０の個々の内部構成要素の多くを取り付ける又は着座する面（５７及び５９など）を含む。ベース部分１２は、一体成形要素とするか、又は一緒に固定される複数構成要素から構成できる。
【００１７】
ハウジング囲繞体１１の中空内部空間内に配置される内部構成要素の３つ、即ち品目１３、１５及び１９は、図１〜３に示すように、ハウジング囲繞体の外部に少なくとも部分的に延びる。
【００１８】
特に、バネ式ラッチボルト１３のボルト部分２０は、例えば、静止ドア開口部（図示せず）に選択的に係合するためにハウジング囲繞体１１の側面に形成された開口部９を貫通して延びる。ラッチボルト１３は、図１に示す伸張位置と図２に示す後退位置との間で移動可能である。伸張位置の時、ボルト部分２０は、ドア開口部に係合でき、後退位置の時、ボルト部分２０は、ドア開口部に係合しない。
【００１９】
バネ式レバー１５は、例えば、静止ドア開口部と選択的に係合するためにハウジング囲繞体１１の同じ側面に形成された別の開口部を貫通して延びる。レバー１５は、ドア（図示せず）をドア開口部（図示せず）から離れる方向へ付勢するように構成される。作動時に、ドア（ラッチ組立体１０が取り付けられる）の閉鎖位置から始まり、図２に示す後退位置へラッチボルト１３を移動すると、レバー１５は、図１に示す圧縮位置から図２に示す拡張休止位置へ移動し、それによって、ドア（並びにラッチ組立体１０全体）をドア開口部から押し離して、最終使用者が手動で介入することなく、ドアを自動的に開く。
【００２０】
制御スイッチ１９は、ラッチ組立体１０を手動で操作するために、ハウジング囲繞体１１の外面に設置される。
【００２１】
図４及び５は、ラッチ組立体１０の内部構成要素を明らかにするために部分的に分解されて示されたラッチ組立体１０の付加的図である。図４においては、蓋１４が省略され、図５においては、蓋１４及びカバー１６が省略される。印刷回路板（ＰＣＢ）１８はベース部分１２の内壁に取り付けられる。ラッチ組立体１０の電子構成要素のほとんど（全てでは無くても）は、ＰＣＢ１８に取り付けられる。
【００２２】
次に、バネ式ラッチボルト１３の動きの制御に関連する構成要素を参照すると、ラッチボルト１３の端部は、ベース部分１２の開口部９を貫通して移動可能に配置される。ラッチボルト１３は、伸張位置（図４）と後退位置（図５）との間を軸方向へ並進する。ラッチボルト１３は、例えば従来のドア開口部と係合するために傾斜面を有するボルト部分２０を含む。長方形ケージ要素２１（ボルト部分２０と一体的に形成される）は、ハウジング囲繞体１１の内部に配置される。ケージ要素２１は、電動アクチュエータ組立体のいくつかの構成要素を取り囲む。
【００２３】
圧縮バネ２４は、ベース部分１２の内面から延びるボス２６（図６Ａ及び６Ｅも参照）とラッチボルト１３の内向き面から延びるポスト２８（図７Ａ及び７Ｇも参照）との間に取り付けられる。ボス２６は、ベース部分１２に移動不能に固定されるのに対して、ラッチボルト１３は、ベース部分１２に対して並進できる。したがって、バネ２４は、ラッチボルト１３を図４に示す伸張位置へ向かって付勢するように構成される。
【００２４】
電動アクチュエータ組立体は、ラッチボルト１３をロックし、アンロックし、バネ２４の付勢力に抵抗して移動するように構成される。電動アクチュエータ組立体は、概略的に、電動モータ２２と、減速歯車システム２３と、出力カム３０と、駆動カム３３と、を含む。図示する実施形態において、モータ２２の出力軸（図示せず）は、モータ２２にエネルギーが与えられたときモータが減速歯車システム２３に起動力又は入力トルクを与えるように、減速歯車システム２３に係合される。モータ２２によって与えられた起動力又は入力トルクは、回転力であり、減速歯車システム２３の歯車（図示せず）に回転を与える。減速歯車システムの作動及び減速歯車システムとモータの出力軸との間の相互接続は、周知なので、詳細には論じない。モータの出力軸は、モータがエネルギーを与えられることに応答して回転し、それによって、減速歯車システム２３の出力軸（図示せず）を回転させる。減速歯車システムとは、モータの出力軸が減速歯車システム２３の出力軸の回転のたびにその数倍又はそれ以上回転しなければならないことを意味する。この配列体は、モータのトルク出力を増大し、したがって、ラッチボルト１３の適切な作動のために必要とされるモータ２２のサイズを減少できる。減速歯車システム２３は、所望の場合には省略できる。
【００２５】
図４、図５及び図８Ａ〜８Ｇを参照すると、減速歯車システム２３の出力軸は、その遠位端にカム面を有する出力カム３０に接続される。出力カム３０の詳細図を図８Ａ〜８Ｇに示す。出力カム３０は、その近位端において軸方向へ延びる中央軸部分３４を含む、変動する直径を持つ実質的な円筒体である。軸部分３４は、ラッチ組立体１０の正常な作動において軸部分３４が減速歯車システム２３とユニットとして回転するように、減速歯車システム２３の出力軸を受け入れるように構成される受容部３９を含む。例えば、受容部３９と減速歯車システムの出力軸は、受容部３９と減速歯車システム２３の出力軸との間に相対的回転が生じないように噛み合う非円形断面を持つことができる。
【００２６】
モータ２６の出力軸、減速歯車システム２３、出力カム３０及び駆動カム３３は、本明細書において出力軸配列体と呼ぶ場合がある。
【００２７】
図５及び図１４に示すように、２つの突出部３６Ａ及び３６Ｂ（個別に又はまとめて突出部３６と呼ぶ）は、翼の形に、軸部分３４の両側から半径方向外向きに延びる。突出部３６は、軸部分３４の円周に沿って約１８０°均等に離間する。各突出部３６は、軸部分３４の円周の周りで約４５°の半径幅を有する。図１４に示すように、突出部３６は、ＰＣＢ１８上のモータ制御センサ３８と境界を接するように構成される。モータ制御センサ３８は、突出部３６の１つの有無を感知する。言い換えると、突出部３６が直接センサ３８に隣接するとき、センサ３８は、突出部３６の存在を記録し、そうでなければ、突出部３６の不在を記録する。モータ制御センサ３８は、例えば光通過センサ（optical pass through sensor）（図示）、光スイッチ、磁気スイッチ又は機械的スイッチとすることができる。
【００２８】
出力カム３０は、その遠位端に傾斜カム面を含む。特に、遠位端の１対の傾斜路４０は、各々、出力カム３０の中心軸線の周りで約１５０°の螺旋経路に沿って延びる。各傾斜路４０は、出力カム３０の回転軸線の周りに螺旋状に配列されるカム面を含む。出力カム３０の回転軸線に対して直角に延びる平坦な水平のランディング面が、各傾斜路４０の頂点４３に形成される。出力カム３０の回転軸線に対して直角に延びる別の平坦な水平のランディング面が、各傾斜路４０の基部４５に形成される。出力カム３０の回転軸線に対して平行に延びる平坦な垂直面４１が、一方の傾斜路４０の頂点４３を他方の傾斜路４０の基部４５と接続する。傾斜路４０の傾斜面は、同じ回転方向へ上昇する。
【００２９】
図４、図５及び図９Ａ〜９Ｇを参照すると、出力カム３０は、駆動カム３３に選択的に係合するように構成される。駆動カム３３の詳細図を図９Ａ〜９Ｇに示す。駆動カム３３は、その近位端に出力カム３０の傾斜路４０と実質的に同様の１対の傾斜路４４を含む実質的な円形体を備える。特に、各傾斜路４４は、駆動カム３３の回転軸線の周りに螺旋状に配列されたカム面を含む。駆動カム３３の回転軸線に対して直角に延びる平坦な水平のランディング面が、各傾斜路４４の頂点４９に形成される。駆動カム３３の回転軸線に対して直角に延びる別の平坦な水平ランディング面が、各傾斜路４４の基部４７に形成される。駆動カム３３の回転軸線に対して平行に延びる平坦な垂直面４６が、一方の傾斜路４４の頂点４９を他方の傾斜路４４の基部４７と接続する。傾斜路４４の傾斜面は、同じ回転方向へ上昇する。
【００３０】
図４に示すラッチボルト１３の伸張位置において、傾斜路４４は、（ｉ）各傾斜路４０の頂点４３が各傾斜路４４の基部４７に着座し、（ｉｉ）各傾斜路４４の頂点４９が各傾斜路４０の基部４５に着座し、かつ（ｉｉｉ）各傾斜路４０の平坦な垂直面が各傾斜路４４の平坦な垂直面４６に接して位置付けられるように、傾斜路４０とインターロックする。図５に示すラッチボルト１３の後退位置において、各傾斜路４４の頂点４９は、各傾斜路４０の頂点４３に接して位置付けられ、傾斜路４０及び４４の傾斜面は、相互に外れる。
【００３１】
駆動カム３３は、ケージ要素２１から延びる円形ポスト５１（図７Ａ）を受け入れる円形受容部４８（図９Ｄ）を有する。駆動カム３３は、ポスト５１の周りで限定された範囲で回転できる。駆動カム３３は、ラッチボルト１３のケージ要素２１と一緒に限定された範囲で軸方向へ並進できる。駆動カム３３は、ケージ要素２１のフランジ５６とケージ要素２１の遠位内面との間に挟まれるので、ケージ要素２１に対して並進できない。図１３Ａ〜１３Ｃに示すように、駆動カム３３の円形体は、半径方向に、ベース部分１２形成される半円形凹部５７と蓋部分１４に形成される相補的な半円形凹部との間に挟まれる。駆動カム３３、ベース部分１２及び蓋部分１４の間の滑り嵌めによって、駆動カム３３は、図１０〜１２に関連して更に詳しく説明するように、ベース部分１２及び蓋部分１４に対して限定された回転及び並進が可能である。
【００３２】
駆動カム３３は、駆動カム３３の頂点４９から半径方向外向きに延びる翼の形の２つの突出部５５Ａ及び５５Ｂ（個別に又はまとめて突出部５５と呼ぶ）を有する。突出部５５は、駆動カム３３の円周に沿って約１８０°離間する。上述のように、駆動カム３３は、限定された範囲で並進できかつ限定された範囲で回転できる。突出部５５は、以下で説明するように、ラッチボルト１３を選択的にロック及びアンロックするために、回転及び並進の両方を制限するように構成される。
【００３３】
図１３Ａ〜１３Ｃは、駆動カム３３とハウジング囲繞体１１との間の相互作用を示す。駆動カム３３は、突出部５５がベース部分１２及び／又は蓋部分１４の面を圧して、駆動カム３３のそれ以上の回転を防止するまで、右回り又は左回りに回転できる。駆動カム３３は、又、突出部５５Ａがベース部分１２のストッパ面５９を圧しかつ突出部５５Ｂが蓋部分１４のストッパ面６２を圧するまで、ベース部分１２及び蓋部分１４の滑動面５７（図６Ａも参照）に沿って遠位方向へ並進できる。突出部５５Ａ及び５５Ｂがそれぞれストッパ面５９及び６２を圧すると、ラッチボルト１３は遠位方向へ並進できない。
【００３４】
図１５は、ラッチボルト１３と位置センサ６３との間の相互作用を示す詳細図である。ラッチ組立体１０は、ラッチボルト１３が伸張位置にあるか後退位置にあるかを測定するためにラッチボルト１３の位置を監視するように構成される。特に、ラッチボルト１３のケージ要素２１は、図１４に示すようにＰＣＢ１８上の位置センサ６３と通信する突出するケージ面６１を含む。位置センサ６３は、突出ケージ面６１の有無を感知する。図５に示すようにラッチボルト１３が後退位置に維持されるとき、位置センサ６３は、突出ケージ面６１の存在を感知する。ラッチボルト１３が図４に示されるように伸張位置に維持されるとき、位置センサ６３は、突出ケージ面６１の存在を感知しない。位置センサ６３は、例えば光通過センサ（図示）、光スイッチ、磁気スイッチ又は機械的スイッチとすることができる。
【００３５】
上記で説明するように、ラッチ組立体１０は、ドアが係合するドア開口部（図示せず）から離れる方向へドア（図示せず）及びラッチ組立体１０を付勢するように構成されるバネ式レバー１５を含む。レバー１５は、レバーを図２及び４の矢印方向へ付勢するように構成される捩じりバネ６４を含む。ドアの閉鎖位置から始めて、ラッチボルト１３が図２に示す後退位置へ動かされると、レバー１５は、捩じりバネ６４の力で図１に示す圧縮位置から図２に示す拡張位置へ移動し、それによって、ドア（並びにラッチ組立体１０）をドア開口部から離れる方向へ押して、最終使用者の手が介入することなく自動的にドアを開く。
【００３６】
ラッチ組立体は、ドアが開いているか閉まっているかを測定するためにレバー１５の位置を監視するように構成される。特に、レバー１５は、図１６Ａ及び１６Ｂに示すようにＰＣＢ１８上のリードスイッチ６６と通信する埋込み希土類磁石６５を含む。言い換えると、リードスイッチ６６は、技術上周知のように、磁石６５の磁場を感知する。リードスイッチ６６は、磁石６５の有無を感知する。レバー１５が図１６Ａに示す圧縮位置に維持されるとき即ちドアが閉鎖されているとき、リードスイッチは、磁石６５の存在を感知する。レバー１５が図１６Ｂに示す伸張位置に維持されるとき即ちドアが開放されているとき、リードスイッチ６６は磁石６５の存在を感知しない。レバー１５の位置を監視するその他の装置が想定される。例えば、リードスイッチ６６を光通過センサ、光スイッチ又は機械的スイッチと交換できる。
【００３７】
ラッチ組立体１０は、ラッチ組立体１０の作動を監視及び制御するために少なくともモータ２２、リードスイッチ６６、位置センサ６３及びモータ制御センサ３８と通信する、ＰＣＢ１８上に取り付けられたコントローラ６８を含む。
【００３８】
ＰＣＢ１８は、ラッチ組立体１０との無線送受信を可能にするためにコントローラ６８に接続される受信器及び送信器も含む。例えば、コントローラ６８は、センサ及びスイッチ３８、６３及び６６の様々な状態に基づいて、ラッチ組立体１０のロック、アンロック、ラッチ及びアンラッチ状態並びにラッチ組立体１０に接続されるドアの開放及び閉鎖状態に関する情報を送信できる。この情報を用いて、使用者は、ドアが開いているか閉じているかを判定でき、又は、使用者は、ラッチ組立体１０を視覚的に現場で検査する必要なく、ラッチ組立体がアンラッチ、ロック又はアンロックされているかを判定できる。又、ラッチ組立体１０は、受信器及び送信器を用いて遠隔的に制御できる。例えば、使用者は、ラッチ組立体１０にドアを開放するよう又はラッチ組立体１０をアンロックまたはロックするように遠隔的に命令を与えることができる。ラッチ組立体１０との送受信は無線、有線、ウェブベース及び／又はクラウドベースとするか、又は当業者には既知の他の従来の通信方法とすることができる。
【００３９】
本明細書において、以下で、図１０〜１２に従ったラッチ組立体１０を操作するための１つの代表的な方法を説明する。代表的な方法は、特定のステップ又は順序に限定されず、図示する又は説明するものから変更できる。
【００４０】
図１０〜１２は、図１０に示すロック状態から図１１に示すアンロック状態及び図１２に示すアンラッチ状態へ移動するラッチ組立体１０を示す。この操作方法を説明のために、ラッチ組立体１０は図１０に示すロック状態から始まり、ラッチ組立体１０は可動ドア（図示せず）に固着されると、仮定する。ラッチ組立体１０は、任意の状態から開始でき、ラッチ組立体は必ずしもドアに取り付けられないことが分かるはずである。
【表１】
0006989530.tif 000002
【００４１】
図１０に示すロック状態において、ラッチ組立体１０のラッチボルト１３は、静止ドア開口部の開口においてラッチされロックされており、レバー１５は、捩じりバネ６４が圧縮状態に維持されるようにドア開口部を圧して付勢される。ロック状態において、出力カム３３の突出部５５Ａ及び５５Ｂは図１３Ａ〜１３Ｃを参照して説明したようにそれぞれストッパ面５９及び６２を圧するので、ドアを開けることはできず、ラッチボルト１３を遠位方向（図１２の矢印）へ並進することもできない。
【００４２】
図１０、図１６Ａ、図１７Ａ（ａ）及び図１７Ａ（ｃ）に示すラッチ組立体１０のロック状態において、リードスイッチ６６は、図１６Ａに示すように、レバー１５の存在を感知するので、‘ＯＮ’である。モータ制御センサ３８は、図１７Ａ（ａ）に示すように（突出部３６Ａの先端縁はセンサ３８の感知エリアを僅かに越える）突出部３６Ａを感知しないので、‘ＯＦＦ’である。位置センサ６３は、図１７Ａ（ｃ）に示す位置にあるケージ面６１の存在を感知しないので、‘ＯＦＦ’である。ラッチボルト１３（その上にケージ面６１が形成される）も、まだ移動していない。センサ及びスイッチは、その特定の‘ＯＮ’及び‘ＯＦＦ’状態を、ＰＣＢ１８を介してコントローラ６８に通信する。
【００４３】
上記で説明し図１０に示すラッチ組立体１０のロック状態から始まって、ラッチ組立体１０は、図１１に示されるアンロック状態へ動くように操作される。特に、コントローラ６８は、出力カム３０を右回り方向へ回転するためにモータ２２へ信号を送る（図１０Ａ及び１７Ａにおいて右回り矢印が示される）。出力カム３３が回転するとき、出力カム３０の傾斜面４０は、駆動カム３３の傾斜面４４と係合して、同時に駆動カム３３を右回り方向へ回転させる。
【００４４】
出力カム３３の突出部５５Ａ及び５５Ｂとそれぞれストッパ面５９及び６２との間の係合により、出力カム３０が回転するとき、駆動カム３３はまだ軸方向へ並進できない。しかし、駆動カム３３が最初に右回りに４５°回転すると、出力カム３３の突出部５５Ａ及び５５Ｂは、半径方向へそれぞれストッパ面５９及び６２から離間する。言い換えると、駆動カム３３の突出部５５Ａ及び５５Ｂは、図１３Ｂに示すロック位置から図１３Ａに示すアンロック位置へ移動する。駆動カム３３が最初に４５°右回り方向へ回転すると、モータ制御センサ３８は、突出部３６Ａを感知するので、‘ＯＮ’である。
【００４５】
図１３Ａに示すアンロック位置に到達すると、突出部５５Ａ及び５５Ｂが蓋部分１４及びベース部分１２の面を圧するので、駆動カム３３は、右回り方向へそれ以上回転できない。駆動カム３３のアンロック位置において、ラッチボルト１３は、もはやロック状態にはない。又、駆動カム３３のアンロック状態においては、ラッチボルト１３及び駆動カム３３を遠位方向へ手動で移動できる。
【００４６】
駆動カム３３が右回りに４５°回転した後、リードスイッチ６６は、レバー１５の存在を感知するので、 ‘ＯＮ’のままである。レバー１５はまだ図１６Ａに示す伸張位置から移動していない。モータ制御センサ３８は、もはや突出部３６の後端縁の存在を感知しないので‘ＯＦＦ’である。位置センサ６３は、ケージ面６１（まだ図１７Ａ（ｃ）に示す位置にある）の存在を感知しないので、 ‘ＯＦＦ’のままである。
【表２】
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【００４７】
モータ２２は、ラッチボルト１３がアンロックされた後休止しない。モータ２２は、ラッチボルト１３がアンラッチされるまで引き続き出力カム３０を右回り方向へ回転させる。コントローラ６８は、更に１３５°右回りに出力カム３０を回転させる（即ち合計で１８０°右回りに回転させる）ようにモータ２２へ信号を送り続けて、ラッチ組立体１０を図１１に示すアンロック状態から図１２に示すアンラッチ状態へ移動させる。
【００４８】
特に、出力カム３０が追加の１３５°右回りに回転するとき、出力カム３０の傾斜面４０は、駆動カム３３の傾斜面４４に沿って乗り、図１２に示すように、各傾斜路４４の頂点４９が各傾斜路４０の頂点４３を圧して、傾斜路４０及び４４の傾斜面が相互に完全に外れるまで、遠位方向へ駆動カム３３（上述のように、右回り方向へそれ以上回転できない）を並進させる。駆動カム３３が遠位方向へ並進するとき、駆動カムは、ラッチボルト１３を遠位方向へ押し、それによって、ラッチボルト１３のボルト部分２０を開口部９から引き込ませる。
【００４９】
ラッチボルト１３のボルト部分２０が開口部９から引っ込むと、バネ式レバー１５は、バネの力を受けて自動的に前方へ跳ねて、ドア（ラッチ組立体１０が固定的に取り付けられている）をドア開口部から離れる方向へ移動させる。言い換えると、レバー１５は、図１６Ａに示す位置から図１６Ｂに示す位置へ移動する。これでドア（図示せず）は開いている。
【００５０】
出力カム３０が追加の１３５°右回りに回転するとき、モータ制御センサ３８は、センサ３８が図１７Ａ（ｂ）に示すように突出部３６Ｂの先端縁を感知すると、‘ＯＮ’状態へ戻る。センサ３８が‘ＯＮ’状態へ戻ったら、コントローラ６８は、直ちにモータ２２を非活動化する。モータ２２は、必ずしも１８０°の設定角度全体を回転するようにプログラムされず、モータ２２は、モータ制御センサ３８によってコントローラ６８へ送る信号に基づいて制御される。コントローラ６８は、センサ３８によって通信されるＯＮ及びＯＦＦ状態のシーケンスを追跡する。
【００５１】
ラッチ組立体１０がアンラッチ状態になったら、リードスイッチ６６は、図１６Ｂに示すように、もはやレバー１５に埋め込まれた磁石の存在を感知しないので、‘ＯＦＦ’である。上述のように、モータ制御センサ３８は、図１７Ａ（ｂ）に示すように突出部３６Ｂの先端縁を感知するので‘ＯＮ’である。位置センサ６３も、図１７Ａ（ｄ）に示すようにケージ面６１の存在を感知するので、‘ＯＮ’である。
【表３】
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【００５２】
このときドアは開放されており、ドアが再び閉鎖されたときラッチボルト１３がドア開口部の開口と再係合できるように、ラッチボルト１３は、図１１に示すアンロック・伸張状態に戻されなければならない。このために、リードスイッチ６６が‘ＯＦＦ’状態（即ちラッチ組立体１０がアンラッチ状態であることを示す）に切り替わってから設定された時間（たちえば２秒）が経過した後、コントローラ６８は、自動的に、右回り方向へ約４５°出力カム３０を回転させるようにモータ２２へ信号を送って、ラッチ組立体１０を図１２に示すアンラッチ状態から図１１に示すアンロック状態へ戻す。出力カム３０は、図１７Ｂにおいて示すようにセンサ３８が突出部３６Ｂの後端縁を感知しなくなるまで、約４５°右回り方向へ回される。この時点で、センサ３８は、‘ＯＦＦ’状態へ戻り、コントローラ６８は、直ちにモータ２２を非活動化する。
【００５３】
出力カム３０の右回り回転の過程で、カム３０の頂点４３は、カム３０の垂直面４１がカム３３の垂直面と円周方向においてぴったり合う(register)まで、カム３３の頂点４９に沿って滑動する。この段階で、駆動カム３３が回転しないことが分かるはずである。カム３０及び３３の面４１と４６がぴったりと合うと、バネ２４は、図１１に示すようにカム３０及び３３の傾斜路４０及び４４がそれぞれ相互に再係合するまで、ラッチボルト１３及びそのケージ２１が近位方向へ駆動カム３３を並進させるようにする。ラッチボルト１３が近位方向に並進するとき、ボルト部分２０は、ベース部分１２の開口部９から延びる。ラッチボルト１３は、この時点で、ドア開口部の開口と係合する準備ができている。
【００５４】
リードスイッチ６６は、図１６Ｂに示すように（ドアが閉鎖されていないと仮定している）レバー１５に埋め込まれた磁石６５の存在を感知しないので‘ＯＦＦ’のままである。位置センサ６３は、ケージ面６１（図１７Ａ（ｃ）に示す伸張位置にある）の存在を感知しないので‘ＯＦＦ’状態へ戻る。
【００５５】
上述の２秒の遅延の代わりに、使用者が、ラッチ組立体１０をリセットするよう要求されるようにできる。
【表４】
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【００５６】
最終使用者は、その後、ラッチ組立体１０が取り付けられているドアを手で閉める。ボルト部分２０がドア開口部に沿って滑動するとき、ラッチボルト１３及び駆動カム３３はバネ力に対抗して遠位方向へ並進する。この時点で、位置センサ６３は、ケージ面６１（このとき図１７Ａ（ｄ）に示す後退位置にある）の存在を感知するので‘ＯＮ’状態に短時間戻る。その後すぐに、ボルト部分２０が完全にドア開口部の開口とぴったり合うと、ボルト部分２０は、バネ２４の力で開口の中へ跳ね返り、ラッチボルト１３及び駆動カム３３は、近位方向へ並進し、図１１に示すラッチ状態になる。この時点で、位置センサ６３は、ケージ面６１（このとき図１７Ａ（ｃ）に示す伸張位置にある）の存在を感知しないので、‘ＯＦＦ’状態へ戻る。
【００５７】
最終使用者がドアを閉めるとき、レバー１５は、ドア開口部と接触し、最終使用者は、レバー１５のバネ力に抵抗してドアを押して閉める。ドアが閉じられたら、レバー１５は、図１６Ａに示す伸張状態へ戻り、リードスイッチ６６は、レバー１５内の磁気の存在を感知するので‘ＯＮ’状態へ戻る。カム３０もカム３３もこの段階において回転しないことが分かるはずである。
【表５】
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【００５８】
ドアがラッチされ閉鎖されると、無認可の使用者が、手でボルト部分２０を図１２に示すアンラッチ状態へ動かして、ドアが開くようにすることによって、ラッチ組立体１０に不正に干渉する可能性が存在する。そのため、ラッチ組立体１０は、図１０及び図１３Ｂに示すロック状態へ自動的に移動するようにされる。
【００５９】
図１１に示す閉鎖状態から始めて、第４段階において上記で説明したようにリードスイッチ６６が‘ＯＮ’状態へ戻ってから設定時間（例えば２秒）が経過した後、コントローラ６８は、自動的に、左回り方向へ出力カム３０を回転させるためにモータ２２へ信号を送って、ラッチ組立体１０を図１１に示すアンロック状態から図１０に示すロック状態へ移動させる。出力カム３０が左回り方向へ回転するとき、カム３０の垂直面４１は、突出部３６Ｂが図１７Ｂに示す位置から図１７Ｄに示す位置へ移動してセンサ３８が突出部３６Ｂの後端縁を感知しなくなるまで、駆動カム３３の垂直面４６を左回り方向へ約４５°回転させる。この時点で、センサ３８は、‘ＯＦＦ’状態へ戻り、コントローラ６８は、直ちにモータ２２を非活動化する。
【００６０】
上述の遅延の代わりに、使用者は、ロックするようにラッチ組立体１０に命令を与えることができる。
【００６１】
駆動カム３３の左回転は、図１３Ｂに示すように、出力カム３３の突出部５５Ａ及び５５Ｂをそれぞれストッパ面５９及び６２に圧迫させ、それによって、ラッチボルト１３及び駆動カム３３の遠位方向の並進を防止する。ラッチボルト１３は、それによって、図１０に示すロック状態に維持される。
【００６２】
図１０に示すロック状態において、ラッチ組立体１０のラッチボルト１３は、静止ドア開口部の開口にラッチされロックされて、レバー１５は、捩じりバネ６４が圧縮状態に維持されるようにドア開口部を圧して付勢される。ロック状態において、ドアは開放できず、出力カム３３の突出部５５Ａおよび５５Ｂは図１３Ａ〜１３Ｃを参照して説明するようにそれぞれストッパ面５９及び６２を圧するので、ラッチボルト１３を遠位方向（図１２の矢印）へ並進できない。
【００６３】
図１０に示すラッチ組立体１０のロック状態において、リードスイッチ６６は、レバー１５の存在を感知するので、‘ＯＮ’である。モータ制御センサ３８は、図１７Ｄに示すように突出部３６を感知しないので‘ＯＦＦ’である。位置センサ６３は、図１７Ａ（ｃ）に示す位置にあるケージ面６１の存在を感知しないので、‘ＯＦＦ’である。
【００６４】
本発明について、具体的な実施形態を図示し具体的な実施形態を参照して説明するが、本発明は示される詳細に限定されるものではない。むしろ、本発明から逸脱することなく、請求項の同等物の範囲内で様々な修正を細部に加えることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ−６Ｇ】
0006989530.tif 000012
【図７Ａ−７Ｇ】
0006989530.tif 000013
【図８Ａ−８Ｇ】
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【図９Ａ−９Ｇ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ−１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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