(57)【要約】【課題】回路基板に水滴が付着したときの漏れ電流による破損を防ぐ。【解決手段】モータ錠の駆動回路１は、施解錠時に何れか一方を正電圧とする電圧が印加される２つの端子Ｔ１−Ｔ１，Ｔ２−Ｔ２と、モータＭの駆動により出し入れされるデッドボルトの移動に伴って接点が切り替わる２組のマイクロスイッチＭＳ１，ＭＳ２と、この２組のマイクロスイッチＭＳ１．ＭＳ２の切替えに連動してオン・オフし、端子Ｔ１−Ｔ１，Ｔ２−Ｔ２からモータＭへの通電方向を切り替える２組のトランジスタＴＲ１，ＴＲ２とを備える。２組のトランジスタＴＲ１、ＴＲ２が実装される回路基板には、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２がオフ状態で回路基板に水滴が付着したときの漏れ電流を強制的に排除するバイパス配線パターン１１，１２が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
施解錠時に何れか一方を正電圧とする電圧が印加される２つの端子と、モータの駆動により出し入れされるデッドボルトの移動に伴って接点が切り替わる２組のマイクロスイッチと、この２組のマイクロスイッチの切替えに連動してオン・オフし、前記端子から前記モータへの通電方向を切り替える２組の自己消弧素子とを備えたモータ錠の駆動回路において、
前記２組の自己消弧素子が実装される回路基板には、前記自己消弧素子がオフ状態で前記回路基板に水滴が付着したときの漏れ電流を強制的に排除するバイパス配線パターンが形成されていることを特徴とするモータ錠の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動によるデッドボルトの出し入れにより錠前を施解錠するモータ錠の駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータ錠は、モータの駆動によるデッドボルトの出し入れにより施錠又は解錠する電気錠である。このモータ錠は、デッドボルトの移動に伴うマイクロスイッチの切替えにより、モータの通電方向を切り替える機構を有している。図４はこの種の一般的なモータ錠の駆動回路の一例を示している。
【０００３】
さらに説明すると、図４のモータ錠の駆動回路では、端子Ｔ１−Ｔ１（図中の◎）にＶ＋、端子Ｔ２−Ｔ２（図中の○）にＶ−を印加すると、モータＭがＣＷ方向に回転し、デッドボルトの移動に伴ってマイクロスイッチＭＳ１とマイクロスイッチＭＳ２の接点を切り替えることでモータＭが停止する。これらマイクロスイッチＭＳ１，ＭＳ２に流れる電流は、１００ｍＡ以上となるため、接点磨耗が激しく、モータ錠の寿命は接点の耐久回数に依存するものであった。
【０００４】
そこで、上述したモータ錠の寿命を解決すべく耐久性の向上を図ったモータ錠（以下、耐久型モータ錠と言う）として、例えば下記特許文献１に開示されるものが知られている。図５は耐久型モータ錠の駆動回路の一例を示している。耐久型モータ錠は、マイクロスイッチＭＳ１，ＭＳ２の接点寿命に依存したモータ電流のドライブを、図５に示すように、トランジスタ（電子スイッチ）ＴＲ１，ＴＲ２に置き換えることで長寿命化を実現している。そして、図５の駆動回路を用いた耐久型モータ錠では、モータＭの切替えにマイクロスイッチＭＳ１，ＭＳ２を利用するが、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２を制御する小電流のオン・オフなので、長寿命化を実現することができる。
【０００５】
ところで、従来、上述したモータ錠の駆動回路を含め、電気回路への水滴付着や基板浸水については対策なし、と考えられていた。このため、水が回路や電子部品に触れないように、基板ごと樹脂でモールドする方法や防湿材を塗布する方法が一般的であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８ー１１１３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、基板ごと樹脂でモールドして包むためには回路体積以上の容積が必要となり、機器の大型化に招くという問題があった。しかも、スイッチなどの可動部は、樹脂でモールドして包むことができないため、更に容積を必要とする。
【０００８】
また、防湿材を塗布する方法では、容積の増大を必要としないが、可動部へ塗布できないことや鋭利な先端を持つ部品には効果がないという問題があった。また、水の浸入が無いように全面に塗布する必要があるが、扉に組み込まれ常に衝撃や振動を受ける場合、組み合わせ部品があると磨耗による被覆膜の破れや被覆膜による部品の組み合わせ不良が発生する。
【０００９】
さらに、結露などにより水滴が配線を伝わって錠ケース内に入り込み、例えば回路基板上のトランジスタＴＲ１のベースとコレクタ間に水滴が付着した場合、電気回路的に見ると、図６に示すように、抵抗ＲｗがトランジスタＴＲ１のベースに付いたと同様の効果となる。このため、マイクロスイッチＭＳ１，ＭＳ２の接点が切り替わってもトランジスタＴＲ１に電流が供給されオン状態を継続することになる。
【００１０】
一般に、水の抵抗値は１０ｋΩから数１０ｋΩのため、トランジスタＴＲ１を十分にオンできなければ、コレクターエミッタ間電圧Ｖｃｅが高いままコレクタ電流を流すので、トランジスタＴＲ１の破壊につながる。また、トランジスタＴＲ１を十分オンできる電流が流れればコレクターエミッタ間電圧Ｖｃｅは低くなるが、モータＭが可動範囲の限界点でロック状態となり、コレクタ電流が大きくなるので、これもトランジスタＴＲ１の破損につながる。
【００１１】
なお、図５に示す駆動回路は単純な回路であるが、モータＭの回転を急激に停止させるためのセルフカット回路を伴う場合には、セルフカット回路→トランジスタＴＲ１のルートで電流が流れることになり、破損要因が更に増える。
【００１２】
このように、耐久型モータ錠は、モータドライブをパワートランジスタで制御している場合が多く、水による漏れ電流がトランジスタに流れ込んで常時オン状態にすることにより短絡パスを形成し、トランジスタを破損するという課題があった。特に、漏れ電流が少ない場合、コレクターエミッタ間に高い電位差を発生させたままコレクタ電流が流れて焼損に至るケースが主な原因であった。
【００１３】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、漏れ電流による破損を防ぐことができるモータ錠の駆動回路を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載されたモータ錠の駆動回路は、施解錠時に何れか一方を正電圧とする電圧が印加される２つの端子と、モータの駆動により出し入れされるデッドボルトの移動に伴って接点が切り替わる２組のマイクロスイッチと、この２組のマイクロスイッチの切替えに連動してオン・オフし、前記端子から前記モータへの通電方向を切り替える２組の自己消弧素子とを備えたモータ錠の駆動回路において、
前記２組の自己消弧素子が実装される回路基板には、前記自己消弧素子がオフ状態で前記回路基板に水滴が付着したときの漏れ電流を強制的に排除するバイパス配線パターンが形成されていることを特徴とする。
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るモータ錠の駆動回路によれば、トランジスタがオフしている時の漏れ電流を強制的に排除して水抵抗による破損を防止でき、モータ錠として、本来の耐久性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るモータ錠の駆動回路の一例を示す図である。
【図２】（ａ）モータ錠が解錠状態にある場合の２つのマイクロスイッチとスイッチ駆動部材との係合状態を示す図である。  （ｂ）モータ錠が解錠と施錠の中間にある場合の２つのマイクロスイッチとスイッチ駆動部材との係合状態を示す図である。  （ｃ）モータ錠が施錠状態にある場合の２つのマイクロスイッチとスイッチ駆動部材との係合状態を示す図である。
【図３】（ａ）本発明に係るモータ錠駆動回路において水滴が付着した状態の一例を示す図である。  （ｂ）（ａ）の等価回路図である。
【図４】従来のモータ錠の駆動回路の一例を示す図である。
【図５】従来の耐久型モータ錠の駆動回路の一例を示す図である。
【図６】図５のモータ錠駆動回路において水滴が付着した状態の等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者などによりなされる実施可能な他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれる。
【００１８】
図１は本発明に係るモータ錠の駆動回路の一例を示す図、図２（ａ）はモータ錠が解錠状態にある場合の２つのマイクロスイッチとスイッチ駆動部材との係合状態を示す図、図２（ｂ）はモータ錠が解錠と施錠の中間にある場合の２つのマイクロスイッチとスイッチ駆動部材との係合状態を示す図、図２（ｃ）はモータ錠が施錠状態にある場合の２つのマイクロスイッチとスイッチ駆動部材との係合状態を示す図、図３（ａ）は本発明に係るモータ錠の駆動回路において水滴が付着した状態の一例を示す図、図３（ｂ）は図３（ａ）の等価回路図である。
【００１９】
本例のモータ錠の駆動回路１は、図１に示すように、不図示の直流電流の第１出力端子Ｔ１−Ｔ１（図中の◎）と第２出力端子Ｔ２−Ｔ２（図中の○）の２つの出力端子を有している。これら第１出力端子Ｔ１，Ｔ１と第２出力端子Ｔ２−Ｔ２は、施錠時及び解錠時において、その正負が切り替わる。例えば、解錠動作時には第１出力端子Ｔ１−Ｔ１が正電圧Ｖ＋、第２出力端子Ｔ２−Ｔ２が負電圧Ｖ−（又は０Ｖ：第１出力端子Ｔ１−Ｔ１よりも低い電圧）になり、施錠動作時には第１出力端子Ｔ１−Ｔ１が負電圧Ｖ−（又は０Ｖ：第２出力端子Ｔ２−Ｔ２よりも低い電圧）、第２出力端子Ｔ２−Ｔ２が正電圧Ｖ＋になるようにそれぞれ電圧が印加される。
【００２０】
図１に示すように、直流モータＭの一方の入力端子ｍ１は、回路基板上の自己消弧素子としての第１トランジスタに接続される。図１の例では、第１トランジスタとしてｎｐｎ型トランジスタＴＲ１が用いられ、このｎｐｎ型トランジスタＴＲ１のコレクタに直流モータＭの一方の入力端子ｍ１が接続される。第１トランジスタＴＲ１は、ベースが抵抗Ｒ１を介して第１マイクロスイッチＭＳ１のコモン端子ＣＯＭに接続され、エミッタが第２出力端子Ｔ２−Ｔ２に接続される。また、第１トランジスタＴＲ１のコレクタと第２出力端子Ｔ２−Ｔ２との間には、整流用のダイオードＤ１が第２出力端子Ｔ２−Ｔ２側にアノードを向けて接続される。さらに、第１マイクロスイッチＭＳ１は、常閉接点ＮＣが第１出力端子Ｔ１−Ｔ１に接続され、常開接点ＮＯが第２出力端子Ｔ２−Ｔ２に接続される。
【００２１】
一方、直流モータＭの他方の入力端子ｍ２は、回路基板上の自己消弧素子としての第２トランジスタに接続される。図１の例では、第２トランジスタとしてｎｐｎ型トランジスタＴＲ２が用いられ、このｎｐｎ型トランジスタＴＲ２のコレクタに直流モータＭの他方の入力端子ｍ２が接続される。第２トランジスタＴＲ２は、ベースが抵抗Ｒ２を介して第２マイクロスイッチＭＳ２のコモン端子ＣＯＭに接続され、エミッタが第１出力端子Ｔ１−Ｔ１に接続される。また、第２トランジスタＴＲ２のコレクタと第１出力端子Ｔ１−Ｔ１との間には、整流用のダイオードＤ２が第１出力端子Ｔ１−Ｔ１側にアノードを向けて接続される。さらに、第２マイクロスイッチＭＳ２は、常開接点ＮＯが第１出力端子Ｔ１−Ｔ１に接続され、常閉接点ＮＣが第２出力端子Ｔ２−Ｔ２に接続される。なお、第１マイクロスイッチＭＳ１及び第２マイクロスイッチＭＳ２は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、施解錠時に、デッドボルトに連動連結されるスイッチ駆動部材１３の移動に伴って接点の切替えがなされる。
【００２２】
そして、回路基板上の第１トランジスタＴＲ１のコレクタの近傍から第２出力端子Ｔ２−Ｔ２までの間、及び第２トランジスタＴＲ２のコレクタの近傍から第１出力端子Ｔ１−Ｔ１までの間には、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のオフ時に、回路基板に付着した水滴による漏れ電流を排除するためのバイパス配線パターン１１，１２が形成されている。このバイパス配線パターン１１，１２は、漏れ電流を強制的に排除したいライン（配線）の近傍に回路基板の表裏面を効率的に利用して形成されたパターンである。
【００２３】
次に、上記のように構成されるモータ錠の駆動回路１の動作について説明する。今、図２（ａ）に示すように、第１マイクロスイッチＭＳ１の可動接片が常開接点ＮＯ側に接触し、第２マイクロスイッチＭＳ２の可動接片が常閉接点ＮＣ側に接触している状態を解錠状態とする。
【００２４】
そして、この解錠状態から施錠作動させる場合は、施錠作動の初期において、第１出力端子Ｔ１ーＴ１に負電圧Ｖ＋、第２出力端子Ｔ２ーＴ２に正電圧Ｖ−を印加すると、第２マイクロスイッチＭＳ２の常閉接点ＮＣーコモン端子ＣＯＭが正電圧Ｖ＋なので、第２トランジスタＴＲ２がオンする。そして、第２トランジスタＴＲ２がオンすると、第２出力端子Ｔ２−Ｔ２の正電圧Ｖ＋により電流がダイオードＤ１を通り、直流モータＭ内を流れてオン状態にある第２トランジスタＴＲ２のコレクタ−エミッタ間を流れ、第１出力端子Ｔ１−Ｔ１に至る経路が形成される。これにより、直流モータＭが回転する。
【００２５】
そして、直流モータＭが回転すると、図２（ｂ）に示すように、第１マイクロスイッチＭＳ１の可動接片が常開接点ＮＯから常閉接点ＮＣへ切り替わり、直流モータＭが回転し続けて施錠状態になると、図２（ｃ）に示すように、第２マイクロスイッチＭＳ２の可動接片が常閉接点ＮＣから常開接点ＮＯ側に切り替わる。そして、第２マイクロスイッチＭＳ２の可動接片が常閉接点ＮＣから常開接点ＮＯに切り替わることにより、第２トランジスタＴＲ２のベース電流が流れなくなり、直流モータＭに加えられていた電圧が遮断され、直流モータＭが停止し、施錠作動が完了する。
【００２６】
一方、この施錠状態から解錠動作させる場合は、上記とは逆の極性電圧、すなわち第１出力端子Ｔ１−Ｔ１に正電圧Ｖ＋、第２出力端子Ｔ２−Ｔ２に負電圧Ｖ−を印加すると、第１マイクロスイッチＭＳ１の常閉接点ＮＣ−コモン端子ＣＯＭが正電圧Ｖ＋なので、第１トランジスタＴＲ１がオンする。そして、第１トランジスタＴＲ１がオンすると、第１出力端子Ｔ１−Ｔ１の正電圧Ｖ＋により電流がダイオードＤ２を通り、直流モータＭ内を流れてオン状態にある第１トランジスタＴＲ１のコレクターエミッタ間を流れ、第２出力端子Ｔ２−Ｔ２に至る経路が形成される。これにより、直流モータＭが逆回転する。
【００２７】
そして、直流モータＭが逆回転すると、図２（ｂ）に示すように、第２マイクロスイッチＭＳ２の可動接片が常開接点ＮＯから常閉接点ＮＣへ切り替わり、直流モータＭが逆回転し続けて解錠状態になると、図２（ａ）に示すように、第１マイクロスイッチＭＳ１の可動接片が常閉接点ＮＣから常開接点ＮＯ側に切り替わる。そして、第１マイクロスイッチＭＳ１の可動接片が常閉接点ＮＣから常開接点ＮＯに切り替わることにより、第１トランジスタＴＲ１のベース電流が流れなくなり、直流モータＭに加えられていた電圧が遮断され、直流モータＭが停止し、解錠作動が完了する。
【００２８】
このように、第１及び第２マイクロスイッチＭＳ１，ＭＳ２の接点の状態に応じてオン・オフする第１及び第２トランジスタＴＲ１，ＴＲ２で直流モータＭを駆動することにより、第１及び第２マイクロスイッチＭＳ１，ＭＳ２の接点を流れる電流値を極めて小さくすることが可能となる。
【００２９】
ここで、図３（ａ）に示すように、結露などにより水滴が配線を伝わって錠ケース内に入り込み、回路基板上の第１トランジスタＴＲ１（第２トランジスタＴＲ２）のベースとコレクタとの間に水滴が付着した場合、バイパス配線パターン１１（１２）にも水滴が付着するので、電気回路的に見ると、図３（ｂ）に示すような等価回路になる。すなわち、第１トランジスタＴＲ１（第２トランジスタＴＲ２）のベースとコレクタとの間が短絡されるが、第１トランジスタＴＲ１（第２トランジスタＴＲ２）のベースと第２出力端子Ｔ２−Ｔ２（第１出力端子Ｔ１−Ｔ１）との間にバイパス配線パターン１１（１２）による抵抗Ｒｗ１，Ｒｗ２が並列接続された状態になる。
【００３０】
そして、上記のような状況下において、第１トランジスタＴＲ１（第２トランジスタＴＲ２）がオフ状態にある場合には、第１トランジスタＴＲ１（第２トランジスタＴＲ２）のコレクタからベースに流れ込む漏れ電流を抵抗Ｒｗ１，Ｒｗ２を介して第２出力端子Ｔ２−Ｔ２（第１出力端子Ｔ１−Ｔ１）に逃がし、オフ状態の第１トランジスタＴＲ１（第２トランジスタＴＲ２）を不用意にオンに切り替えるのを防ぐことができる。
【００３１】
このように、本例のモータ錠の駆動回路１には、回路基板上の第１トランジスタＴＲ１のコレクタの近傍から第２出力端子Ｔ２−Ｔ２までの間、第２トランジスタＴＲ２のコレクタの近傍から第１出力端子Ｔ１−Ｔ１までの間に導電性材料からなるバイパス配線パターン１１，１２が形成されている。これにより、トランジスタがオフしている時の漏れ電流を強制的に排除して水抵抗による破損を防止でき、モータ錠として、本来の耐久性を実現することができる。
【００３２】
また、上記効果に加え、以下に示すような相乗効果も得られる。
（１）機器や製品を小型化でき、適用領域の拡大を図ることができる。
（２）鋭利な先端を持つリード部品やハーネスの半田付け部のホットメルト前処理や防湿材塗布などに関わる生産時間の短縮を図ることができる。
（３）基板をモールドのための樹脂固めの設備が一切不要になる。
（４）可動部や接点制御回路に至るまで防水・耐久性を拡大できる。
【００３３】
ところで、本例のモータ錠の駆動回路１は、施解錠時のデッドボルトの移動に伴うマイクロスイッチＭＳ１，ＭＳ２の接点の状態に応じてオン・オフする自己消弧素子により直流モータＭの通電方向の切替えを行う回路構成であればよく、図１の回路構成のみに限定されるものではない。
【００３４】
また、図１では、自己消弧素子として、ｎｐｎ型トランジスタからなる２つのトランジスタＴＲ１，ＴＲ２を用いた回路構成について説明したが、ｐｎｐ型トランジスタを用いて回路を構成しても良い。
【００３５】
さらに、上述した実施の形態では、バイポーラ・トランジスタを用いた例について図示して説明したが、同様の設計手法により、バイポーラ・トランジスタに代えてユニポーラ・トランジスタ（ＦＥＴ：電界効果トランジスタ）を用いる他、サイリスタなどの自己消弧素子にも本発明による構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  モータ錠の駆動回路
１１，１２  バイパス配線パターン
１３  スイッチ駆動部材
Ｔ１−Ｔ１  第１出力端子
Ｔ２−Ｔ２  第２出力端子
ＴＲ１  第１トランジスタ
ＴＲ２  第２トランジスタ
Ｄ１，Ｄ２  ダイオード
ＭＳ１  第１マイクロスイッチ
ＭＳ２  第２マイクロスイッチ
ＮＣ  常閉接点
ＮＯ  常開接点
ＣＯＭ  コモン端子
Ｒｗ，Ｒｗ１，Ｒｗ２  水滴による抵抗
Ｍ  直流モータ
ｍ１，ｍ２  入力端子
【図１】
2013019190.tif 000003
【図２】
2013019190.tif 000004
【図３】
2013019190.tif 000005
【図４】
2013019190.tif 000006
【図５】
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【図６】
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