(57)【要約】【課題】発電部を備えるクレセント錠において、クレセント部と一体的に回転する回転軸の回転力を発電部に効率良く伝達し、安定して発電できる構成を提供すること。【解決手段】クレセント錠１０は、筐体３０の内側で回転軸４０に接続される回転体５０と、一側の端部がリング部３７を介して筐体３０の内側に取り付けられるとともに、他側の端部がリング部３８を介して回転体５０の回転中心１００から外れた位置に接続されるばね本体３６と、回転体５０の回転中心１００から外れた位置であって、回転体５０の回転に伴って移動するばね本体３６に干渉しない位置に配置される連結軸５２と、筐体３０の内側で連結軸５２が接続される基部６１及び基部６１における連結軸５２が接続される側とは反対側から回転中心１００の同一軸線上に延びる伝達軸６３を有する伝達部６０と、伝達軸６３の回転により発電する発電部８０と、を備える。【選択図】図４
2017048580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレセント部と一体的に回転する回転軸及び前記回転軸を軸支する筐体を備えるクレセント錠であって、
前記筐体の内側で前記回転軸に接続される回転体と、
一側の端部が前記筐体の内側に取り付けられるとともに、他側の端部が前記回転体の回転中心から外れた位置に接続される弾性部材と、
前記回転体の回転中心から外れた位置であって、前記回転体の回転に伴って移動する前記弾性部材に干渉しない位置に配置される連結軸と、
前記筐体の内側で前記連結軸が接続される基部及び前記基部における前記連結軸が接続される側とは反対側から前記回転中心の同一軸線上に延びる伝達軸を有する伝達部と、
前記伝達軸が接続され、前記伝達軸の回転により発電する発電部と、
を備えるクレセント錠。
【請求項２】
前記弾性部材の前記他側の端部は前記連結軸に取り付けられ、
前記連結軸は、前記弾性部材の前記他側の端部とともに移動することにより、前記弾性部材に干渉しない請求項１に記載のクレセント錠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレセント部の回転を利用して発電する発電部を備えるクレセント錠に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、クレセント錠において、クレセント部の回転力を利用して発電する発電部を備えたものが知られている。この種のクレセント錠を開示するものとして特許文献１がある。特許文献１には、建物の窓や扉等に用いられるクレセント錠において、ロック用回転体の回転作動により連続して加振されて自己発電し、開閉体の開作動と閉作動の別を判別して、該開閉体の開閉状態を、該開閉体の外部に配設された受信器へと自動的に送信する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９２１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、通常のクレセント錠には、回転軸に対して開状態のときは開側にクレセント部を付勢し、閉状態のときは閉側にクレセント部を付勢するコイルばね等の弾性部材が設けられている。この弾性部材の移動軌跡は回転軸の軸線上を通るため、従来のクレセント錠では、回転軸を延長して発電部に接続し、回転軸の回転力を直接的に伝達することができなかった。特許文献１には、回転軸の回転に伴って移動する磁石を利用して発電する技術が開示されているものの、磁石の磁力のばらつきにより発電部に伝達される力が変わって発電量が安定しない又は不足するおそれがあり、信頼性という点から改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、発電部を備えるクレセント錠において、クレセント部と一体的に回転する回転軸の回転力を発電部に効率良く伝達し、安定して発電できる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、クレセント部（例えば、後述のクレセント部２５）と一体的に回転する回転軸（例えば、後述の回転軸４０）及び前記回転軸を軸支する筐体（例えば、後述の筐体３０）を備えるクレセント錠（例えば、後述のクレセント錠１０）であって、前記筐体の内側で前記回転軸に接続される回転体（例えば、後述の回転体５０）と、一側の端部が前記筐体の内側に取り付けられるとともに、他側の端部が前記回転体の回転中心（例えば、後述の回転中心１００）から外れた位置に接続される弾性部材（例えば、後述のコイルばね３５のばね本体３６）と、前記回転体の回転中心から外れた位置であって、前記回転体の回転に伴って移動する前記弾性部材に干渉しない位置に配置される連結軸（例えば、後述の連結軸５２）と、前記筐体の内側で前記連結軸が接続される基部（例えば、後述の基部６１）及び前記基部における前記連結軸が接続される側とは反対側から前記回転中心の同一軸線上に延びる伝達軸（例えば、後述の伝達軸６３）を有する伝達部（例えば、後述の伝達部６０）と、前記伝達軸が接続され、前記伝達軸の回転により発電する発電部（例えば、後述の発電部８０）と、を備えるクレセント錠に関する。
【０００７】
前記弾性部材の前記他側の端部は前記連結軸に取り付けられ、前記連結軸は、前記弾性部材の前記他側の端部とともに移動することにより、前記弾性部材に干渉しないことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の発電部を備えるクレセント錠によれば、クレセント部と一体的に回転する回転軸の回転力を発電部に効率良く伝達し、安定して発電できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るクレセント錠が適用される管理システムを模式的に示した図である。
【図２】本実施形態のクレセント錠の構成を示す一部断面図である。
【図３】本実施形態のクレセント錠の分解斜視図である。
【図４】回転体と伝達部が連結されている状態を示す拡大斜視図である。
【図５】クレセント部が閉位置にあるときの筐体の内側を模式的に示す図である。
【図６】クレセント部が閉位置と開位置の途中にあるときの筐体の内側を模式的に示す図である。
【図７】クレセント部が開位置にあるときの筐体の内側を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のクレセント錠の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るクレセント錠１０が適用される管理システム１を模式的に示した図である。
【００１１】
まず、管理システム１の概要について説明する。図１に示すように、管理システム１は、引違い窓２に取り付けられるクレセント錠１０と、クレセント錠１０の開閉情報を受信する受信装置３と、受信装置３が受信した情報に基づいて引違い窓２の開閉状態を表示する表示端末４と、からなる。
【００１２】
クレセント錠１０が取り付けられる引違い窓２は、矩形に枠組みされた窓枠５と、該窓枠５内に開閉可能に嵌め込まれた内障子６及び外障子７と、を備える。内障子６及び外障子７は、いずれも引き戸であり、内障子６にはクレセント錠１０が設けられ、外障子７にはクレセント錠１０の位置に対応してクレセント受け部１１が設けられる。
【００１３】
クレセント錠１０は、ロック装置としてのクレセント錠本体２０と、クレセント錠１０の開閉を利用して発電する発電部８０と、クレセント錠１０の開閉状態を検出及び外部に開閉情報を送信する無線通信部９０と、を備える。
【００１４】
クレセント錠１０から外部に送信される開閉情報は、受信装置３に集約管理される。受信装置３は、開閉情報をクレセント錠１０が取り付けられる引違い窓２を特定する情報とともに表示端末４に送信する。表示端末４としては、例えばコンピュータのディスプレイ、スマートフォン、タブレット等の電子機器が用いられる。受信装置３から送信される情報に基づいて引違い窓２の位置とともにクレセント錠１０の開閉状態が適宜のタイミングで表示端末４に表示される。
【００１５】
次に、クレセント錠１０の詳細な構成について説明する。図２は、本実施形態のクレセント錠の構成を示す一部断面図である。図３は、本実施形態のクレセント錠１０の分解斜視図である。
【００１６】
まず、クレセント錠本体２０の構成について説明する。図２及び図３に示すように、クレセント錠本体２０は、筐体３０と、回転軸４０と、操作レバー４２と、クレセント部２５と、回転体５０と、連結軸５２と、コイルばね３５と、伝達部６０と、内側カバー５６と、外側カバー５７と、を備える。
【００１７】
筐体３０は、操作レバー４２に接続される回転軸４０を回転自在に軸支する。回転軸４０は、一側の端部が筐体３０の外側で操作レバー４２に接続されるとともに、他側の端部が回転体５０に接続される。
【００１８】
操作レバー４２は、その基端側で回転軸４０に接続されており、操作レバー４２を回転させると回転軸４０が連動して回転する。
【００１９】
クレセント部２５は、クレセント受け部１１に係合する金具である。本実施形態のクレセント部２５は、操作レバー４２に固定されており、操作レバー４２及び回転軸４０と一体的に回転する。
【００２０】
回転体５０は、筐体３０の内側で回転軸４０の端部が連結固定される。回転体５０は、略円板状に形成され、回転軸４０の回転とともに一体的に回転する。
【００２１】
本実施形態の回転体５０には、径方向に突出する回転規制部５１及び操作レバー４２側と反対側の面に立設する連結軸５２が形成される。
【００２２】
回転規制部５１は、回転体５０の閉状態での位置決めとなるとともに開状態の位置決めとなる部分である。筐体３０の内側には、クレセント部２５の閉状態でのそれ以上の回転を規制する第１規制壁３１及び開状態でのそれ以上の回転規制する第２規制壁３２が設けられる。回転規制部５１は、閉状態では第１規制壁３１に規制され、開状態では第２規制壁３２に規制される。
【００２３】
連結軸５２は、回転軸４０の回転力を発電部８０に伝達するとともに、コイルばね３５の取付け部分となる。連結軸５２は、回転体５０の回転中心から外れた偏芯位置に設けられる。
【００２４】
本実施形態の連結軸５２は、その外形が突出方向に縦長の板状に形成されており、その長手方向が回転体５０の軸方向に平行になっている。
【００２５】
連結軸５２の先端側の両側面には、連結軸５２の短手方向の中心に向かって延びる切欠き５３がそれぞれ形成される。切欠き５３は、連結軸５２の先端面よりも若干基端側に形成されている。この切欠き５３にコイルばね３５が係止される。
【００２６】
コイルばね３５は、弾性部材としてのばね本体３６と、ばね本体３６の一側に配置されるリング部３７と、ばね本体３６の他側に配置されるリング部３８と、から構成される。筐体３０の内側には、リング部３７を係合させるための係合軸３９が形成されている。ばね本体３６は、一側の端部がリング部３７を介して係合軸３９に係合されるとともに、他側の端部がリング部３８を介して連結軸５２の切欠き５３に係合される。
【００２７】
次に、伝達部６０について説明する。伝達部６０は、連結軸５２を介して伝達された回転軸４０の回転力を発電部８０に伝達する部材である。本実施形態の伝達部６０は、円板状に形成される基部６１と、連結軸５２が連結される連結部６２と、発電部８０に連結される伝達軸６３と、が設けられる。
【００２８】
基部６１は、回転中心１００の同一軸線上に位置するように内側カバー５６及び外側カバー５７を介して筐体３０に回転可能に取り付けられる。
【００２９】
図４は、回転体５０と伝達部６０が連結されている状態を示す拡大斜視図である。図４に示すように、連結部６２は、基部６１における回転体５０側に対面する平面部分であって、基部６１の回転中心から外れた位置に設けられる。連結部６２は、ブロック状に形成されており、その先端面には凹部６５が形成される。凹部６５は、連結軸５２の先端の形状に応じて形成されており、この凹部６５に連結軸５２の先端が挿入されることで回転体５０と伝達部６０が連結される。
【００３０】
本実施形態の凹部６５の深さは、連結軸５２の先端面から切欠き５３が形成される位置までの長さに基づいて設定される。これにより、連結軸５２に係合されるリング部３８に連結部６２が干渉する事態を防止している。
【００３１】
伝達軸６３は、基部６１における連結部６２が設けられる面とは反対側の平面部分に設けられる。伝達軸６３は、回転体５０の回転中心１００の同一軸線上に位置し、発電部８０側に突出する角柱状に形成される。本実形態の伝達部６０は、内側カバー５６及び外側カバー５７により、挟み込まれた状態で筐体３０に取り付けられる。
【００３２】
内側カバー５６は、細長の板状部材であり、中央に伝達部６０が嵌め込まれる円形の取付孔７１が形成される。取付孔７１は、その内周面に、発電部８０側の径に対して回転体５０側の径が小さくなる段部７２が形成される。
【００３３】
取付孔７１の発電部８０側の径は、伝達部６０の基部６１の径よりも若干大きく形成されるとともに、その厚みが基部６１の厚みと略等しくなるように形成される。段部７２は、その内周の径が基部６１の径よりも小さく形成され、基部６１に対する受け面になる。
【００３４】
外側カバー５７は、内側カバー５６と同様に細長の板状部材であり、筐体３０の外側面をなすものである。外側カバー５７には、中央に円形の貫通孔７８が形成される。
【００３５】
貫通孔７８の径は、内側カバー５６の段部７２の直径よりも小さく形成される。内側カバー５６が筐体３０の内側に嵌め込まれた状態で伝達部６０が取付孔７１に取り付けられる。連結部６２の凹部６５に連結軸５２が挿入されることにより、回転体５０と伝達部６０が連結される。この状態で外側カバー５７が取り付けられることにより、伝達部６０が内側カバー５６と外側カバー５７に挟み込まれた状態となる。
【００３６】
内側カバー５６及び外側カバー５７の取付作業について説明する。本実施形態では、内側カバー５６における回転体５０側の面に、ブロック状の突出部７３が短辺部分の近傍にそれぞれ形成される。図３に示すように、筐体３０には、この突出部７３の位置に合わせて樹脂によって形成されるネジ受け部７４が組み込まれている。突出部７３は、内側カバー５６が筐体３０に取り付けられた状態でネジ受け部７４に対面する状態となる。
【００３７】
内側カバー５６の４隅及び外側カバー５７の４隅にはネジ孔７６がそれぞれ形成されている。これらのネジ孔７６にネジ７７を挿入し、ネジ受け部７４と螺合することにより、内側カバー５６及び外側カバー５７が筐体３０に固定される。
【００３８】
内側カバー５６及び外側カバー５７が取り付けられることにより、伝達部６０が筐体３０に対して回転可能に支持される。この状態では、伝達軸６３が外側カバー５７の貫通孔７８から突出した状態になる。
【００３９】
以上の構成を備えるクレセント錠本体２０に対して発電部８０が連結される。図３に示すように、発電部８０には嵌合部８１が設けられる。嵌合部８１は、伝達軸６３の形状に応じて形成される嵌合孔８２を有する。嵌合孔８２は、伝達軸６３の形状に合わせて矩形に形成されているので、伝達軸６３の回転をしっかりと嵌合部８１に伝達することができる。
【００４０】
発電部８０は、伝達軸６３と一体的に回転する嵌合部８１の回転力を電気エネルギーに変換する発電機構を内蔵する。発電機構としては、例えば、圧電素子を利用して発電するものを利用するもの等、回転力を電気エネルギーに変換するものが用いられる。また、本実施形態の発電部８０は、無線通信部９０に電気的に接続される回転位置検出センサ（図示省略）を内蔵する。回転位置検出センサとしては、例えば、リードスイッチやロータリーエンコード等の角度センサを用いる。
【００４１】
無線通信部９０は、回転位置検出センサの検出信号に基づいてクレセント錠１０の開閉状態を検出し、外部の受信装置３に送信する電子部品である。本実施形態では、発電部８０に無線通信部９０が連結されている。なお、クレセント部２５の１度の回転で発電される発電量は、無線通信で消費される電力量よりも大きくなるように発電部８０の発電機構が構成されている。
【００４２】
次に、図５から図７を参照してクレセント錠１０の回転動作における連結軸５２の動作について説明する。
【００４３】
図５は、クレセント部２５が閉位置にあるときの筐体３０の内側を模式的に示す図である。図５に示すように、クレセント部２５がクレセント受け部１１に係合する閉位置から操作レバー４２により回転軸４０を回転させてクレセント部２５を開側に移動させる。このとき、コイルばね３５により回転体５０の連結軸５２を下方（係合側）に付勢する力が働く。
【００４４】
図６は、クレセント部２５が閉位置と開位置の途中にあるときの筐体３０の内側を模式的に示す図である。図６に示すように、クレセント部２５がクレセント受け部１１から外れる方向に操作レバー４２が操作されると、回転体５０の連結軸５２と伝達部６０の連結部６２の連結によって回転体５０と伝達部６０が一体的に回転する。
【００４５】
移動軌跡１０１に示すように、連結軸５２とコイルばね３５のリング部３８は係合を維持した状態で一体的に移動する。このとき、コイルばね３５は、リング部３８に接続される部分が移動軌跡１０１よりも回転中心１００側の移動軌跡１０２で移動する。ばね本体３６が回転中心１００の同一軸線上を横切るように移動するものの、連結軸５２の移動軌跡１０１がばね本体３６の端部の移動軌跡１０２よりも外側になっているので、ばね本体３６と連結軸５２が干渉することはない。
【００４６】
図７は、クレセント部２５が開位置にあるときの筐体３０の内側を模式的に示す図である。図７に示すように、図６に示す位置からコイルばね３５によって回転体５０の連結軸５２が下方（非係合側）に付勢された状態で開位置に移動し、クレセント部２５の向きが開位置で固定される。
【００４７】
図５から図７に示したように、クレセント部２５の回転に伴ってコイルばね３５のばね本体３６が回転軸４０の軸線上を通過するものの、連結軸５２の移動軌跡１０１とばね本体３６の移動軌跡１０２が交わらないので、連結軸５２は、コイルばね３５に妨げられることなく、回転体５０の回転力を伝達部６０に伝達できる。伝達部６０の回転によって伝達軸６３を通じて発電部８０の嵌合部８１が回転し、発電部８０で電力が生じる。上述の通り、発電部８０で生じた電力は無線通信部９０の検出処理及び送信処理等に使われる。
【００４８】
以上説明した本実施形態のクレセント錠１０によれば、以下のような効果を奏する。本実施形態のクレセント錠１０は、筐体３０の内側で回転軸４０に接続される回転体５０と、一側の端部がリング部３７を介して筐体３０の内側に取り付けられるとともに、他側の端部がリング部３８を介して回転体５０の回転中心１００から外れた位置に接続されるばね本体３６と、回転体５０の回転中心１００から外れた位置であって、回転体５０の回転に伴って移動するばね本体３６に干渉しない位置に配置される連結軸５２と、筐体３０の内側で連結軸５２が接続される基部６１及び基部６１における連結軸５２が接続される側とは反対側から回転中心１００の同一軸線上に延びる伝達軸６３を有する伝達部６０と、伝達軸６３の回転により発電する発電部８０と、を備える。
【００４９】
これにより、コイルばね３５が内部に設けられる構造を有するクレセント錠１０であっても、コイルばね３５に干渉することなく、機械的機構により発電部８０に回転力を効率良く伝達できるので、発電量が安定する。また、回転力を伝達する伝達軸６３が回転軸４０の回転中心１００の同一軸線上に配置されているので、回転力を伝達するための機構をコンパクトにまとめることができる。
【００５０】
本実施形態のばね本体３６の他側は、リング部３８を介して連結軸５２に取り付けられ、連結軸５２は、リング部３８に接続される他側の端部とともに移動することにより、ばね本体３６に干渉しないように構成される。
【００５１】
これにより、コイルばね３５が連結軸５２に干渉する事態を確実に防止できる。また、連結軸５２がコイルばね３５の一側の端部を取り付けるための機能を兼ねるので、連結軸５２を別途配置する構成に比べ、回転体５０の構成をシンプルにすることができ、製造コストの低減に寄与できる。
【００５２】
本実施形態では、コイルばね３５が取り付けられる連結軸５２に伝達部６０の連結部６２を連結する構成なので、従来のコイルばねを備えるクレセント錠にも、設計変更することなく、適用することができる。
【００５３】
以上、本発明のクレセント錠の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【００５４】
例えば、伝達部６０の基部６１に相当する部分の周面を歯車状に形成し、歯車を利用して回転力を発電部に伝達し、電気エネルギーに変換する構成とすることもできる。
【００５５】
上記実施形態では、連結軸５２の切欠き５３にコイルばね３５を取り付ける構成であるが、この構成は適宜変更できる。例えば、回転体５０の回転中心１００から外れた位置にコイルばね３５の取付軸を別途配置し、この取付軸よりも径方向の外側に連結軸を配置することもできる。なお、取付軸を別途配置する場合において、連結軸は、取付軸の径方向の外側のみならず、弾性部材に干渉しない範囲に適宜配置できる。また、本実施形態ではコイルばね３５を用いているが、この構成に限定されるわけではなく、弾性ゴム等、別のものを弾性部材として採用することもできる。
【００５６】
上記実施形態では、開閉状態を管理するシステムに本発明のクレセント錠１０を適用する例を示したが、このシステムに限らず、クレセント錠１０で発電した電力を利用する種々のシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  クレセント錠
３０  筐体
３６  ばね本体（弾性部材）
４０  回転軸
５０  回転体
５２  連結軸
６０  伝達部
６１  基部
６３  伝達軸
８０  発電部
１００  回転中心
【図１】
2017048580.tif 000003
【図２】
2017048580.tif 000004
【図３】
2017048580.tif 000005
【図４】
2017048580.tif 000006
【図５】
2017048580.tif 000007
【図６】
2017048580.tif 000008
【図７】
2017048580.tif 000009