(57)【要約】【課題】センサの誤動作などがあってもスライダのオーバーラン等の機構の不具合が無く、反転動作も容易とする。【解決手段】装置本体２に支持された閂６を進退駆動させるためのモータ５、モータ５の動力を閂６に伝達し閂６が扉の枠に係合する施錠位置及びこの係合を解除する待避位置にそれぞれ閂６を移動させる動力伝達機構とを備える。動力伝達機構は、モータ５の動力により回転するねじ棒５２と、このねじ棒５２に螺合し閂６に連結されたスライダ６１とを用いる。閂６の施錠位置及び待避位置にそれぞれ対応してスライダ６１の雌ねじ孔がねじ棒５２の雄ねじとの螺合状態から外れるよう、ねじ棒５２の両端部に小径部５２ａ，５２ｂを形成し、スライダ６１に、閂６の施錠位置及び待避位置において装置本体２に対してそれぞれ待避方向及び施錠方向に付勢する弾性力を与える。【選択図】        図１
2005068644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
施錠対象室の出入り口の枠に揺動可能に取り付けられた扉を施錠する電気錠装置において、
扉に固定された装置本体と、扉の主面と平行に進退可能に装置本体に支持された閂と、閂を進退駆動させるためのモータと、モータの動力を閂に伝達し該閂が前記枠に係合する施錠位置及び前記係合を解除する待避位置にそれぞれ閂を移動させる動力伝達機構とを備え、
前記動力伝達機構は、モータの動力により回転するねじ棒と、このねじ棒の雄ねじに螺合する雌ねじ孔を有しねじ棒の回転に従いねじ棒に沿って直線移動すると共に前記閂に直接又は中継機構を介して連結されたスライダとを有し、ねじ棒の正逆回転によりスライダを介して閂を移動させる構成であり、
前記閂の施錠位置及び待避位置にそれぞれ対応してスライダの雌ねじ孔が前記ねじ棒の雄ねじとの螺合状態から外れるよう、前記ねじ棒の両端部に小径部が形成され、
前記スライダは、前記閂の施錠位置及び待避位置において前記装置本体に対してそれぞれ待避方向及び施錠方向に付勢する弾性力を受ける構成であることを特徴とする電気錠装置。
【請求項２】
前記装置本体には、前記閂の施錠位置及び待避位置において前記スライダに施錠方向との反対側及び待避方向との反対側からそれぞれ対向する施錠側ストッパ面及び待避側ストッパ面が形成され、前記スライダと前記施錠側ストッパ面との間及び前記スライダと前記待避側ストッパ面との間にそれぞれ、前記閂の施錠位置及び待避位置において圧縮状態となってそれぞれ前記スライダに待避方向及び施錠方向に付勢力を発生する緩衝部材が介在されている請求項１に記載の電気錠装置。
【請求項３】
前記緩衝部材はそれぞれゴム弾性体により構成されている請求項２に記載の電気錠装置。
【請求項４】
前記中継機構は、一対の腕部を有する揺動自在のアーム部材を有し、一方の腕部にスライダが，他方の腕部に閂がそれぞれ連結され、スライダの直線移動に応じてこれに直交する方向に閂を移動させるよう構成されてなる請求項１に記載の電気錠装置。
【請求項５】
扉を施錠する前記閂の施錠位置及び前記閂の待避位置をそれぞれ検知しモータ駆動制御用の信号を出力する位置検知手段を備えた請求項１〜４のいずれかに記載の電気錠装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、閂を進退させるための駆動源としてモータを使用する電気錠装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トイレ、浴室、家などの出入り口の枠に揺動可能に取り付けた扉を施解錠するための電気錠装置として、従来より、ソレノイドを使用したタイプや、数Ｗ程度の中型モータを使用したタイプのものが知られており、必然的に消費電力が大きくなるために、ＡＣ１００Ｖ等の常時供給される電力源に頼っている。また、ソレノイドの動作や大型モータの駆動による開閉が騒音を大きくする原因となっていた。
【０００３】
これを解決するために、例えば低電圧バッテリ（乾電池等）で動作するよう、駆動源として低出力ＤＣモータを使用し、動力伝達機構を介して鍵を開閉（閂を進退移動）させるものがある。
【０００４】
即ち、従来のこの種電気錠装置は、基本的に扉に取り付けられる装置本体、扉の主面と平行に進退可能に装置本体に支持された閂、閂を駆動させるモータ、及び電池よりなる電源を備える。モータの出力は、ねじ棒とこのねじ棒に螺合してモータの正転逆転に応じて進退移動するスライダとを備えたねじ機構、及び歯車機構などの動力伝達機構を介して、回転運動から直線運動に変換されて閂に伝えられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
そして、片開きの扉にあっては扉を固定する枠に、両開きの扉にあっては他方の扉に、前進時に突出した閂を受け入れる錠孔や閂の側面と当たる当たり面が形成されており、閂と錠孔あるいは当たり面との掛かり合いによって扉の揺動が阻止され、施錠される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２８０７６５号公報
【発明が解決しようとする課題】
上述した電気錠装置では、閂を所定の施錠位置及び解錠位置で停止させるために、例えばスライダの位置をリニアセンサやリードスイッチ等のセンサを使用してモータの駆動を制御する方式が採られる。
【０００７】
しかし、センサが何らかの不具合により誤動作した場合にはスライダが所定の位置をオーバーランしてしまうことがある。スライダが一旦オーバーランすると、異常負荷となって機構を損傷する危険がある。加えて、オーバーランした際に逆転信号を入力しても、ねじの締め付け以上に緩め方向に力を必要とすることから、オーバーランしたときのモータの回転力よりも反転時のモータ回転トルクを大きくしなければならず、反転時だけ大きなトルクを発生させることは困難で、動作不能となる可能性が大である。なお、反転時だけ大きなトルクを発生させようとした場合には、特別な回路設定を要し、コスト高となる。
【０００８】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に留意してなされたものであり、その目的とするところは、機構の施錠位置及び待避位置を検出するセンサの誤動作などによりねじ棒に螺合するスライダがオーバーランした場合であっても、機構の不具合が無く、反転動作も容易に行い得る電気錠装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の電気錠装置においては、扉に固定された装置本体と、扉の主面と平行に進退可能に装置本体に支持された閂と、閂を進退駆動させるためのモータと、モータの動力を閂に伝達し閂が枠に係合する施錠位置及びこの係合を解除する待避位置にそれぞれ閂を移動させる動力伝達機構とを備え、動力伝達機構を、モータの動力により回転するねじ棒と、このねじ棒の雄ねじに螺合する雌ねじ孔を有しねじ棒の回転に従いねじ棒に沿って直線移動すると共に閂に直接又は中継機構を介して連結されたスライダとを用い、ねじ棒の正逆回転によりスライダを介して閂を移動させる構成とし、閂の施錠位置及び待避位置にそれぞれ対応してスライダの雌ねじ孔がねじ棒の雄ねじとの螺合状態から外れるよう、ねじ棒の両端部に小径部を形成し、スライダに、閂の施錠位置及び待避位置において装置本体に対してそれぞれ待避方向及び施錠方向に付勢する弾性力を与える構成としたことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明の電気錠装置によれば、モータの動力によりねじ棒が回転することに従い、これに螺合したスライダが直線移動すると共に、閂が施錠位置或いは待避位置に移動する。モータの駆動は、閂が施錠位置或いは待避位置に移動した際にセンサやタイマ等の手段を利用して制御されるが、これが何らかの原因により制御不能となり、スライダがオーバーランしようとすると、閂が施錠位置或いは待避位置に移動することにより、スライダの雌ねじ孔がねじ棒との螺合状態から外れ、オーバーランが回避される。
【００１１】
このとき、スライダは閂の施錠位置或いは待避位置において装置本体に対してそれぞれ待避方向或いは施錠方向に弾性力を受けて付勢されるため、ねじ棒の反転によりスライダの雌ねじ孔はねじ棒に再び螺合し、速やかに反転動作を行うことが可能となる。
【００１２】
また、上述した電気錠装置において、装置本体に、閂の施錠位置及び待避位置においてスライダに施錠方向との反対側及び待避方向との反対側からそれぞれ対向する施錠側ストッパ面及び待避側ストッパ面を形成し、スライダと施錠側ストッパ面との間及びスライダと待避側ストッパ面との間にそれぞれ、閂の施錠位置及び待避位置において圧縮状態となってそれぞれスライダに待避方向及び施錠方向に付勢力を発生する緩衝部材を介在させるのがよく、この緩衝部材をゴム弾性体により構成することが可能である。
【００１３】
一方、前記電気錠装置において、閂とスライダとを中継機構を介して連結する場合には、一対の腕部を有する揺動自在のアーム部材を用い、一方の腕部にスライダを，他方の腕部に閂をそれぞれ連結し、スライダの直線移動に応じてこれに直交する方向に閂を移動させるよう構成するうことができる。
【００１４】
さらに、前記電気錠装置において、扉を施錠する閂の施錠位置及び待避位置をそれぞれ検知しモータ駆動制御用の信号を出力する位置検知手段を備えることが望ましい。勿論、施錠動作或いは待避動作を、それぞれの動作開始から一定時間後にモータの駆動を停止するタイマー制御にて行うこともできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
−実施形態１−
この発明の実施形態の電気錠装置を図面と共に説明する。図１は、実施形態１の電気錠装置を示す断面図である。錠装置１は、集合住宅の玄関口の枠Ｆの一方の側にヒンジ（図示省略）にて揺動可能に取り付けられた扉Ｄを遠隔操作によって施錠するもので、例えば、扉Ｄに備え付けの錠装置を用いることが不便であったり、扉Ｄに錠装置が備え付けられていなかったりする場合に暫定的に用いられる。
【００１６】
錠装置１は、装置本体となる中空直方体状の容器２、通信システム３、充電式の電池４、モータ５、閂６及びモータ駆動回路７を備えている。通信システム３、電池４、モータ５及びモータ駆動回路７は全て容器２内に収納され、固定されている。枠Ｆは、その縦横の内寸が扉Ｄの寸法よりも小さく、扉Ｄが室内側に回転するのを阻止している。
【００１７】
容器２は、金属製で直方体形状をなし、上壁に閂６が出入り可能な孔２１が透設されると共に、その孔２１付近に上リミッター２３が設けられ、側壁の内側に水平に突出した棚２２が設けられ、その上面に下リミッター２５が設けられている。容器２の上端には水平に所定長さだけ突出し続いて鉛直下方に曲げられたフック２４が、溶接、ボルト締めなどの適当な手段で容器２の本体と一体化されている。フック２４の水平方向の突出長さは、大部分の既製扉の肉厚より僅かに大きい。
【００１８】
通信システム３は、所定の周波数帯域の電波のみを受信するアンテナ回路及び受信した信号を復調し、所定の制御信号をモータ駆動回路７に向かって出力する出力回路を含む。受信信号は少なくとも施錠指令または解錠指令を含む。
【００１９】
電池４はＤＣ３Ｖ出力であり、また、モータ駆動回路７は、電池４との間の配線を開閉する開閉スイッチを含み、モータ５の駆動に必要な電力を通信システム３からの制御信号に応じて供給することができる。
【００２０】
モータ５は直流モータであり、モータ５の出力軸５１上に雄ねじを形成したねじ棒５２が連結されている。モータ５は、前述した板状の棚２２の下面に固定されている。そして、出力軸５１は棚２２の厚み方向の小孔２６を遊びをもって貫通し、ねじ棒５２の先端は容器２の上部に回転可能に支持されている。
【００２１】
閂６は、長寸方向のほぼ中央に径方向に張り出した板状の支持体６１を溶接などの手段で一体的に有する以外はほぼ円柱状をなす。閂６は、支持体６１が棚２２よりも上方に位置するように、その下半部が棚２２の孔２７に緩み嵌合されている。こうして棚２２によって閂６は、水平方向に移動することなく、鉛直方向にのみ移動可能に保たれている。
【００２２】
支持体６１はスライダとして機能するものであり、その一部を図２及び図３に拡大して示すように、ほぼ方形の外形を有し、その一端部側に前記の通り閂６が貫通固定される貫通孔６１ａを有すると共に、他端部側にねじ棒５２の雄ねじに螺合する雌ねじ孔６１ｂを有する。そして、その雌ねじ孔６１ｂとねじ棒５２の雄ねじ５２がねじ嵌合している。
【００２３】
上記のように閂６及びそれと一体の支持体６１は、棚２２によって鉛直方向にのみ移動可能に保たれていることから、ねじ棒５２のねじ運動に伴って鉛直方向に上下動する。閂６の長さは、支持体６１が棚２２に最も近接する最下位にあるときでも、閂６の上端が容器２上部の孔２１に嵌合し、つまり閂６の上端部は容器２上面より上側に位置し、他方、支持体６１が容器２の上部と最も近接する最上位（図１の仮想線の位置）にあるときに閂６の上部が枠Ｆの室内側の面と対向し、且つそのときでも閂６の下部が棚２２の孔２７と嵌合状態にあるように、つまり閂６の下端部は棚２２の下面より下側に位置するように、設定されている。
【００２４】
この錠装置を使用するときは、扉Ｄに備え付けの錠装置（図示省略）があってもそれは解錠しておく。電池４を満充電して容器２に収納し、フック２４を扉Ｄの上端に引っ掛けて容器２を扉Ｄの室内側の主面に固定する。そして、扉Ｄを閉め、携帯電話などから通信システム３に施錠指令を発信する。通信システム３は、その指令に基づいてモータ駆動回路７内の開閉スイッチ（図示省略）をオンにする制御信号を出力する。
【００２５】
開閉スイッチをオンにすると、モータ駆動回路７がモータ５を駆動させ、出力軸５１及びねじ棒５２が回転する。ねじ棒５２と支持体６１の雌ねじ孔６１ｂとのねじ運動によって支持体６１が閂６を伴って上昇する。支持体６１が上リミッター２３に当たると同時に開閉スイッチがオフとなり、モータ５が停止する。このとき、閂６は図１の１点鎖線の位置つまり枠Ｆの室内側に対向する施錠位置となり、これにより施錠が完了する。外から扉Ｄのノブを引いても閂６が枠Ｆに当たるので、扉Ｄは開かない。
【００２６】
解錠するには、通信システム３に解錠指令を発信する。その指令に基づいて通信システム３がモータ駆動回路７に向かって開閉スイッチを再びオンにする制御信号を出力する。モータ駆動回路７がモータ５を駆動させ、出力軸５１及びねじ棒５２が前記と逆方向に回転し、支持体６１が閂６を伴って下降する。支持体６１が下リミッター２５に当たると同時に開閉スイッチがオフとなり、モータ５が停止する。閂６は図１の実線の位置つまり枠Ｆの室内側の面から下側にずれる待避位置となり、これにより解錠が完了し、外から扉Ｄのノブを引くと閂６が枠Ｆに当たることなく、扉Ｄを開くことができる。
【００２７】
ところで、上述した動作において、上，下リミッター２３，２５の故障や誤動作によりモータ５が正しく停止制御されない場合、支持体６１がオーバーランすることによる機構の損傷やオーバーラン後の逆転時の過負荷を回避するために、この実施形態では、まず第１に、図２及び図３に示すように、ねじ棒５２における上下端部にそれぞれ、雄ねじのねじ切りをなくして雌ねじ孔６１ｂとの螺合状態から外れるよう雌ねじ孔６１ｂより小径とした上端小径部５２ａ，下端小径部５２ｂを形成している。第２に、支持体６１の上下面の雌ねじ孔６１ｂを囲む位置にそれぞれ例えばゴム弾性体により構成された円環状の緩衝部材７１，７２を支持体６１の上下面より突出させた状態で取り付けている。
【００２８】
上側の緩衝部材７１は、支持体６１が閂６と共に上方に移動する施錠動作時において、その動作完了直前に施錠位置ストッパとして機能する容器２の上壁の下面に当接し、上リミッター２３が支持体６１を検出する施錠完了位置で緩衝部材７１は支持体６１により容器２の上壁に押圧されて圧縮状態となり、支持体６１に対して下方つまり待避方向に付勢する弾性力を発生する。この施錠動作の完了時においては、図２に示すように、支持体６１の雌ねじ孔６１ｂはねじ棒５２との螺合状態から外れ、その上端小径部５２ａに対向するようになる。
【００２９】
下側の緩衝部材７２は、支持体６１が閂６と共に下方に移動する解錠動作時において、その動作完了直前に待避位置ストッパとして機能する棚２２の上面に当接し、下リミッター２５が支持体６１を検出する解錠完了位置で緩衝部材７２は支持体６１により棚２２に押圧されて圧縮状態となり、支持体６１に対して上方つまり施錠方向に付勢する弾性力を発生する。この解錠動作の完了時（待避状態）においては、図３に示すように、支持体６１の雌ねじ孔６１ｂはねじ棒５２との螺合状態から外れ、その下端小径部５２ｂに対向するようになる。
【００３０】
このような構成にあっては、図２に示す施錠完了状態（或いは図３に示す解錠完了状態）において、支持体６１の雌ねじ孔６１ｂが上端小径部５２ａ（或いは下端小径部５２ｂ）に対向し、ねじ棒５２との螺合状態から外れるため、上リミッター２３（或いは下リミッター２５）の故障や誤動作によりモータ５が正しく停止制御されない事態に陥っても、支持体６１にはねじ棒５２による送りが伝達されず、支持体６１がオーバーランすることがなく、従来のようなオーバーランによる機構の損傷の心配がなくなる。
【００３１】
加えて、施錠完了状態（或いは解錠完了状態）において、緩衝部材７１（或いは緩衝部材７２）が圧縮されてその状態が保持され、支持体６１がそれ以前の移動とは反対の方向である待避方向（或いは施錠方向）に付勢されるため、この完了状態から解錠動作（或いは施錠動作）を行えば、ねじ棒５２は付勢状態にある支持体６１の雌ねじ孔６１ｂに速やかに螺合し、上述した解錠動作（或いは施錠動作）が迅速に行われることとなり、従来のようなオーバーラン後の逆転時の過負荷を回避することが可能となる。
【００３２】
−実施形態２−
この発明の第２の実施形態を図４を参照して説明する。実施形態１の電気錠装置が片開きの扉を遠隔操作によって施錠するために暫定的に取り付けられるものであったのに対して、この実施形態の電気錠装置は両開きの扉を施錠するために恒久的に取り付けられるものである。図４（ａ）は電気錠装置１０が両開きの扉Ｄａ、Ｄｂの一方の扉Ｄｂに取り付けられたところを示す水平方向断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図である。
【００３３】
この実施形態では、他方の扉Ｄａに固定された金具８の貫通孔８ａに閂６が挿入されることによって施錠状態となる。図４（ａ）は施錠状態を示している。この実施形態はスライダ６４が第一支持体６４ａ及びこれと挟み合う第二支持体６４ｂを備えている。第一支持体６４ａは閂６に固定され、一方の端面に第二支持体６４ｂの円筒状胴部を挟むように突出した一対の腕６４ｃ、６４ｄを有する。
第二支持体６４ｂはねじ棒５２の雄ねじ部に螺合する雌ねじ孔を有する円筒状胴部に連なって前記両腕６４ｃ、６４ｄと閂６の進行方向前後から接するように張り出した一対のフランジ６４ｅ，６４ｆを有する。
【００３４】
この実施形態の電気錠装置１０においても、ねじ棒５２における上下端部にそれぞれ、雄ねじのねじ切りをなくして第二支持体６４ｂの雌ねじ孔との螺合状態から外れるよう雌ねじ孔より小径とした上端小径部５２ａ，下端小径部５２ｂを形成している。加えて、第二支持体６４ｂの上下面の雌ねじ孔を囲む位置にそれぞれ例えばゴム弾性体により構成された円環状の緩衝部材７１，７２を第二支持体６４ｂの上下面より突出させた状態で取り付けている。
【００３５】
従って、第１の実施形態の場合と同様に、施錠完了状態（或いは解錠完了状態）において、スライダ６４の第二支持体６４ｂの雌ねじ孔が上端小径部５２ａ（或いは下端小径部５２ｂ）に対向し、ねじ棒５２との螺合状態から外れるようになっているため、上リミッター２３（或いは下リミッター２５）の故障や誤動作によりモータ５が正しく停止制御されない事態に陥っても、第二支持板６４ｂにはねじ棒５２による送りが伝達されず、支持体６４がオーバーランすることがなくなる。
【００３６】
また、施錠完了状態（或いは解錠完了状態）において、緩衝部材７１（或いは緩衝部材７２）が圧縮されてその状態が保持され、支持体６４がそれ以前の移動とは反対の方向である待避方向（或いは施錠方向）に付勢されるようになっているため、この完了状態から解錠動作（或いは施錠動作）を行えば、ねじ棒５２は付勢状態にある第二支持体６４ｂの雌ねじ孔に速やかに螺合し、上述した解錠動作（或いは施錠動作）が迅速に行われることとなる。
【００３７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、閂６のストロークは上述した接触式上下リミッター２３、２５によらず、光学式や磁気式の非接触式リミッターによっても制御できるものである。また、緩衝部材７１，７２はゴム弾性体に限らず、他のクッション材やバネ（板バネ，コイルバネ等）を用いることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の通り、この発明の電気錠装置によれば、モータの動力によりねじ棒を回転させ、これに螺合したスライダを直線移動させて、閂を施錠位置或いは待避位置に移動する際に、モータの駆動が何らかの原因により制御不能となり、スライダがオーバーランしようとしても、閂が施錠位置或いは待避位置に移動することにより、スライダの雌ねじ孔がねじ棒との螺合状態から外れ、オーバーランが回避される。
【００３９】
加えて、スライダは閂の施錠位置或いは待避位置において装置本体に対してそれぞれ待避方向或いは施錠方向に弾性力を受けて付勢されるため、ねじ棒の反転によりスライダの雌ねじ孔はねじ棒に再び螺合し、速やかに反転動作を行うことが可能となり、特別な回路を要することもなく、簡単な構造にて従来の不具合を解消できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の電気錠装置の概略を示す断面図である。
【図２】図１の施錠動作完了状態におけるスライダ部分を拡大した断面図である。
【図３】図１の解錠動作完了状態におけるスライダ部分を拡大した断面図である。
【図４】実施形態２の電気錠装置における閂及びスライダを含む要部を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその軸方向断面図である。
【符号の説明】
１…電気錠装置
２…容器
２２…棚
２３…上リミッター
２５…下リミッター
５…モータ
５１…出力軸
５２…ねじ棒
５２ａ…上端小径部
５２ｂ…下端小径部
６…閂
６１…支持体（スライダ）
６１ｂ…雌ねじ孔６１ｂ
６４…スライダ
６４ａ…第１支持体
６４ｂ…第２支持体
７１，７２…緩衝部材
Ｆ…枠
Ｄ…扉
【図１】
2005068644.tif 000003
【図２】
2005068644.tif 000004
【図３】
2005068644.tif 000005
【図４】
2005068644.tif 000006