(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
扉の内部に形成された錠収納用空洞部に、扉の端面に形成された挿入用開口から錠ケースが挿入される電気錠であって、前記錠ケース内に錠の機構部分と動力源とが内蔵されている電気錠において、前記錠ケースは本体部と、取り付け姿勢を基準として前記本体部から上方向又は下方向に向かって突出する突出部とを有し、前記本体部と突出部を合計した錠ケースの高さ寸法は、前記挿入用開口の高さ方向の長さよりも長く、本体部の高さ寸法は前記挿入用開口の高さ方向の長さよりも短いことを特徴とする電気錠。
【背景技術】
【0002】
周知の通り、錠は、扉が開かない様に固定するための装置であり、例えばシリンダーを備え、シリンダーに鍵を挿入し、鍵でシリンダーを回動させて施開錠させる。即ち鍵を挿入してシリンダーを回動させることにより、錠ケースからデッドボルト等を突出させ、戸枠に儲けられたストライクにデッドボルト等を係合させて施錠する。
また開錠する際には、シリンダーに鍵を挿入してシリンダーを回動し、デッドボルト等を錠ケース内に没入させる。
【0003】
これに対して、モータやソレノイド等の動力によってデッドボルト等を出没させる電気錠が知られている。
電気錠は、例えば集合住宅等の正面玄関に取り付けられ、各部屋からの遠隔操作によって玄関ドア(扉)を施開錠させるものである。
【0004】
この様に電気錠は、遠隔操作によって施開錠させることを目的として開発されたが、近年、いわゆるキーレス施錠システムのための電気錠が開発されている。
即ち旧来の錠は、前記した様に鍵を鍵孔に挿入して回動させることによって施開錠させるものであったが、鍵を鍵孔に挿入することは面倒であり、鍵を使用せずに扉を開錠させたいという要求がある。
例えば鍵の代わりにカードを使用し、カードを特定の位置に挿入したり、かざすことによって施開錠する。あるいは鍵の代わりにリモコン装置を使用し、リモコン装置を操作することによって鍵を使用すること無く施開錠する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
キーレス施錠システムは、便利であるから、建設当時は、旧来の鍵を使用する玄関であったものを、後でキーレス施錠システムに変更したいという要求がある。
即ち、扉に取り付けられていた旧来の錠を電気錠に取り替えてキーレス施錠システムに変更したいという要求がある。
しかしながら、キーレス施錠システムに使用する錠は、前記した様に電気錠であり、モータやソレノイド等の動力源を内蔵するので、旧来の錠よりも大きい。
そのため扉の彫り孔の開口から、電気錠を挿入することができないという問題があった。即ち旧来の錠を電気錠に取り替えるには、扉ごと取り替えるか、扉の彫り孔を彫り直す必要があった。
【0007】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、扉を取り替えたり扉に再加工を施すことなく装着することができる電気錠を開発することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一般に錠は、扉の端面に設けられた開口から、扉の内部に形成された錠収納用空洞部に錠ケースを挿入することによって扉に装着される。
ここで一般的に、扉の内部に設けられた錠収納用空洞部は、端面の開口面積の割に大きい。即ち一般に、錠収納用空洞部の高さ方向の長さは、開口面積の高さ方向の長さに比べて大きい。
そこで本発明者らは、扉の開口の端部を回り込んで錠ケースを錠収納用空洞部に挿入させることを思いついた。
【0009】
上記した着想に基づいて完成した請求項1に記載の発明は、扉の内部に形成された錠収納用空洞部に、扉の端面に形成された挿入用開口から錠ケースが挿入される電気錠であって、前記錠ケース内に錠の機構部分と動力源とが内蔵されている電気錠において、前記錠ケースは本体部と、取り付け姿勢を基準として前記本体部から上方向又は下方向に向かって突出する突出部とを有し、
前記本体部と突出部を合計した錠ケースの高さ
寸法は、前記挿入用開口の
高さ方向の長さよりも
長く、本体部の高さ
寸法は前記挿入用開口の
高さ方向の長さよりも
短いことを特徴とする電気錠である。
【0010】
本発明の電気錠は、本体部と突出部を合計した錠ケースの高さ
寸法が、挿入用開口の
高さ方向の長さよりも
長い。そのため錠ケースは大きく、収納力が高いので、モータやソレノイド等の動力源を錠ケースに収納することができる。
一方、突出部を除いた本体部の高さ
寸法は、挿入用開口の長さよりも
短いから、錠ケースを回動させながら挿入用開口に挿入することにより、挿入用開口の端部を回り込むことができる。そのため突出部を含む部位を錠収納用空洞部に入れることができる。
【0011】
前記突出部の挿入用開口側の根元部と、前記根元部及び挿入用開口の双方から遠い側の錠ケースの突端部との距離が、前記挿入用開口の
高さ方向の長さよりも短いものであれば、より確実に突出部を含む部位を錠収納用空洞部に入れることができる(請求項2)。
【0012】
錠ケースの本体部は略四角形であり、突出部についても略四角形であることが望ましい(請求項3)。
【0013】
前記錠ケースの本体部は、四角形の一部が欠落した形状であることが望ましい(請求項4)。
【0014】
動力源はモータであり、モータ及びギアボックスが前記突出部に配されていることが望ましい(請求項4)。
【発明の効果】
【0015】
本発明の電気錠は、既設の錠を外して扉に取り付けることができるので、設置工事が簡単である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態の電気錠1は、主錠2と副錠3によって構成されている。
主錠2及び副錠3は、
図1の様に、扉5の自由端側の端面6に取り付けられている。即ち扉5は、一辺側が蝶番7,8によって扉枠11に固定されたものであり、他端側(端面6側)が自由端となる。
そして自由端側に、電気錠1と、ラッチ錠12が取り付けられている。ラッチ錠12は、公知のそれと同様に、ハンドル13を操作することにより、錠ケース(図示せず)からラッチ14が出没するものである。
【0018】
本実施形態では、ラッチ錠12が扉5の中間の高さの位置に設けられ、その上に電気錠1の主錠2が設けられている。またラッチ錠12の下には、電気錠1の副錠3が設けられている。
要するに、電気錠1の主錠2と副錠3は、ラッチ錠12を挟んで上下の高さの位置に設けられている。
図1で扉5の上部と、扉枠11に設けられている部材は、扉5が閉じているか否かを確認するセンサー9,10である。実際には、センサー9,10は、室内側に取り付けられるが、図示の都合上、屋外側に描かれている。
【0019】
主錠2と副錠3には、
図2の様にいずれもシリンダー20が取り付けられる。なお主錠2に装着されるシリンダー20の回りには、
図1、
図2に示すような検知箱21が設けられている。検知箱21にはスイッチ15が設けられている。また検知箱21にはアンテナ16が内蔵されている。
【0020】
主錠2と副錠3は、公知の錠と同様に、扉5の内部に形成された錠収納用空洞部22(
図3)に装着される。
錠収納用空洞部22は、彫り孔とも称されるものであり、扉5の端面に挿入用開口23が設けられている。そして後記する様に、主錠2等の錠ケース30の機構収容部37が挿入用開口23から錠収納用空洞部22に挿入される。
【0021】
前記した様に、電気錠1は、主錠2と副錠3によって構成されているが、両者の形状及び寸法は同一である。そのため代表として主錠2の形状及び寸法を説明する。
主錠2は、
図3、
図4、
図5の様に、錠ケース30を有し、
図4に示すように当該錠ケース30内に錠機構部31と、動力部32と、制御基板33a及び電源部35aが内蔵されたものである。
【0022】
錠ケース30は、
図3、
図4の様に機構収容部37を有し、その一面に化粧板36が設けられたものである。
化粧板36は、短冊状の金属板であり、デッドボルト43が出没する開口39が設けられている。また化粧板36には、扉に取り付けられた姿勢を基準として上下の位置に取り付け孔42、54が設けられている。
機構収容部37は、一面に取り付けフランジ部38(以下単にフランジ部38という場合がある)が設けられた匡体であり、箱本体部40と正面蓋41によって構成されている。
フランジ部38は、前記した化粧板36と同様に短冊状の金属板である。フランジ部38には、前記した化粧板36と同様に、デッドボルト43が出没する開口45と、取り付け孔46、47が設けられている。
またフランジ部38には、電源部35を取り出すための開口44が設けられている。
【0023】
機構収容部37を正面側から観察した外観形状は、
図3、
図4、
図5の様にあたかも二つの四角形を合体させた様な形状をしている。
即ち錠ケース30の機構収容部37は、
図5のXの領域で囲まれる大きな四角形の本体部50と、Yの領域で囲まれる小さな四角形の突出部51が合体した形状をしている。
即ち大きな四角形の本体部50があり、その下部側であって、フランジ部38から遠い側の位置に突出部51が垂下している。
【0024】
錠ケース30は、取り付けフランジ部38の中央部を一辺とする四角形である。即ち錠ケース30は、
図5の様に取り付けフランジ部38の上下の取り付け孔46、47近傍を除く中央部をその一辺55とし、取り付けフランジ部38から後端辺52までをもう一つの辺56とする長方形である。
【0025】
また錠ケース30の突出部51は、
図5の様に後端辺52の下部領域を一辺57とし、後端辺52から取り付けフランジ部38に至る長さの約1/2の領域を他方の辺58とする長方形である。
【0026】
錠ケース30の本体部50は、見方を変えれば、取り付けフランジ部38から後端辺52に至る辺56を一辺とし、後端辺(辺57を含む)52を他辺とする長方形を想定し、この一部が欠落した形状であるとも言える。
即ち錠ケース30の本体部50は、取り付けフランジ部38から後端辺52に至る辺56を一辺とし、後端辺52を他辺とする長方形に、四角形の欠落部60を設けた形状であると言える。
欠落部60の位置は、錠ケース30の下部側であって、取り付けフランジ部38に近い領域である。
【0027】
次に、錠ケース30の各部の寸法と、錠収納用空洞部22の寸法関係を
図7を参照しつつ説明する。
図7に示すように、錠収納用空洞部22の挿入用開口23の長さをAとし、錠ケース30の機構収容部37の全高をBとすると、錠ケース30の全高B(フランジ部38を除く全高)は、挿入用開口23の長さAよりも高い。
即ち錠ケース30の後端辺52の長さ(B)は、挿入用開口23の長さAよりも長い。言い換えると、錠ケース30の本体部50と突出部51とを併せた高さ(B)は、挿入用開口23の長さAよりも長い。
【0028】
しかしながら、本体部50に限って見ると、本体部50の高さCは、挿入用開口23の長さAよりも短い。即ち突出部51を除くと、錠ケース30の機構収容部37の高さCは、挿入用開口23の長さAよりも短い。
【0029】
また突出部51の挿入用開口側23の根元部62と、前記根元部62及び挿入用開口23の双方から遠い側の錠ケースの突端部63との距離Eは、前記した挿入用開口23の長さAよりも短い。即ち突出部51の根元部62と、本体部50のフランジ部38から離れた位置の角部(実際には面取りがされている)を斜めの計った長さEは、挿入用開口23の長さAよりも短い。
なお取り付けフランジ部38の長さFは、挿入用開口23の長さAよりも長い。
【0030】
次に、錠ケース30内に収納された機器について説明する。
前記した様に、錠ケース30内には、錠機構部31と、動力部32と、制御基板33a及び電源部35aが内蔵されている(
図4)。
【0031】
錠機構部31は、錠ケース30の本体部50の上部を除く領域を占め、ハブ70、デッドボルト43及び両者を連動させる連動機構(図示せず)が内蔵されている。
錠機構部31のハブ70を回転させることによって連動機構が運動し、デッドボルト43を錠ケース30から出没させることができる。
また錠機構部31には、図示しないセンサーが内蔵されている。センサーは、デッドボルト43の出入りを検知するものである。
【0032】
動力部32は、モータ72aとギア列73が収納ケース74内に内蔵されたものであり、錠ケース30の突出部51に収納されている。動力部32の収納ケース74内から出力軸84が突出している。そして出力軸84は、連接部材77によって錠機構部31のハブ70に連結されている。従って動力部32のモータ72aが回転すると、連接部材77が動作し、ハブ70を回動させる。その結果、デッドボルト43が、錠ケース30の開口45から出没する。
【0033】
制御基板33及び電源部35は、同一の領域に重ねて配置されている。
即ち錠ケース30の本体部50の上部であって、正面蓋41(
図4では正面蓋41が取り外されている)側の位置に制御基板33aが設けられている。そして同じ領域であって、箱本体部40側の位置に電源部35aが設けられている。
【0034】
制御基板33aは、図示しないセンサーの信号を入力し、処理するソフトウェアが内蔵されている。
本実施形態では、主錠2側の制御基板33aと、副錠3側の制御基板33bは、若干機能が異なる。即ち主錠2側の制御基板33aには、電気錠1の全体の動作を司る制御装置としての機能がある。
そのため、アンテナ16からの信号を受信し、これを処理する機能や、モータ72を起動停止したり、逆転させるスイッチング回路85(
図13)が内蔵されている。
【0035】
電源部35aは、単3型の乾電池が4本収納されたものである。即ち電源部35aは、電池ケース75を有し、当該電池ケース75に単3型の乾電池76が4本並べて配置されている。
【0036】
なお電池ケース75は、化粧板36を外すことによって、
図10の様に外部に引き出すことができる。即ち電池ケース75は、機構収容部37の取り付けフランジ部38に設けられた開口44から機構収容部37内に挿入されている。これに対して化粧板36には開口44に相当するものが無いので、通常は、化粧板36の裏面によって電池ケース75の挿入部たる開口44が塞がれている。
従って、化粧板36を取り外すと、機構収容部37の取り付けフランジ部38に設けられた開口44が露出し、内部の電池ケース75を抜き出すことができる。
【0037】
次に、主錠2及び副錠3を扉に取り付ける方法について説明する。
前記した様に、主錠2及び副錠3は、公知の錠と同様に、扉の内部に形成された錠収納用空洞部22(
図2)に取り付けられる。
錠収納用空洞部22は、扉の端面に形成された挿入用開口23を介して外部と連通する。挿入用開口23は、長方形であり、その上下に取り付け用のネジ孔78,79が設けられている。
錠収納用空洞部22の天地方向の長さは、
図6の様に挿入用開口23の長さAに比べて相当に長い。
【0038】
本実施形態の主錠2及び副錠3は、錠ケース30の機構収容部37の全高Bが、挿入用開口23の長さAよりも高いが、錠ケース30自身が歪な形をしているために、挿入用開口23の突端部を回り込ませて機構収容部37を錠収納用空洞部22内に収めることができる。
【0039】
即ち、最初に
図8の様に、錠ケース30の突出部51を挿入用開口23内に挿入する。そして突出部51の根元部62を挿入用開口23の下部側突端80の近傍に置き、突出部51の根元部62を中心として、錠ケース30の上部側を矢印の様に大きく回動させる。 ここで、本実施形態では、錠ケース30の本体部50の高さCは、挿入用開口23の長さAよりも短い。
さらに突出部51の挿入用開口側の根元部62と、前記根元部及び挿入用開口の双方から遠い側の錠ケースの突端部63との距離Eは、挿入用開口23の長さAよりも短い。
そのため錠ケースの突端部63は、挿入用開口23の上部側突端81をすり抜け、本体部50が、錠収納用空洞部22内に入る。
【0040】
その後、扉5の正面に設けられたシリンダ挿入孔82(
図3)にシリンダー20の後端部を挿入し、主錠2及び副錠3のハブ70にシリンダー20を係合させる。
さらに錠ケース30の取り付けフランジ部38を化粧板36と共に挿入用開口23にネジ止め(図示せず)し、主錠2及び副錠3の取り付けを完了する。
【0041】
次に、本実施形態の電気錠1の信号経路及び電力経路について説明する。
本実施形態の電気錠1では、検知箱21に設けられたスイッチ15のオンオフ信号や、アンテナ16の受信信号は、
図11、
図12の様に主錠2側の制御基板33aに入力される。また主錠2に設けられたセンサーの信号も
図12の様に主錠2側の制御基板33aに入力される。さらに、副錠3側に設けれられたセンサーの信号は、一旦、副錠3側の制御基板33bに入力され、制御基板33bを経由して、主錠2側の制御基板33aに入力される。
そしてこれらの信号に基づいて、主錠2側の制御基板33a内のソフトウェアで演算処理が行われ、モータ72a,72bを動作させる信号が主錠2側から送信される。
即ち主錠2側のモータ72aだけでなく、副錠3側のモータ72bについても、主錠2側の制御基板33aで制御される。
具体的には、主錠2側の制御基板33aは、
図13の様なスイッチング回路85を内蔵しており、主錠2側のモータ72aだけでなく、副錠3側のモータ72aについても、制御基板33aのスイッチング回路85によって起動・停止・逆転が行われる。
さらにアンテナ16への送信信号や、図示しないランプ等を点灯させる信号は、いずれも主錠2側の制御基板33aから発信される。
【0042】
また本実施形態の電気錠1は、特徴的な電力供給系統を備えている。
即ち
図11、
図12、
図13の様に、主錠2の電源部35aは、4本の電池76が直列に接続されており、6ボルトの直流電圧を発生させる。副錠3の電源部35bについても、4本の電池76が直列に接続されており、6ボルトの直流電圧を発生させる。
しかしながら、主錠2の電源部35aと副錠3の電源部35bは並列接続され、電圧が6ボルト、容量が2個の電池76分の電源となっている。この電源が一旦、主錠2側に入力されている。そして副錠3側には、主錠2側から、電力線86,87によって電力が供給されている。
【0043】
本実施形態の電気錠1では、この様に電源部35a,35bが並列に接続されているから、容量が多く。電源が長持ちする。
また電源を主錠2と、副錠3に分散しているから、個々の電源部35a,35bの外形形状が小さい。そのため主錠2及び副錠3自体の大きさが過度に大きくならず、既設の錠が取り付けられていた部位に本実施形態の電気錠1を取り付けることができる。
【0044】
次に、本実施形態の電気錠1の動作について説明する。
本実施形態の電気錠は、鍵90(
図2)及びカード83(
図11)の双方によって施開錠することができる。
カード83を使用して施開錠する場合は、検知箱21に設けられたスイッチ15を押し、検知箱21にカード83をかざす。スイッチ15が押されたという信号は、信号線によって主錠2の制御基板33aに入力され、主錠2側から、アンテナ16に電力が供給されて、電磁波を発生させる。
カード83は、この電磁波を受けて発電し、所定の電波を発信する。カード83から発信された電波は、信号ラインによって制御基板33aに入力され、解析される。
そしてカード83が発信する信号が、所定の条件に適合するならば、制御基板33aのスイッチング回路85が機能し、主錠2側のモータ72aと、副錠3側のモータ72bを起動させるスイッチをオン状態にする。
【0045】
一方、主錠2側の制御基板33aのスイッチング回路85には、二つの錠の電源部35a,35bから電力が供給されている。
即ち二つの錠の電源部35a,35bが並列に接続されて、大容量の電源を構成し、この合成された電源の電力が、制御基板33aのスイッチング回路85の接点に供給されている。
そしてスイッチング回路85が繋がることにより、主錠2内のモータ72aと、副錠3内のモータ72bに順次、電力が供給される。なお、主錠2内のモータ72aと、副錠3内のモータ72bへの電力供給は、時間差を設けて行われる。
【0046】
その結果、主錠2及び副錠3から、デッドボルト43が出没し、施錠または開錠が行われる。
【0047】
以上説明した実施形態では、主錠2及び副錠3に設けた突出部51は、本体部50の下部側に設けたが、本体部50の上部側に設けてもよい。
さらに
図14に示す様に、本体部50の上下に突出部51を設けてもよい。
【0048】
また上記した実施形態では、主錠2と副錠3に収納される電池の本数が同一であるが、これが異なっていてもよい。例えば、主錠2の電源部では、電池が3本、並列に接続されており、副錠3の電源部では、電池が2本並列に接続されおり、二つの電源部が並列に接続されたものであってもよい。
【0049】
以上説明した実施形態は、モータを動力源とするものであったが、モータに代わってソレノイドを使用するものであってもよい。
【0050】
上記した実施形態では、主錠2及び副錠3を備えた電気錠1を例示したが、一つの錠によって構成される電気錠にも本発明を適用することができる。