(57)【要約】【課題】  コンパクトな構成でありながら、施開錠の際の放電電流を抑制することができる。【解決手段】  鍵穴を備えた錠の前記鍵穴に挿入されて操作されることで、前記錠を施錠または開錠するための鍵であって、前記鍵穴へ挿入される挿入部と、操作者が把持する把持部とを有しており、前記挿入部は、前記鍵穴への挿入時における前記錠から前記把持部への導電経路上に配置された、前記把持部よりも高い抵抗率を有する高抵抗領域を備え、該高抵抗領域が、導電性セラミックスからなることを特徴とする鍵を提供する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍵穴を備えた錠の前記鍵穴に挿入されて操作されることで、前記錠を施錠または開錠するための鍵であって、
前記鍵穴へ挿入される挿入部と、操作者が把持する把持部とを有しており、
前記挿入部は、前記鍵穴への挿入時における前記錠から前記把持部への導電経路上に配置された、前記把持部よりも高い抵抗率を有する高抵抗領域を備え、
該高抵抗領域が、導電性セラミックスからなることを特徴とする鍵。
【請求項２】
前記導電性セラミックスは、導電性ジルコニアセラミックスであることを特徴とする請求項１記載の鍵。
【請求項３】
前記導電性ジルコニアセラミックスは、ＺｒＯ２を６０〜９０質量％の割合で含み、Ｆｅ、Ｃｏ、ＮｉおよびＣｒの各酸化物のうち１種以上を１０〜４０質量％の割合で含むことを特徴とする請求項２記載の鍵。
【請求項４】
前記高抵抗領域が、前記鍵穴への挿入方向に沿った前記挿入部の先端部分に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鍵。
【請求項５】
前記高抵抗領域に凹部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の鍵。
【請求項６】
前記挿入部の全体が、前記高抵抗領域であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鍵。
【請求項７】
前記導電性セラミックスは、体積固有抵抗値が１．０×１０５〜９．９×１０９Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の錠。
【請求項８】
鍵穴を備え、該鍵穴に鍵が挿入されて操作されることで施錠または開錠される錠であって、
前記鍵穴の前記鍵との接触部分の少なくとも一部が、導電性セラミックスからなることを特徴とする錠。
【請求項９】
前記導電性セラミックスは、導電性ジルコニアセラミックスであることを特徴とする請求項８記載の鍵。
【請求項１０】
前記導電性ジルコニアセラミックスは、ＺｒＯ２を６０〜９０質量％の割合で含み、Ｆｅ、Ｃｏ、ＮｉおよびＣｒの各酸化物のうち１種以上を１０〜４０質量％の割合で含むことを特徴とする請求項９記載の鍵。
【請求項１１】
前記導電性セラミックスは、体積固有抵抗値が１．０×１０５〜９．９×１０９Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の錠。
【請求項１２】
前記鍵穴を有するロータと、
該ロータを回転可能に支持するシリンダーと、
前記ローターおよび前記シリンダーのそれぞれに対応して形成された複数のピン穴と、
長手方向に力を受けた状態で前記ピン穴内を移動可能に支持されており、前記鍵穴に挿入される鍵と先端部分が接することで前記ピン穴内を移動するピンとを備えており、
該ピンの少なくとも前記先端部分が導電性セラミックスからなることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の錠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、施開錠に用いる鍵、および錠に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用者が把持した錠を用いて施錠および開錠する際、人体または錠が取り付けられた物品の側に帯電した静電気が、錠および鍵を介して電流として一気に流れることで生じる放電現象はよく知られている。これら放電電流の電流値が大きい場合、使用者に電流が流れ、使用者は不快な電気ショックを感じる。
【０００３】
これら電気ショックを緩和する手段として、例えば下記特許文献１に記載されているような静電気除去キーホルダーが提案されている。特許文献１では、抵抗器が内部に配置されたキーホルダーを鍵に取り付け、抵抗器を介して放電電流が流れる構成とし、放電電流の大きさを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１７８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された静電気除去キーホルダーは、鍵の把持部に大きなキーホルダーを取り付ける必要があり、コストが高くなるとともに、鍵全体が大きくなりすぎる課題があった。また、鍵自体が静電気を除去する機能を有していないので、例えば合鍵を作成しても、この合鍵に静電除去キーホルダーを付加しない限り、静電気除去効果を得られない課題もあった。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、鍵穴を備えた錠の前記鍵穴に挿入されて操作されることで、前記錠を施錠または開錠するための鍵であって、前記鍵穴へ挿入される挿入部と、操作者が把持する把持部とを有しており、前記挿入部は、前記鍵穴への挿入時における前記錠から前記把持部への導電経路上に配置された、前記把持部よりも高い抵抗率を有する高抵抗領域を備え、該高抵抗領域が、導電性セラミックスからなることを特徴とする鍵を提供する。
【０００８】
また、鍵穴を備え、該鍵穴に鍵が挿入されて操作されることで施錠または開錠される錠であって、前記鍵穴の前記鍵との接触部分の少なくとも一部が、導電性セラミックスからなることを特徴とする錠を、併せて提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の鍵および錠は、コンパクトな構成でありながら、施開錠の際の放電電流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、鍵および錠の一実施形態について説明する概略斜視断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１に示す錠の施錠または開錠動作における、図１に示す鍵と錠との接触状態について説明する概略断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｉ）は、図１に示す錠が備えるピン部材の、他の実施形態について説明する図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明の鍵の、他の実施形態について説明する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の鍵の一実施形態である鍵１０、および本発明の一実施形態である錠６０について説明する概略斜視図である。また、図２は、錠６０の鍵穴６２に鍵１０が挿入された状態を示す概略断面図である。
【００１２】
鍵１０は、錠６０の鍵穴６２に挿入されて操作されることで、この錠を施錠または開錠するための鍵であり、鍵穴へ挿入される挿入部１２と、図示しない操作者が把持する把持部１４とを有している。
【００１３】
挿入部１２は、鍵穴６２への挿入時における、錠６０から把持部１４への導電経路上に配置された、把持部１４よりも高い抵抗率を有する高抵抗領域１６を備えている。鍵１０では、高抵抗領域１６が、挿入部１２の、鍵穴への挿入方向に沿った先端部分１２Ｈに配置されている。また、挿入部１２の側面１２Ａおよび側面１２Ｂも、高抵抗領域１６によって構成されている。側面１２Ａには、複数の凹部１８が設けられている。
【００１４】
鍵１０の高抵抗領域１６は、導電性セラミックスにより構成されている。把持部１４、および挿入部１２の高抵抗領域１６以外の領域１７（金属領域１７とする）は、ステンレス等の金属部材から構成されており、体積固有抵抗値は小さい。挿入部１２の高抵抗領域１６を構成する導電性セラミックスは、体積固有抵抗値が例えば１．０×１０５〜９．９×１０９Ω・ｃｍと、比較的高くされている。挿入部１２の金属領域１７と、高抵抗領域１６を構成する導電性セラミックスとは、例えば公知の接着剤や、金属ロウやメッキからなるメタライズ接合層を介して接合されている。
【００１５】
錠６０は、ケーシングとなる円筒形のシリンダー６１と、シリンダー６１内に回転可能に支持された。鍵穴６２を備えるロータ６３と、シリンダー６１及びロータ６３にそれぞれ対応した位置に設けられた複数のピン穴と、これらピン穴内を移動するピンタンブラー６４およびドライバーピン６５と、ピンタンブラー６４およびドライバーピン６５とを長手方向に付勢するコイルバネ６６と、コイルバネ６６を封止する封止ピン６７と、を備えて構成されている。
【００１６】
錠６０は、鍵１０と接触する部分の一部が、導電性セラミックスにより構成されている。本実施形態では、鍵穴６２が設けられている、ロータ６３の端面６３Ａを含む一部が、導電性セラミックス材料で構成されている。また加えて、ピンタンブラー６４の、鍵１０と直接摺動する部分を少なくとも含む部分が、導電性セラミックスで構成されている。
【００１７】
図２（ａ）〜（ｉ）はそれぞれ、ピンタンブラーの実施形態について示す概略斜視図である。ピンタンブラー６４は、鍵１０と直接接触する先端部分６４ｈと土台部材６４ｂとが接合されて構成されている。ピンタンブラー６４は、少なくとも鍵１０と直接摺動する部分が導電性セラミックスで構成されていればよい。図２に示す各実施形態では、先端部分６４ｈのみが導電性セラミックスによって形成されている。土台部分６４ｂは、例えば真鍮やステンレス材等の金属から構成すればよい。本実施形態では、土台部分６４ｂと先端部分６４ｈとが、接着剤を介して接合されている。
【００１８】
ピンタンブラー６４の土台部分６４ｂはドライバーピン６５と接触している。錠６０は、ピンタンブラー６４（土台部分６４ｂ）とドライバーピン６５との当接面が、シリンダー６１とロータ６３間の回転面に一致したときに解錠する、いわゆるピンタンブラー錠である。
【００１９】
図３（ａ）および（ｂ）は、錠６０の施錠または開錠動作における、鍵１０と錠６０との接触状態について説明する概略断面図である。図３（a）に示す状態では、錠６０の端
面６３Aの鍵穴６２の近傍に、鍵１０の先端部分１２Ｈが当接している状態を示している
。
操作者は、鍵１０の把持部１４を把持して鍵１０を錠６０に挿入する。把持部１４は、比較的抵抗が低い金属で構成されており、操作者との接触抵抗が比較的低い。このため、把持部１４を操作者が把持した状態で、把持部１４と操作者との電位が同電位となっている。操作者が把持部１４を把持して挿入部１２を錠６０に挿入する場合、挿入部分１２の先端部分１２Ｈと、錠６０の端面６３Aとが最初に接触することが多い。
【００２０】
本実施形態では、挿入部分１２の先端部に高抵抗領域１６が配置されており、さらに、錠６０の端面６３Aも比較的高い抵抗を有する導電性セラミックスで構成されている。本
実施形態の鍵１０と錠６０では、操作者が鍵１０を把持して鍵１０を錠６０に挿入する際、多くの場合において、比較的高い導電性セラミックス同士が最初に接触する。鍵穴６２へ鍵１０を挿入する際、操作者が把持部１４を把持することで、把持部１４および挿入部１２全体は、操作者と同電位となっている。
【００２１】
静電気によって操作者が帯電している場合など、操作者および挿入部１２と、錠６０との電位が異なっていれば、鍵１０と錠６０とが接触した際、電流が流れる。本実施形態では、挿入部分１２の先端部分１２Ｈと、錠６０の端面６３Aとが最初に接触した場合、把
持部１４を把持する操作者と錠６０とを繋ぐ導電経路は、必ず高抵抗領域１６（導電性セラミックス）を介して形成される。導電性セラミックスは、体積固有抵抗値が例えば１．０×１０５〜９．９×１０９Ω・ｃｍと比較的高く、この導電性セラミックスの抵抗によって、瞬間的に流れる電流が抑制される。これにより、鍵と錠との接触の際に生じる電流による、操作者の電気ショックを低減することができる。静電気の散逸効果が、抵抗率が例えば１．０×１０５〜９．９×１０１１Ω・ｃｍの範囲で、比較的良好に発現することが知られており、本実施形態の１．０×１０５〜９．９×１０９Ω・ｃｍの範囲で、より良好に静電気を抑制することが可能である。
【００２２】
図３（ｂ）に示す状態では、鍵１０の挿入部１２が、錠６０の鍵穴６２からロータ６３の内部に深く挿入されている状態を示している。鍵１０を鍵穴６２から挿入する場合、挿入部１２が錠６０の他の部位に接することなく、ロータ６３内に一気に挿入されきってしまうこともありうる。この場合でも、錠６０のピンタンブラー６４のうち、少なくとも先端部分６４ｈは、鍵１０と接触する。具体的には、鍵１０の側面１２Ａが、ピンタンブラー６４の先端部分６４ｈに摺接し、各ピンタンブラー６４の先端部分６４ｈが、鍵１０の側面に設けられた複数の凹部１８の内面に当接した状態となる。
【００２３】
本実施形態では、鍵１０のうち複数の凹部１８が設けられた側面１２Ａが、導電性セラミックスで構成された高抵抗領域１６とされている。また、鍵１０の側面１２Ａと摺接する、ピンタンブラー６４の先端部分６４ｈが導電性セラミックスによって構成されている。本実施形態では、錠６０の端面６３Ａに接触することなく、鍵１０の挿入部１２が鍵穴６２から一気に挿入されきった場合であっても、挿入部分１２の側面１２Ａと、ピンタンブラー６４の先端部分６４ｈとが接触し、錠６０と操作者とを繋ぐ導電経路が、導電性セラミックスを介して形成される。本実施形態のか鍵と錠とを用いれば、図３（ｂ）に示す状態でも、瞬間的に電流が流れることで感じる操作者の電気ショックを低減することがで
きる。
【００２４】
また、導電性セラミックスは、金属等に比べて耐摩耗性が高い。本実施形態では、鍵１０の側面１２や、ピンタンブラー６４の先端部分６４ｈなど、施開錠にともなって繰り返す摺接する部分が導電性セラミックスで構成されているので、この摺接部分の磨耗が少なく、長期間使用しても、鍵の挿入部分およびピンタンブラーの変形にともなう、施開錠の動作不良が少ない。
【００２５】
鍵１０および錠６０の一部を構成する導電性セラミックは、例えば導電性ジルコニアセラミックスであることが好ましい。高抵抗領域を構成する導電性ジルコニアセラミックスとしては、例えば、安定化剤を含むＺｒＯ2 を６０〜９０重量％に対し、導電性付与剤として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒの酸化物のうち１種以上を１０〜４０重量％含有させることで、１０5 〜１０9 Ω・ｃｍの体積固有抵抗値を有する導電性ジルコニアセラミックスを用いればよい。
【００２６】
導電性付与剤として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒの酸化物のうち１種以上を含有させることにより、これらの導電性付与剤が粒界相を構成し、ジルコニアのもつ強度を大きく低下させることなく焼結体の体積固有抵抗値を１０5 〜１０9 Ω・ｃｍの半導電性を持たせることができる。かかる導電性ジルコニアは、静電気を適度な速度で逃がすことができるため、ジルコニア焼結体と当接する物体が電気的な影響を受け易いものであっても、破壊することなく静電気を除去することができる。
【００２７】
しかも、上記導電性付与剤は、いずれも酸化物であるため酸化雰囲気中での焼成が可能であることから、焼成に特殊な装置を用いる必要がなく、また、これらの導電性付与剤は安価に入手することができるため、簡単かつ安価に製造することができる。大気摩擦による超高電圧の放電を抑制し、焼結体の機械的特性（曲げ強度、破壊靱性値、硬度など）を比較的高くするには、導電性付与剤の含有量は１０〜４０重量％、好ましくは２０〜３０重量％とすることが好ましい。
【００２８】
また、主体をなすＺｒＯ2 は、Ｙ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ2 等の安定化剤で部分安定化したものを使用することが好ましい。具体的には、安定化剤としてＹ2 Ｏ3 を用いる時には、ＺｒＯ2 に対して３〜９ｍｏｌ％の範囲で添加し、ＭｇＯを用いる時には、ＺｒＯ2 に対して１６〜２６ｍｏｌ％の範囲で添加し、ＣａＯを用いる時には、ＺｒＯ2 に対して８〜１２ｍｏｌ％の範囲で添加し、ＣｅＯ2 を用いる時には、ＺｒＯ2 に対して１０〜１６ｍｏｌ％の範囲でそれぞれ添加すれば良く、これらの範囲で安定化剤を添加すれば、全ジルコニア量に対する単斜晶以外のジルコニア（正方晶ジルコニア及び立方晶ジルコニア）量を９０％以上とすることができるため、導電性付与剤を含有したことによる強度低下を抑え、曲げ強度５８０ＭＰａ以上、破壊靱性値５ＭＰａｍ1/2 以上の高強度と、ビッカース硬度９．５ＧＰａ以上の高硬度を実現することができる。破壊靱性値が比較的高い導電性ジルコニアを、導電性セラミックスとして用いることで、割れや欠けなどによる形状不良の発生が抑制される。
【００２９】
ジルコニアの結晶状態には立方晶、正方晶、単斜晶の３つの状態があり、特に、正方晶ジルコニアは外部応力に対し、応力誘軌変態を受けて単斜晶ジルコニアに相変態し、この時に生じる体積膨張によってジルコニアの周囲に微小なマイクロクラックを形成して外部応力の進行を阻止できるため、ジルコニア焼結体の強度を高めることができる。かかるジルコニア焼結体は、長期間にわたって好適に使用することができる。なお、ジルコニア焼結体中におけるＺｒＯ2 の平均結晶粒子径は０．３〜１．０μｍが好ましく、０．４〜０．６μｍであることがより好ましい。
【００３０】
図４（ａ）および（ｂ）は、本発明の鍵の、他の異なる実施形態について説明する概略断面図である。本発明の鍵は、例えば、図４（ａ）に示すように、挿入部分１２の、把持部１４近傍にあたる根元部分に、導電性セラミックスからなる高抵抗領域１６が配置されていてもよい。また、図４（ｂ）に示すように、挿入部１２の全体が、導電性セラミックスからなる高抵抗領域１６によって構成されていてもよい。本発明の鍵は、鍵穴への挿入時における、錠から把持部への導電経路上に配置された、把持部よりも高い抵抗率を有する高抵抗領域を備えていればよく、この高抵抗領域の配置位置など、詳細な構成については特に限定されない。
【００３１】
上述の実施形態では、鍵と錠との組合せについて、いわゆるピンタンブラー錠と鍵の例を用いて詳述しているは、本発明の鍵と錠との組合せは、いわゆるシャッタータンブラー錠、ディスクタンブラー錠、レバータンブラー錠、等の各種タンブラー錠と鍵や、その他種類の錠と鍵との組合せであってもよく、特に限定されない。
【００３２】
本発明は、上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種改良を施してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０  鍵
１２  挿入部
１２Ａ、１２Ｂ  側面
１４  把持部
１６  高抵抗領域
１８  凹部
１７  金属領域
６０  錠
６１  円筒形のシリンダー
６２  鍵穴
６３  ロータ
６４  ピンタンブラー
６５  ドライバーピン
６６  コイルバネ
６７  封止ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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