(57)【要約】【課題】  モータへの電源供給を切ったときに、不用意に施錠あるいは解錠しない電気錠を提供することである。【解決手段】  ケーシング１と、このケーシング１に組み込まれるとともに、出力軸５を回転させるための超音波モータ２と、上記出力軸５の回転力が伝達される掛け止め部材３と、上記超音波モータ２を駆動制御する駆動制御手段１３，１４とを備え、上記ケーシング１を戸やケースの蓋などの開閉体あるいはこの開閉体によって開閉される被開閉体のいずれか一方に設けるとともに、上記掛け止め部材３が、出力軸５の回転に応じて施錠または解錠動作する構成にした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、このケーシングに組み込まれるとともに、出力軸を回転させるための超音波モータと、上記出力軸の回転力が伝達される掛け止め部材と、上記超音波モータを駆動制御する駆動制御手段とを備え、上記ケーシングを戸やケースの蓋などの開閉体あるいはこの開閉体によって開閉される被開閉体のいずれか一方に設けるとともに、上記掛け止め部材が、出力軸の回転に応じて施錠または解錠動作する構成にした電気錠。
【請求項２】
上記超音波モータの出力軸に連係するとともに、上記掛け止め部材と一体的に動作する従動体と、この従動体を動作可能に支持する支持手段とを備え、上記従動体に、従動体に作用する外力を上記支持手段が受け、超音波モータの出力軸には上記外力が作用しない構成にした請求項１に記載の電気錠。
【請求項３】
上記掛け止め部材に掛け止め部材側ギヤを固定してこのギヤを従動体とし、この掛け止め部材側ギヤを回転自在に支持するとともに、超音波モータの出力軸と平行に設けた支持軸を上記支持手段とし、上記超音波モータの出力軸に、上記掛け止め部材側ギヤに噛み合うモータ側ギヤを固定し、上記両ギヤによって超音波モータの回転力を掛け止め部材へ伝達する構成にした請求項２に記載の電気錠。
【請求項４】
上記掛け止め側ギヤをウォームホイールで構成し、上記モータ側ギヤをウォームギヤで構成した請求項３に記載の電気錠。
【請求項５】
上記超音波モータの出力軸に連結したカム部材を上記従動体とし、この従動体で出力軸の回転運動を直線運動に変換する構成にするとともに、上記従動体の直線運動をガイドするガイドレールをケーシングに固定し、上記カム部材によって超音波モータの回転力を掛け止め部材へ伝達する構成にした請求項２に記載の電気錠。
【請求項６】
超音波モータを固定したケーシング外周に軸受けを介して設けた回転体を上記従動体とし、この従動体と上記超音波モータの出力軸とを連結する連結部材を備え、この連結部材によって超音波モータの回転力を掛け止め部材へ伝達する構成にした請求項２に記載の電気錠。
【請求項７】
超音波モータを固定したケーシング外周に軸受けを介して設けた回転体を上記従動体とし、この従動体に固定したカバーを備え、このカバーの回転中心には軸部を設け、この軸部と超音波モータの出力軸とを連結し、上記カバーによって超音波モータの回転力を掛け止め部材へ伝達する構成にした請求項２に記載の電気錠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気錠に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、開き戸、引き戸あるいは回転戸や窓などに設けて、電気的に施錠、解錠するための電気錠が用いられているが、当該電気錠の駆動源として電磁モータを用いているのがほとんどである。例えば、戸側に取り付けた鍵ケース内に、電磁モータを設けるとともに、この電磁モータの出力軸にデッドボルトや鉤部材を連係し、壁側には、上記デッドボルトや鉤部材が鍵ケースから突出したときに引っ掛かる止め部を設けている。
このような電気錠では、電磁モータを駆動制御して、上記デッドボルトや鉤部材を鍵ケースから突出させて施錠したり、それを退避させて解錠したりするようにしている。
【特許文献１】特開平７−０２６８０９号公報
【特許文献２】特開平８−３０３０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来の電気錠では、デッドボルトや鉤部材を移動させるのに電磁モータを用いているので、非通電状態に電磁モータがフリー回転の状態になって、デッドボルトや鉤部材に外力が作用したとき、それが不用意に動いてしまうことがあった。特に、この電磁モータは、施錠あるいは解錠動作が終われば、ほとんどの場合、非通電状態に保たれるので、施錠状態で外力が作用したときには解錠してしまったり、解錠状態で外力が作用したときには施錠してしまったりするという問題があった。
【０００４】
さらに、不法侵入者に簡単に不正解錠される危険性があり、カギとしての機能も損なわれるという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、モータへの電源供給を切ったときに、不用意に施錠あるいは解錠しない電気錠を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、ケーシングと、このケーシングに組み込まれるとともに、出力軸を回転させるための超音波モータと、上記出力軸の回転力が伝達される掛け止め部材と、上記超音波モータを駆動制御する駆動制御手段とを備え、上記ケーシングを戸やケースの蓋などの開閉体あるいはこの開閉体によって開閉される被開閉体のいずれか一方に設けるとともに、上記掛け止め部材が、出力軸の回転に応じて施錠または解錠動作する構成にした点に特徴を有する。
なお、上記開閉体には、出入口の開き戸、引き戸、窓のほか、ロッカーの扉や、コンテナ、トランクの蓋なども含むものとし、これらの回転体と対抗する壁や枠、容器本体などを被回転体とする。
【０００７】
第２の発明は、上記第１の発明を前提とし、上記超音波モータの出力軸に連係するとともに、上記掛け止め部材と一体的に動作する従動体と、この従動体を動作可能に支持する支持手段とを備え、上記従動体に、従動体に作用する外力を上記支持手段が受け、超音波モータの出力軸には上記外力が作用しない構成にした点に特徴を有する。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明を前提とし、上記掛け止め部材に掛け止め部材側ギヤを固定してこのギヤを従動体とし、この掛け止め部材側ギヤを回転自在に支持するとともに、超音波モータの出力軸と平行に設けた支持軸を上記支持手段とし、上記超音波モータの出力軸に、上記掛け止め部材側ギヤに噛み合うモータ側ギヤを固定し、上記両ギヤによって超音波モータの回転力を掛け止め部材へ伝達する構成にした点に特徴を有する。
第４の発明は、第３の発明を前提とし、上記掛け止め側ギヤをウォームホイールで構成し、上記モータ側ギヤをウォームギヤで構成した点に特徴を有する。
【０００９】
第５の発明は、第２の発明を前提とし、上記超音波モータの出力軸に連結したカム部材を上記従動体とし、この従動体で出力軸の回転運動を直線運動に変換する構成にするとともに、上記従動体の直線運動をガイドするガイドレールをケーシングに固定し、上記カム部材によって超音波モータの回転力を掛け止め部材へ伝達する構成にした点に特徴を有する。
【００１０】
第６の発明は、第２の発明を前提とし、超音波モータを固定したケーシング外周に軸受けを介して設けた回転体を上記従動体とし、この従動体と上記超音波モータの出力軸とを連結する連結部材を備え、この連結部材によって超音波モータの回転力を掛け止め部材へ伝達する構成にした点に特徴を有する。
【００１１】
第７の発明は、第２の発明を前提とし、超音波モータを固定したケーシング外周に軸受けを介して設けた回転体を上記従動体とし、この従動体に固定したカバーを備え、このカバーの回転中心には軸部を設け、この軸部と超音波モータの出力軸とを連結し、上記カバーによって超音波モータの回転力を掛け止め部材へ伝達する構成にした点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１２】
第１〜第７の発明によれば、掛け止め部材を駆動する超音波モータの出力軸は、モータへの通電を切ったときにフリー回転とならず、回転がロックされるので、モータへの通電を切ることによって、施錠状態や解錠状態を保つことができる。また、モータの出力軸に連係された掛け止め部材を簡単に動かすことはできない。そのため、不用意に、あるいは不正に、施錠、解錠が行なわれ難くなる。
【００１３】
第２〜第７の発明によれば、例えば、施錠状態のまま、戸などの開閉体を強引に開けようとして、外力を掛け止め部材に作用させた場合に、その外力を支持部材が受けて上記外力がモータの出力軸へ作用しないようにできる。そのため、施錠時の戸などを強引に開けられることがあっても、モータの出力軸が破損してしまうことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図３を用いて、この発明の第１実施形態を説明するが、この第１実施形態は、引き戸を前提にしたものである。
図１〜図３に示す電気錠は、ケーシング１内に、超音波モータ２と、この超音波モータ２で回転駆動される鉤状の掛け止め部材３を組み込み、この掛け止め部材３の回動によって施錠、解錠を行なう電気錠である。そして、上記ケーシング１には、掛け止め部材３が出入可能な開口４ａを有する蓋部材４を設け、この開口４ａから掛け止め部材３の鉤部３ｃが突出したり、あるいはその鉤部３ｃが開口４ａからケーシング１内に退避したりできるようにしている。
なお、図１は、ケーシング１内部を示したものである。また、図２は、図１のケーシング１内を上方から見た図であるが、掛け止め部材３と超音波モータ２との連結機構のみを示し、その他の構成は省略している。
【００１５】
また、この第１実施形態の電気錠で用いる超音波モータ２は、圧電素子の電歪現象を利用したものである。その原理を、図３の模式図を用いて簡単に説明する。図３に示すように、超音波モータ２は、出力軸５に固定したロータ６と、圧電セラミック７および弾性体８からなるステータ９とを備え、上記ロータ６の表面に対し、圧力を加えてステータ９を密着させている。そして、ステータ９を図示しないハウジングなどに固定している。
【００１６】
上記圧電セラミック７は、電圧を印加した場合、その印加電圧に応じて歪む性質を持っている。そこで、この圧電セラミック７に高周波電圧を印加すると、圧電セラミックが伸縮して超音波振動が発生する。この超音波振動は、弾性体８をたわませて、うねりのように一方向へ進行する進行波となるが、図３においてこの進行波を拡大した曲線ｗとして示している。そして、上記進行波を形成する各波の頂点には、ロータ６の表面が圧接しているので、ロータ６は、上記波の頂点に押されるようにして、進行波の進行方向とは反対方向へ移動する。例えば、ステータ９の進行波が矢印Ａ方向へ進行する場合、ロータ６が矢印Ｂ方向へ回転する。そして、このロータ６に設けた出力軸５も矢印Ｂ方向へ回転することになる。
【００１７】
また、上記ステータ９に発生させる進行波の方向は、電圧の掛け方に応じて制御できる。従って、電圧の方向に応じて出力軸５の回転方向を制御することができる。
以上が、超音波モータの駆動原理である。なお、図３ではステータ９表面のたわみを模式的に大きく図示しているが、実際の超音波振動による進行波は、目視できるレベルではない。
【００１８】
上記のようにした超音波モータ２の出力軸５には、ギヤ１０を固定しているが、超音波モータ２を駆動して出力軸５を回転させたとき、この出力軸５と一体になってギヤ１０も回転する。また、上記ケーシング１には、出力軸５と平行にした支持軸１２を回転自在に設け、この支持軸１２に掛け止め部材３の基端を固定する一方、この支持軸１２にはギヤ１１も固定している。そして、このギヤ１１を、超音波モータ２の出力軸５に固定したギヤ１０に噛み合わせている。従って、超音波モータ２が駆動してギヤ１０が回転すれば、それにともなって、ギヤ１１も回転する。このようにギヤ１１が回転すれば、支持軸１２が回転するとともに、その支持軸１２に固定した掛け止め部材３も回動する。
つまり、この第１実施形態では、上記ギヤ１１が、この発明の掛け止め部材側ギヤであり、この発明の従動体を構成し、上記ギヤ１０がこの発明のモータ側ギヤである。また、上記支持軸１２が、この発明の従動体を支持する支持手段である。
【００１９】
さらに、ケーシング１内には、超音波モータ２を駆動するためのドライバ１３、制御部１４、電源１５、掛け止め部材３の移動範囲を規制するストッパ１６、１７と、その位置を検出するためのリミットスイッチ１８、１９を設けている。上記リミットスイッチ１８は、掛け止め部材３がストッパ１６に突き当たったときに凸部３ａによってオンになるリミットスイッチで、施錠状態を検出するためのものである。また、リミットスイッチ１９は、掛け止め部材３がストッパ１７に突き当たったときに凸部３ｂによってオンになるリミットスイッチで、解錠状態を検出するためのものである。そして、これらリミットスイッチ１８、１９は、制御部１４に接続されている。
ただし、上記ドライバ１３、制御部１４および電源１５などは、ケーシング１の外部に設け、ケーシング１内の超音波モータ２と配線で結ぶようにしてもよい。なお、上記ドライバ１３と制御部１４とで、この発明の、超音波モータの駆動制御手段を構成している。
【００２０】
上記のようにした電気錠の取り付け例として、第１実施形態では、ケーシング１を、建造物の枠２０内に設けた引き戸側に埋設し、このケーシング１の蓋部材４を引き戸の枠に固定する場合を想定している。また建造物側に固定した戸の枠２０には、上記掛け止め部材３が入る凹部２１を形成している。そして、この凹部２１の開口側には、板部材２２を設け、この板部材２２の止め部２２ａに上記掛け止め部材３の鉤部３ｃが引っ掛かるようにしている。
【００２１】
このようにした第１実施形態の電気錠は、超音波モータ２によって掛け止め部材３が回動し、ケーシング１から突出した掛け止め部材３の鉤部３ｃが、上記止め部２２ａに引っ掛かることによって施錠し、掛け止め部材３の鉤部３ｃが上記止め部２２ａから外れてケーシング１内に退避することによって解錠される構成にしている。
そして、掛け止め部材３の回動方向は、上記超音波モータ２の回転方向に応じて変化するので、制御部１４がモータ２の回転方向を制御することによって施錠あるいは解錠動作を行なうことができる。
【００２２】
次に、この第１実施形態の電気錠の作用を説明する。
図１に示した施錠状態から解錠させる場合には、次のように作動する。先ず、制御部１４に解錠信号が入力されると、制御部１４はドライバ１３を介して超音波モータ２に解錠方向の電圧を印加する。このように超音波モータ２に解錠方向の電圧が印加されると、超音波モータ２は矢印Ｂ方向に回転する。超音波モータ２が矢印Ｂ方向に回転すると、それにともなって出力軸５およびギヤ１０を矢印Ｂ方向へ回転する。ギヤ１０が矢印Ｂ方向へ回転すると、これに噛み合ったギヤ１１が逆方向の矢印Ａ方向へ回転し、ギヤ１１と一体的に回転する掛け止め部材３が矢印Ａ方向へ回転して解錠される。解錠状態における掛け止め部材３の位置を、図１において二点鎖線で示している。
【００２３】
掛け止め部材３が二点鎖線の位置に移動すると、掛け止め部材３に形成した凸部３ｂが、リミットスイッチ１９をオンにするので、制御部１４は、掛け止め部材３の鉤部３ｃが止め部２２ａから完全に退避して解錠状態となったことを検出し、超音波モータ２への通電を停止させる。
超音波モータ２への通電を停止すると、図３に示すステータ９の超音波振動が停止するので、ロータ６の回転が停止し、出力軸５の回転が停止する。そして、この超音波モータ２は、もともとロータ６とステータ９とが密着しているので、通電を切ってステータ９に進行波が発生していない状態では、ハウジングなどに固定されているステータ９が、ロータ６を保持してブレーキ機能を発揮する（図３参照）。従って、超音波モータ２に対する通電を切った状態で、そのときの状態、すなわち解錠状態が保持される。
【００２４】
上記解錠状態から、施錠する場合には、制御部１４がドライバ１３を介して超音波モータ２を制御し、出力軸５を矢印Ａ方向へ回転させる。すると、ギヤ１０が矢印Ａ方向へ回転し、ギヤ１１と掛け止め部材３とが矢印Ｂ方向へ回転する。掛け止め部材３が実線で示す位置まで移動して、施錠状態となる。
図示の施錠状態では、掛け止め部材３の凸部３ａがリミットスイッチ１８をオンにするので、これに応じて制御部１４が超音波モータ２の通電を切る。
このように、超音波モータ２への通電を切ると、上記解錠状態のときと同様に、超音波モータ２のロータ６が、ステータ９に保持される。従って、施錠状態が保持される。
【００２５】
以上のように、掛け止め部材３の駆動に超音波モータ２を採用したため、モータ２への通電を切っても、施錠状態や解錠状態を保持することができる。
また、非通電状態において、超音波モータ２の出力軸５はその回転を阻止されているので、掛け止め部材３に矢印ＡまたはＢ方向の外力を作用させても、その力がギヤ１１、ギヤ１０を介して出力軸５に伝達され出力軸５を回転させることはできない。すなわち、外力が作用しても、従来の電磁モータを用いた電気錠のように、掛け止め部材３が簡単に移動することはない。
【００２６】
また、上記電気錠を引き戸に用いた場合、上記施錠状態において、戸を開ける方向に力を加えると、止め部２２ａに引っ掛かっている掛け止め部材３には、図１に矢印で示す力Ｆが掛け止め部材３に作用する。この力Ｆは、掛け止め部材３の基端に固定した支持軸１２の軸線と直交する力となり、その全てが支持軸１２に作用することになる。しかもこの力Ｆは、支持軸１２をモータの出力軸５から引き離す方向の力となり、この力Ｆが、モータの出力軸５に作用することはない。
つまり、この発明の支持手段である支持軸１２に作用する力Ｆが出力軸５には及ばないようにしている。従って、上記力Ｆが、超音波モータ２の出力軸５を破損してしまうことはない。
【００２７】
図４は、この発明の第２実施形態を示すもので、この第２実施形態は、この発明の従動体として、上記第１実施形態のギヤ１１に替えてウォームホイール２３を用い、このウォームホイール２３に噛み合うウォームギヤ２４を超音波モータ２の出力軸５に固定したもので、その他の構成は上記第１実施形態と同じである。そこで、第１実施形態と同じ構成要素には、図１〜図３と同じ符号を用い、個々の詳細な説明は省略する。ただし、図４では、上記ウォームギヤ２４を見易くするために、このウォームギヤ２４に対し、紙面手前側に位置するリミットスイッチ１８を二点鎖線で示している。
【００２８】
この第２実施形態の電気錠は、超音波モータ２の回転力を上記ウォームギヤ２４からウォームホイール２３へ伝達し、掛け止め部材３を矢印ＡまたはＢ方向へ回転させて解錠したり施錠したりする。
そして、この第２実施形態でも、超音波モータ２への通電を切った状態で、図３に示すステータ９がロータ６を保持してその回転を阻止するため、施錠状態あるいは解錠状態を確実に保持することができる。
また、掛け止め部材３を引っ張る方向の力Ｆが作用した場合、その力Ｆは、ウォームホイール２３の支持軸１２が受け、モータの出力軸５に力Ｆが直接作用しない。従って、この力Ｆの作用で出力軸５を破損するようなことはない。
【００２９】
図５、図６に示す第３実施形態は、ケーシング２５内に設けた掛け止め部材２６が、超音波モータ２によって矢印Ｙ方向の往復移動をするようにした電気錠である。
なお、図５において、上記第１実施形態と同じ構成要素には、図１と同じ符号を用いている。また、図６は、ケーシング２５内を図５の上方から見た図で、超音波モータ２と、掛け止め部材２６との連携に関連する部分のみを示している。
【００３０】
そして、上記ケーシング２５は引き戸側に設け、止め孔部材３０を建造物側の枠２０に設け、ケーシング２５を組み込んだ引き戸が建造物側の枠２０に接した状態すなわち戸が閉められた状態では、掛け止め部材２６の鉤部２６ａが止め孔部材３０に形成した止め孔３０ａに対向する関係にしている。そして、ケーシング２５に挿入された止め孔３０ａに、上記掛け止め部材２６の鉤部２６ａが引っ掛かったときに施錠状態となり、鉤部２６ａが止め孔３０ａから脱出したとき解錠状態となる。つまり、この第３実施形態の電気錠は、後で詳しく説明するが、掛け止め部材２６は、ケーシング２５から突出することはなく、ケーシング２５内で直線方向にスライドすることで、施錠、解錠を行なう構成にしている。
【００３１】
また、この第３実施形態の電気錠は、図６に示したように、板部材を折り曲げて形成した支持板部材２７をケーシング２５に固定している。そして、この支持板部材２７の裏面に超音波モータ２を取り付け、その出力軸５を上記支持板部材２７の表面から突出させている。支持板部材２７の表面から突出させた出力軸５の突出端には、板状のカムアーム２８を固定し、このカムアーム２８における上記出力軸５とは反対側端部付近には上記支持板部材２７側へ向かって突出する軸部２８ａを設けている。
【００３２】
一方、上記掛け止め部材２６には、この発明の従動体である板カム２９を固定し、板カム２９であって上記掛け止め部材２６と反対側端部には、図５に示すように長孔２９ａを形成するとともに、この長孔２９ａにカムアーム２８の軸部２８ａを嵌めて、両者を連結している。
また、板カム２９の裏面には、図６に示すように、スライド部材３１を固定し、上記支持板部材２７であって、このスライド部材３１に対向する位置にはガイドレール３２を固定している。そして、上記スライド部材３１にガイドレール３２をはめ込んで、スライド部材３１がガイドレール３２に沿って、図５に示すＹ方向へ移動可能にしている。
【００３３】
従って、超音波モータ２の出力軸５が回転すると、その回転運動が上記カムアーム２８を介して板カム２９へ伝達され、板カム２９は、上記ガイドレール３２に沿ってＹ方向の直線運動を行なう。この板カム２９の直線運動にともなって、掛け止め部材２６も図５において上下に直線運動し、施錠、解錠が行なわれる。なお、上記カムアーム２８と板カム２９とで、この発明のカム部材を構成し、上記ガイドレール３２およびスライド部材３１が、この発明の従動体である板カム２９を移動可能に支持する支持手段に当たる。
【００３４】
また、上記支持板部材２７の上下端部には、この支持板部材２７を折り曲げてなるストッパ２７ａ，２７ｂを形成し、このストッパ２７ａ，２７ｂに、板カム２９の段部２９ｂ，２９ｃが突き当たって、そのストロークを規制するようにしている。そして、施錠方向での板カム２９のストローク端では、板カム２９に形成した凸部２９ｄがリミットスイッチ１８をオンにし、解錠方向でのストローク端では、板カム２９に形成した凸部２９ｅがリミットスイッチ１９をオンにする。そのため、制御部１４は、施錠状態や解錠状態をこれらリミットスイッチ１８，１９によって検出し、それに基づいて超音波モータ２を制御できる。
【００３５】
この第３実施形態でも、掛け止め部材２６の駆動に用いた超音波モータ２への通電を切った状態で、超音波モータ２のステータ９が、ロータ６を保持する（図３参照）。そのため、モータの非通電状態で掛け止め部材２６の位置を保持でき、掛け止め部材２６が外力によって簡単に移動してしまうようなことはない。
また、施錠状態において、引き戸を引っ張る方向の力Ｆが作用した場合にも、その力Ｆを、従動体の支持手段であるガイドレール３２およびスライド部材３１が受けるので、超音波モータ２の出力軸５に力Ｆが作用して、出力軸５を破損してしまうことはない。
【００３６】
さらに、この第３実施形態の電気錠は、掛け止め部材２６が挿入される止め孔３０ａが、ケーシング内に挿入された状態で施錠や解錠を行なうように構成されているので、例えば、不正に施錠や解錠を行なおうとしても、掛け止め部材２６に直接力を作用させ難くなり、その分、セキュリティ性が向上する。
【００３７】
図７、図８に示す第４実施形態は、円筒状のケーシング３３に組み込んだ超音波モータ２で鉤状の掛け止め部材３４を回動する電気錠である。図７は正面図、図８は図７のVIII−VIII線断面図である。
この第４実施形態の電気錠は、そのケーシング３３が、図７の矢印Ｕ方向に移動する戸の中に設けられる。そして、上記ケーシング３３は、図８に示すように、ケーシング本体３３ａと、このケーシング本体３３ａをふさぐ蓋部３３ｂとからなるとともに、このようにしたケーシング３３には、前記各実施形態と同様の超音波モータ２を組み込み、その出力軸５を回転可能な状態で上記蓋部３３ｂから外部へ突出させている。このようにケーシング３３内に設けた上記超音波モータ２には、ドライバ１３を接続し、このドライバ１３には、図示しない制御部や電源を接続している。
【００３８】
また、上記ケーシング本体３３ａの外周には、軸受け３５を介してリング状の回転体３６を取り付け、この回転体３６をケーシング３３に対して回転自在に支持している。
さらに、上記回転体３６の外周には、直径方向外側へ突出する上記掛け止め部材３４を固定し、この掛け止め部材３４が回転体３６と一体回転するようにしている。また、回転体３６の側面であって、上記掛け止め部材３４と対向する側には、長孔３７ａを形成した板カム３７の一端を固定している。
なお、上記回転体３６がこの発明の従動体であり、軸受け３５が従動体を支持する支持手段である。
【００３９】
一方、超音波モータ２の出力軸５には、接続部材３８を介してカムアーム３９を固定している。このカムアーム３９は、直径方向外側に軸部３９ａを備え、この軸部３９ａを、上記板カム３７の長孔３７ａに嵌めて、カムアーム３９と板カム３７とを連結している。これにより、上記超音波モータ２の出力軸５と回転体３６とが連結する。つまり、上記カムアーム３９と板カム３７とでこの発明の連結部材を構成している。
なお、カムアーム３９の軸部３９ａを嵌めるために、長孔３７ａを用いたのは、この長孔３７ａと上記軸部３９ａとの位置のずれを吸収できるようにするためである。ただし、上記軸部３９ａに対してそれを嵌める孔の位置を正確に決めることができるなら、その孔は長孔にする必要はない。また、カムアーム３９と板カム３７とを一部材で構成し、連結部材とすることもできる。
【００４０】
以上のようにして、超音波モータ２の出力軸５と回転体３６とが連結されるので、超音波モータ２を駆動制御すると、その回転力がカムアーム３９、板カム３７を介して回転体３６へ伝達される。その結果、回転体３６とともに掛け止め部材３４が回転して、施錠、解錠ができる。
【００４１】
なお、図７において実線で示した掛け止め部材３４が、施錠位置を示し、二点鎖線で示した掛け止め部材３４が解錠位置を示している。また、図中符号４０は、上記回転体３６に設けた凸部であり、回転体３６および掛け止め部材３４とともに移動し、図示の施錠状態のときに、リミットスイッチ１８をオンにし、掛け止め部材３４が二点鎖線の位置に移動した解錠状態のときに、リミットスイッチ１９をオンにするものである。
【００４２】
このような第４実施形態の電気錠においても、超音波モータ２を非通電状態としたときには、図３に示すステータ９がロータ６に密着して、ロータ６の回転を阻止するようにしている。そのため、モータ２への通電を切れば、そのときの状態を保持することができ、施錠状態や解錠状態を保持することができる。
また、施錠時の掛け止め部材３４に、矢印で示す力Ｆが作用した場合には、その力Ｆを軸受け３５が受けるので、モータの出力軸５にその力Ｆが作用して、超音波モータ２の出力軸５を破損してしまうことはない。
さらに、図８において二点鎖線で示したカバー４１を、回転体３６に取り付ければ、電気的な構成要素が全て、ケーシング３３およびカバー４１内に収納されることになるため、防滴、防塵機能を備えることができる。
【００４３】
図９、図１０に示す第５実施形態は、上記第４実施形態が、板カム３７とカムアーム３９とによって出力軸５と回転体３６とを連結しているのに対し、図１０に示すカバー４２によって両者を連結している点が、第４実施形態と異なる。その他の構成は、上記第４実施形態と同じで、円筒状のケーシング３３に組み込んだ超音波モータ２で鉤状の掛け止め部材３４を回動する電気錠である。図９は正面図、図１０は図９のX-X線断面図であり、これらの図において、上記第４実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を用いている。そして、以下には、上記第４実施形態と異なる構成を中心に説明する。但し、図９は、上記カバー４２を外した状態を示している。
【００４４】
この第５実施形態の電気錠は、ケーシング３３の外周に軸受け３５を介して取り付けたリング状の回転体３６に、一方の底面を閉鎖した円筒状のカバー４２を固定し、カバー４２が回転体３６と一体的に回転するようにしている。また、カバー４２の底面内側には、軸部４２ａを突出させている。この軸部４２ａと超音波モータ２の出力軸５とを同軸上に配置して接続部材４３によって連結している。
これにより、ケーシング３３に固定した超音波モータ２の回転軸５が、上記カバー４２を介して回転体３６と連結されることになる。
従って、上記超音波モータ２の回転によって、この発明の従動体である回転体３６とともに掛け止め部材３４を回動させて、施錠、解錠することができる。
【００４５】
そして、この第５実施形態の電気錠においても、超音波モータ２を非通電状態としたときには、図３に示すステータ９がロータ６に密着して、ロータ６の回転を阻止するようにしている。そのため、モータ２への通電を切れば、そのときの状態を保持することができ、施錠状態や解錠状態を保つことができる。
【００４６】
また、施錠時の掛け止め部材３４に、ケーシング３３の径方向の力Ｆが作用した場合、その力を軸受け３５が受けるので、モータの出力軸５にその力が作用して、超音波モータ２を破損してしまうことはない。
さらに、カバー４２によって、防滴、防塵機能を備えることができる点も、上記第４実施形態と同じである。
【００４７】
なお、上記第１〜第５実施形態では、ケーシングをこの発明の開閉体である引き戸に設けた例を説明しているが、開閉体としては、引き戸に限らない。また、上記ケーシングは、開閉体ではなく、戸の枠など、上記開閉体で開閉される被開閉体側に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１実施形態のケーシング表面を取り除いた状態の正面図である。
【図２】第１実施形態のケーシング上面を取り除いた状態の平面図である。
【図３】超音波モータの動作原理を説明するための模式図である。
【図４】第２実施形態のケーシング表面を取り除いた状態の正面図である。
【図５】第３実施形態のケーシング表面を取り除いた状態の正面図である。
【図６】第３実施形態のケーシング上面を取り除いた状態の平面図である。
【図７】第４実施形態の正面図である。
【図８】図７のVIII-VIII線断面図である。
【図９】第５実施形態のカバーを取り外した状態の正面図である。
【図１０】図９のX-X線断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１      ケーシング
２      超音波モータ
３      掛け止め部材
３ｃ    鉤部
５      出力軸
１０    ギヤ
１１    ギヤ
１２    支持軸
１３    ドライバ
１４    制御部
２０    枠
２３    ウォームホイール
２４    ウォームギヤ
２５    ケーシング
２６    掛け止め部材
２６ａ  鉤部
２８    カムアーム
２８ａ  軸部
２９    板カム
２９ａ  長孔
３１    スライド部材
３２    ガイドレール
３３    ケーシング
３３ａ  ケーシング本体
３３ｂ  蓋部
３４    掛け止め部材
３５    軸受け
３６    回転体
３７    板カム
３７ａ  長孔
３９    カムアーム
３９ａ  軸部
４２    カバー
４２ａ  軸部
４３    接続部材
【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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