(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化と省エネを実現するとともに、施錠および解錠状態を確実に保持することができる安全性の高い電気錠装置の提供。【解決手段】  モータの出力軸Ｍ１に一体回転可能に連結した、カム板２ｂを持つ第１カムと、モータの出力軸に回転自在に連結し、第１カムの回転力が回転駆動部４ｂを介して伝達されて回転する第２カムと、この第２カムに連結するとともに、第２カムの回転方向に応じて施錠位置または解錠位置に移動する摺動部材とロッド９からなる鍵部材Ａと、第１カムに連結するとともに、第１カムの回転に伴って抑止位置または許容位置に移動するロック機構Ｒとを備え、モータを駆動したとき、第１カムは、モータと一体回転してロック機構を許容位置に移動させるとともに、第２カムを介して鍵部材を施錠位置または解錠位置に移動させ、しかも鍵部材が施錠位置または解錠位置に位置したとき、ロック機構が抑止位置に移動して鍵部材の移動を抑止する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、このモータの駆動軸に一体回転可能に連結した第１カムと、上記モータの駆動軸に回転自在に連結するとともに、上記第１カムの回転力によって回転する第２カムと、この第２カムに連結するとともに、第２カムの回転方向に応じて施錠位置または解錠位置に移動する鍵部材と、上記第１カムに連結するとともに、第１カムの回転に伴って上記鍵部材の移動を抑止する抑止位置または鍵部材の移動を許容する許容位置に移動するロック機構とを備え、上記モータを駆動したとき、第１カムは、モータと一体回転して上記ロック機構を許容位置に移動させるとともに、上記第２カムを介して上記鍵部材を施錠位置または解錠位置に移動させ、しかも鍵部材が施錠位置または解錠位置に位置したとき、ロック機構が抑止位置に移動して鍵部材の移動を抑止する構成にした電気錠装置。
【請求項２】
上記第１カムが回転してロック機構を許容位置に移動させた後、第１カムが第２カムを回転させて鍵部材を施錠位置または解錠位置に移動させる構成にした上記請求項１記載の電気錠装置。
【請求項３】
上記第１カムは一対の伝達部と、この一対の伝達部間に設けたロック機構退避部とを備える一方、上記第２カムは、上記伝達部の回転軌跡内に位置する回転駆動部を備え、上記第１カムが回転したとき、上記ロック機構退避部がロック機構を許容位置に移動させた状態で、上記伝達部が上記回転駆動部に接触して第２カムを回転させる構成にした上記請求項１または２に記載の電気錠装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータの回転に伴って施錠または解錠を行う電気錠装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータの回転に伴ってデッドボルト等の鍵部材を突出させるとともに、この突出した鍵部材を鍵受けに進入させることによって、窓や扉等の施錠を行う電気錠装置が知られている。
こうした電気錠装置においては、振動や衝撃等によって上記鍵部材が施錠位置または解錠位置から移動してしまわないように、鍵部材の移動を規制するためのロック機構を備えている。このロック機構は、例えばソレノイドを励磁することによって、鉄心を上記鍵部材の移動軌跡内に突出させ、鍵部材が施錠位置から解錠位置へ移動したり、あるいは解錠位置から施錠位置へ移動したりしてしまうのを規制するようにしている。
【特許文献１】特開平６−３３６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の電気錠装置によれば、振動や衝撃が生じた場合にも、鍵部材が施錠位置あるいは解錠位置を保持するように、ロック機構を設けている。
このように、電気錠装置にロック機構を設けると、鍵部材を作動する駆動源と、ロック機構を作動する駆動源とを別々に設けなければならない。なぜなら、鍵部材とロック機構とは、作動するタイミングや移動方向あるいは移動距離が異なるためである。
ところが、モータを駆動する駆動源と、ロック機構を駆動する駆動源とを別々に設けるとなると、その分電気錠装置が大型化してしまい、窓枠等の設置スペースが限られる場所に取り付けることができなくなってしまうという問題があった。
また、施錠あるいは解錠を行うために、二つの駆動源を駆動させなければならないため、必要となる電気エネルギーが大きくなってしまうという問題があった。
【０００４】
この発明の目的は、カム機構を用いることで、一つの駆動源によって鍵部材とロック機構とを作動させ、小型化と省エネを実現するとともに、施錠および解錠状態を確実に保持することができる安全性の高い電気錠装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明は、モータと、このモータの駆動軸に一体回転可能に連結した第１カムと、上記モータの駆動軸に回転自在に連結するとともに、上記第１カムの回転力によって回転する第２カムと、この第２カムに連結するとともに、第２カムの回転方向に応じて施錠位置または解錠位置に移動する鍵部材と、上記第１カムに連結するとともに、第１カムの回転に伴って上記鍵部材の移動を抑止する抑止位置または鍵部材の移動を許容する許容位置に移動するロック機構とを備え、上記モータを駆動したとき、第１カムは、モータと一体回転して上記ロック機構を許容位置に移動させるとともに、上記第２カムを介して上記鍵部材を施錠位置または解錠位置に移動させ、しかも鍵部材が施錠位置または解錠位置に位置したとき、ロック機構が抑止位置に移動して鍵部材の移動を抑止する点に特徴を有する。
【０００６】
第２の発明は、第１カムが回転してロック機構を許容位置に移動させた後、第１カムが第２カムを回転させて鍵部材を施錠位置または解錠位置に移動させる点に特徴を有する。
第３の発明は、第１カムは一対の伝達部と、この一対の伝達部間に設けたロック機構退避部とを備える一方、上記第２カムは、上記伝達部の回転軌跡内に位置する回転駆動部を備え、上記第１カムが回転したとき、上記ロック機構退避部がロック機構を許容位置に移動させた状態で、上記伝達部が上記回転駆動部に接触して第２カムを回転させる点に特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
第１の発明によれば、カム機構を設けることによって、鍵部材とロック機構とを同じモータで作動する構成にしたので、鍵部材を作動するためのモータとは別に、ロック機構用の駆動源を設ける必要がない。
このように、モータからなる駆動源を一つだけ設ければよいので、電気錠装置全体を小型化することができ、しかも、第１カムと第２カムとを同軸上に設けたので、装置の幅方向のスペースを一層小さくすることができる。
したがって、窓枠等のスペースが限られた場所にも、確実に当該装置を設置することができる。
また、施錠あるいは解錠を行う際に、一つのモータを駆動すればよいので、従来に比べてエネルギー消費を低減して省エネ化を実現することができる。
【０００８】
第２の発明によれば、ロック機構を許容位置に移動させた後に鍵部材を移動するので、鍵部材とロック機構とが接触して傷ついたり、あるいは鍵部材のスムーズな移動が阻害されたりすることがない。
第３の発明によれば、一対の伝達部間にロック機構退避部を設けたので、伝達部が回転駆動部に接触する前に、ロック機構を確実に許容位置まで移動させることができる。
したがって、確実にロック機構を許容位置に移動させた状態で、第２カムを回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図１２を用いて、この発明の実施形態について説明する。
図１は、この実施形態における電気錠装置の斜視図であるが、この電気錠装置は、断面コの字形のケーシングＣ内に、駆動源であるモータＭを収納している。なお、この実施形態におけるモータＭは、正転および逆転可能な超音波モータであるが、この実施形態にいう正転とは、電気錠装置を施錠する方向へのモータＭの回転をいい、逆転とは、電気錠装置を解錠する方向へのモータＭの回転をいう。
そして、上記モータＭは、次のようにしてケーシングＣに固定している。
図２に示すように、モータ固定金具１は、断面コの字形であって、平坦面１ａと、この平坦面１ａの両端から直角に折れ曲がる側面１ｂとからなり、上記平坦面１ａには、孔１ｃを貫通して設けている。
そして、上記平坦面１ａがモータＭの上面を覆うとともに、この発明の駆動軸であるモータＭの出力軸Ｍ１が、上記孔１ｃを貫通した状態で、モータ固定金具１をネジＮで固定する。このようにして、モータＭにモータ固定金具１を固定したら、モータ固定金具１の側面１ｂを、上記ケーシングＣの側面にネジで固定する（図１参照）。
【００１０】
上記のようにケーシングＣに固定したモータＭの出力軸Ｍ１には、次のようにしてカム機構を連結している。
すなわち、図２〜４に示すように、出力軸Ｍ１の先端には、この出力軸Ｍ１と一体回転可能に第１カム２を連結している。この第１カム２は、円形のボス２ａと、このボス２ａよりも径を大きくした半円形のカム板２ｂとを一体結合して構成するとともに、上記カム板２ｂの下方に摺動材としてワッシャ２ｃを設けている。
【００１１】
また、上記出力軸Ｍ１には、ブッシュ３を介して第２カム４を、出力軸Ｍ１に対して回転自在に連結している。この第２カム４は、図３からも明らかなように、上記第１カム２のカム板２ｂの直径（図中符号２ｄで示す部分）とほぼ同じ長さを有する突出部４ａを備えるとともに、この突出部４ａの先端近傍から第１カム２側に向かって、ピン状の回転駆動部４ｂを垂直に突出させている。そして、上記第１カム２が回転したとき、第１カム２が上記回転駆動部４ｂに当接する寸法関係を維持している。言い換えれば、第２カム４は、回転駆動部４ｂを第１カム２の回転軌跡内に突出させている。
なお、図３に示すように、第１カム２には一対の伝達部２ｄ，２ｄを備えているが、この伝達部２ｄ，２ｄは、第１カム２がｘ方向あるいはｙ方向に回転したとき、第１カム２と回転駆動部４ｂとが接触する部分である。
【００１２】
上記のように、第１カム２および第２カム４からなるカム機構は、モータＭを駆動して出力軸Ｍ１が回転すると、出力軸Ｍ１と一体となって第１カム２が回転する。このとき、第２カム４は、出力軸Ｍ１に対して回転自在にしているので、第２カム４が出力軸Ｍ１とともに回転することはない。しかし、第１カム２が回転すると、第１カム２の伝達部２ｄが第２カム４の回転駆動部４ｂに当接するので、第１カム２の回転力が伝達部２ｄおよび回転駆動部４ｂを介して第２カム４に伝達し、第１カム２と第２カム４とが一体的に回転することとなる。
なお、上記第１カム２において、一対の伝達部２ｄ，２ｄ間に位置する半円の外周面をロック機構退避部２ｅとするが、このロック機構退避部２ｅについては後述することとする。
【００１３】
そして、モータＭを固定するモータ固定金具１の平坦面１ａには、この発明のロック機構Ｒを組み付けている。このロック機構Ｒは、図５に示すように、スライド部材５、挟持部材６、固定ピン７およびスプリングＳによって構成されている。
スライド部材５は、スライド板５ａと、このスライド板５ａの一端から直角に突出するとともに、スライド板５ａ表面から垂直に起立した起立壁５ｂとからなるＬ字形の部材である。上記スライド板５ａには、その中心近傍から起立壁５ｂまで伸びる長穴５ｃを形成するとともに、スライド板５ａの先端部分には、切り欠きを形成したロック部５ｄを設けている。
【００１４】
また、上記スライド板５ａ上には、挟持部材６を載置するとともに、挟持部材６とモータ固定金具１の平坦面１ａとの間に、スライド板５ａを挟むように位置させている。そして、固定ピン７，７を上記長穴５ｃに貫通させるとともに、固定ピン７，７の両端を挟持部材６、およびモータ固定金具１の平坦面１ａに固定している。したがって、この固定ピン７，７がガイドとなって、スライド板５ａ（スライド部材５）が長穴５ｃに沿ってスライドする。
なお、一方の固定ピン７（図中左側の固定ピン７）とスライド部材５の起立壁５ｂとの間には、スプリングＳを介在させており、通常、スライド部材５が図５中左側に引っ張られている。そして、スプリングＳのバネ力で引っ張られるスライド部材５は、スライド板５ａ（ロック部５ｄ）の先端がケーシングＣの内壁面Ｃ１に当接した状態で静止することとなる（図１参照）。
【００１５】
一方、上記の状態からモータＭを駆動するとともに、出力軸Ｍ１および第１カム２が図中ｘ方向に回転すると、第１カム２の外周面、すなわちロック機構退避部２ｅが、起立壁５ｂに当接する。そして、モータＭの駆動力によって、ロック機構退避部２ｅが、スプリングＳのバネ力に抗して起立壁５ｂをｚ方向に退避させるとともに、ロック機構退避部２ｅが起立壁５ｂを退避させた状態を維持しながら、第１カム２が回転を続ける。言い換えれば、第１カム２の回転中、ロック機構退避部２ｅと起立壁５ｂとが当接する間において、スライド部材５が、ｚ方向に移動した位置を保持することとなる。
そして、第１カム２がさらに回転して、ロック機構退避部２ｅが起立壁５ｂから離れると、スプリングＳのバネ力によって、スライド部材５が再び図示の位置で静止する。
このように、ロック機構Ｒを第１カム２に連結することによって、モータＭおよび第１カム２の回転運動を、ロック機構Ｒのスライド運動に変換するようにしている。
【００１６】
上記の構成からなるロック機構Ｒを、モータ固定金具１に固定してケーシングＣ内に収納しているが、このケーシングＣの開口を塞ぐように位置するのが鍵部材Ａである。
鍵部材Ａは、図１に示すように、摺動部材８と、この摺動部材８に突出させて固定したロッド９とからなる。摺動部材８は、断面コの字形の部材であって、平面８ａと、この平面８ａの両端から直角に突出する側面８ｂ，８ｂとからなり、この側面８ｂ，８ｂが上記ケーシングＣの一対の内壁面Ｃ１，Ｃ１間に僅かな隙間をもって収納される寸法関係を維持している。
【００１７】
そして、ケーシングＣの側面には細長の摺動穴１０，１０を設けるとともに、この摺動穴１０，１０に、複数の摺動ピン１１を貫通させて、その一端を摺動部材８の側面８ｂ，８ｂに固定している。したがって、この摺動ピン１１がガイドとなって、上記摺動部材８が摺動穴１０，１０に沿って摺動することができる。
また、摺動部材８の平面８ａには、その摺動方向に直交する方向に長さを有する連結穴１２を形成するとともに、この連結穴１２に、上記第２カム４の回転駆動部４ｂを貫通させている。
なお、図６に示すように、摺動部材８の一方の側面８ｂの下面には、その一部を切り欠いてロック用凹部１３を形成している。
【００１８】
また、図１中符号１４は、スイッチ部材であり、ロック機構Ｒの位置を検出して、図示しないコントローラに検出結果を送信するものである。なお、図示しないが、スイッチ部材１４は鍵部材Ａの摺動方向先端および後端側にもそれぞれ設けており、鍵部材Ａの位置も検出するようにしている。
そして、これらスイッチ部材１４から送信された検出結果に基づいて、コントローラがモータＭを駆動するようにしている。
【００１９】
次に、この実施形態における電気錠装置の作用について説明する。
この電気錠装置は、ロッド９をケーシングＣから突出させるとともに、この突出したロッド９の先端を、鍵受け等に進入させて施錠を行うものである。したがって、図７，８に示すように、ロッド９がケーシングＣ内に納まっている状態は解錠状態を意味している。
【００２０】
この図７，８に示す解錠状態においては、ロック機構Ｒのスライド板５ａ先端に形成したロック部５ｄが、摺動部材８の摺動方向先端側（図７中左側）に位置している。つまり、図８からも明らかなように、摺動部材８の一方の側面８ｂの摺動軌跡上に、ロック部５ｄが突出して位置している。したがって、振動や衝撃等が加わったとしても、ロック部５ｄによって、摺動部材８が施錠方向（図７中左方向）に突出してしまうことがない。言い換えれば、ロック機構Ｒによって、鍵部材Ａの移動が抑止されていることとなる。
なお、ロック機構Ｒの上記の位置、すなわち、上記一方の側面８ｂの摺動軌跡上にロック部５ｄがある位置を、ロック機構Ｒの抑止位置といい、ロック部５ｄが上記側面８ｂの摺動軌跡上から退避した位置をロック機構Ｒの許容位置という。
【００２１】
上記の図７，８に示す解錠状態から、図示しないコントローラに施錠信号を入力すると、コントローラがモータＭを駆動するように制御する。このとき、ロック機構Ｒが抑止位置に、鍵部材Ａが解錠位置にあることをスイッチ部材１４が検出しており、この検出信号に基づいてコントローラがモータＭを駆動して、出力軸Ｍ１を正転させる。
図９，図１０に示すように、出力軸Ｍ１がｘ方向に正転すると、第１カム２の伝達部２ｄおよびロック機構退避部２ｅが、ロック機構Ｒの起立壁５ｂに当接して、起立壁５ｂすなわちロック機構Ｒをｚ方向にスライドしながら退避させる。したがって、ロック部５ｄが、摺動部材８の一方の側面８ｂの摺動軌跡上から退避して、言い換えれば、ロック機構Ｒが許容位置に移動して、鍵部材Ａのロックが解除される。
【００２２】
ただし、上記した通り、第２カム４は出力軸Ｍ１に対してフリーに連結しているため、出力軸Ｍ１が回転して図１０に示す状態になっても、第２カム４は回転せず、回転駆動部４ｂは、図示の位置に静止した状態を保持している。
そして、さらに第１カム２が回転し続けると、第１カム２の一方の伝達部２ｄが、その回転軌跡上に位置する第２カム４の回転駆動部４ｂに当接するとともに、上記伝達部２ｄが回転駆動部４ｂをｘ方向に回転させる。
このとき、上記したようにロック機構Ｒが許容位置に移動して、ロックが解除されているため、図１１に示すように、回転駆動部４ｂが摺動部材８に形成した連結穴１２内を摺動しながら、摺動部材８を図中左方向に摺動させる。
【００２３】
図１１の状態からさらに第１カム２が回転すると、図１２に示すように、第１カム２のロック機構退避部２ｅが、起立壁５ｂから離れる。このように、ロック機構退避部２ｅが起立壁５ｂから離れると、ロック機構ＲがスプリングＳのバネ力によって図中上方に移動する。すると、ロック機構Ｒのロック部５ｄ先端が、摺動部材８の一方の側面８ｂ内壁面に当接する。そして、ロック部５ｄ先端が、上記側面８ｂ内壁面に当接したまま、摺動部材８が図中左方向に移動すると、ロック部５ｄがロック用凹部１３に進入して、ロック機構Ｒが再び抑止位置に位置することとなる。
なお、このとき、ロッド９はケーシングＣから十分に突出するとともに、図示しない鍵受け等に進入して施錠状態になる。したがって、鍵部材Ａの施錠状態においても、ロック機構Ｒが抑止位置に移動して、鍵部材Ａが移動しないようにロックすることとなる。
【００２４】
また、図１２に示す施錠状態から解錠する場合には、スイッチ部材１４が、ロック機構Ｒが抑止位置にあること、および鍵部材Ａが施錠位置にあることを検出しており、当該検出信号に基づいて、図示しないコントローラがモータＭを逆転させるように制御する。
モータＭが逆転すると、図１２中ｙ方向に第１カム２が回転するとともに、第１カム２のロック機構退避部２ｅが、ロック機構Ｒの起立壁５ｂに当接して、ロック機構Ｒのロックを解除する。
【００２５】
このように、ロック機構Ｒが抑止位置から許容位置に移動した状態においても、第２カム４は図示の位置に静止しており、鍵部材Ａが依然として施錠状態を保持している。
そして、さらに第１カム２が回転すると、他方の伝達部２ｄが第２カム４の回転駆動部４ｂに当接するとともに、第２カム４の伝達部２ｄおよび回転駆動部４ｂを介して、第２カム４が第１カム２とともに図中ｙ方向に回転する。
このとき、上記したように、ロック機構Ｒは許容位置に移動しているので、言い換えれば、鍵部材Ａのロックが解除されているので、回転駆動部４ｂが、連結穴１２内を摺動しながら、摺動部材８すなわち鍵部材Ａを図中右方向の解錠位置まで移動させる（図７参照）。
【００２６】
このように、この実施形態の電気錠装置によれば、モータＭのみによって、ロック機構Ｒおよび鍵部材Ａを、タイミングをずらして作動させることができる。したがって、ロック機構Ｒを作動するために、モータＭとは別の駆動源を新たに設ける必要がない。したがって、電気錠装置全体を小型化することができ、しかも、第１カム２と第２カム４とを同軸上に設けたので、装置の幅方向のスペースを一層小さくすることができる。
このように、電気錠装置全体を小型化することができるので、窓枠等のスペースが限られた場所にも、確実に当該装置を設置することができる。
また、施錠あるいは解錠を行う際に、一つのモータＭを駆動すればよいので、従来に比べてエネルギー消費を低減して省エネ化を実現することができる。
【００２７】
さらに、この電気錠装置によれば、ロック機構Ｒを許容位置に移動させた後に鍵部材Ａを移動するので、スライド部材５のロック部５ｄと摺動部材８の側面８ｂに形成したロック用凹部１３とが接触して傷ついたり、あるいは摺動部材８のスムーズな移動が阻害されたりすることがない。
また、一対の伝達部２ｄ間にロック機構退避部２ｅを設けたので、伝達部２ｄが回転駆動部４ｂに接触する前に、ロック機構Ｒを確実に許容位置まで移動させることができる。
したがって、確実にロック機構を許容位置に移動させた状態で、第２カム４を回転させることができる。
【００２８】
なお、上記実施形態においては、モータＭの出力軸Ｍ１にカム機構を直接連結して設けたが、出力軸Ｍ１に減速機を連結するとともに、この減速機を介してカム機構を連結するようにしても構わない。この場合には、減速機の出力軸がこの発明でいう駆動軸を構成することになる。
また、上記実施形態においては、鍵部材Ａとロック機構Ｒとの作動タイミングが異なるようにしている。つまり、鍵部材Ａが施錠位置および解錠位置のいずれに移動する場合であっても、必ずロック機構Ｒが作動し、その後鍵部材Ａが作動する。言い換えれば、モータＭを駆動すると、常にロック機構Ｒが作動してから鍵部材Ａが作動するようにしている。
【００２９】
しかし、鍵部材Ａとロック機構Ｒとの作動タイミングは、必ずしも異なるようにしなければならないものではなく、両者が同時に作動するようにしても構わない。ただし、ロック機構Ｒの作動タイミングを、鍵部材Ａの作動タイミングよりも早くすれば、両者が接触して損傷する恐れが低くなり、また寸法管理も容易にすることができる。
さらに、上記実施形態においては、鍵部材Ａおよびロック機構Ｒが直線的に移動して、施錠解錠および鍵部材Ａのロックを行うようにしたが、これらの動きは上記実施形態に限られない。例えば、第１カム２または第２カム４にさらなるカム機構を接続して、鍵部材Ａおよびロック機構Ｒのいずれか一方または双方が、円弧状の軌跡を描くように移動しても構わない。
いずれにしても、第１カム２がモータＭに直結し、第１カム２の回転力によって第２カム４を回転させるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】電気錠装置の斜視図である。
【図２】モータにカム機構を連結した状態の断面図である。
【図３】モータにカム機構を連結した状態の俯瞰図である。
【図４】モータにカム機構を連結した状態の斜視図である。
【図５】カム機構にロック機構を組み付けた状態の斜視図である。
【図６】摺動部材の斜視図である。
【図７】電気錠装置の平面図である。
【図８】電気錠装置の正面図である。
【図９】内部構造を示す図である。
【図１０】内部構造を示す別の図である。
【図１１】施錠経過状態を示す平面図である。
【図１２】施錠状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ    鍵部材
Ｍ    モータ
Ｍ１  モータの出力軸
Ｒ    ロック機構
２    第１カム
２ｄ  伝達部
２ｅ  ロック機構退避部
４    第２カム
４ｂ  回転駆動部
【図１】
2008075381.tif 000003
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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