特許 6494058 磁場力を利用した電気機械式ロック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6494058

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】磁場力を利用した電気機械式ロック

(51)【国際特許分類】

   E05B 47/00 20060101AFI20190325BHJP

   E05B 13/00 20060101ALI20190325BHJP

   E05B 13/08 20060101ALI20190325BHJP

   E05C 1/12 20060101ALI20190325BHJP

【ＦＩ】

   E05B47/00 J

   E05B13/00 A

   E05B13/08 B

   E05C1/12

【請求項の数】17

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-500940(P2018-500940)

(86)(22)【出願日】2016年7月11日

(65)【公表番号】特表2018-520284(P2018-520284A)

(43)【公表日】2018年7月26日

(86)【国際出願番号】EP2016066406

(87)【国際公開番号】WO2017009277

(87)【国際公開日】20170119

【審査請求日】2018年3月9日

(31)【優先権主張番号】15176420.6

(32)【優先日】2015年7月13日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012803

【氏名又は名称】イロク オサケ ユキチュア

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】特許業務法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ピーライネン、ミカ

(72)【発明者】

【氏名】プカリ、ミカ

【審査官】 鳥井 俊輔

(56)【参考文献】

【文献】 欧州特許出願公開第２４６６０４３（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 欧州特許第１４４３１６２（ＥＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００４−３０８２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−１７６９５６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０５Ｂ １３／００−１３／１０

Ｅ０５Ｂ ４７／００−４７／０４

Ｅ０５Ｃ １／００− １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気機械式ロック（１００）であって、
ロック本体（１０２）と、
回転可能に構成された第１の軸（２００）と、
前記第１の軸（２００）に結合された第１の永久磁石ピン（２０２）と、
前記第１の軸（２００）に結合された第２の永久磁石ピン（２０４）と、
回転可能に構成された第２の軸（２１２）と、
ロック位置とロック解除位置との間を動くように構成されたアクチュエータ（２０６、２１６）と、
前記アクチュエータ（２０６、２１６）に結合された第１の永久磁石（２０８）と、
前記アクチュエータ（２０６、２１６）に結合された第２の永久磁石（２１０）と
を有する電気機械式ロックにおいて、
前記第１の軸（２００）と前記第２の軸（２１２）は互いに結合可能に構成され、
前記ロック位置では、前記第１の永久磁石（２０８）は、前記第１の永久磁石ピン（２０２）を前記ロック本体（１０２）と接触するように動かす押付け力を作用させる第１の磁場を向けるように構成され、それにより前記第１の軸（２００）の回転が阻止され、また前記第２の永久磁石（２１０）は、前記第２の永久磁石ピン（２０４）を動かす引張り力を作用させる第２の磁場を向けるように構成され、それにより前記第１の軸（２００）が前記第２の軸（２１２）と非結合状態に保たれ、
前記ロック解除位置では、前記第１の永久磁石（２０８）は、前記第１の永久磁石ピン（２０２）を動かす引張り力を作用させる逆の第１の磁場を向けるように構成され、それにより前記第１の軸（２００）が回転するように解放され、また前記第２の永久磁石（２１０）は、前記第２の永久磁石ピン（２０４）を動かす押付け力を作用させる逆の第２の磁場を向けるように構成され、それにより前記第１の軸（２００）が前記第２の軸（２１２）と結合するようになる、電気機械式ロック（１００）。

【請求項2】

前記第１の軸（２００）が、使用者による回転を受けるように構成され、また前記第２の軸（２１２）が、ラッチ機構（１２４）と永久的に結合されている、請求項１に記載の電気機械式ロック。

【請求項3】

前記第１の軸（２００）が、ラッチ機構（１２４）と永久的に結合され、また前記第２の軸（２１２）が、使用者による回転を受けるように構成されている、請求項１に記載の電気機械式ロック。

【請求項4】

前記アクチュエータ（２０６、２１６）が前記ロック位置（３００）と前記ロック解除位置（４００）とで間を動くと、前記第１の永久磁石（２０８）と前記第２の永久磁石（２１０）とが互いに同期して動くように構成されている、請求項１から３までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項5】

前記アクチュエータ（２１６）が、前記ロック位置（３００）と前記ロック解除位置（４００）との間で所定の回転量又は所定の逆回転量だけ動くように構成された回転シャフト（２０６）を有する、請求項１から４までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項6】

前記第１の永久磁石ピン（２０２）及び前記第２の永久磁石ピン（２０４）の移動方向が、互いに対して３０°と１５０°の間の角度である、請求項１から５までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項7】

前記アクチュエータ（２０６、２１６）は、
前記第１の永久磁石（２０８）の第１の極（６１０）が前記第１の永久磁石（２０８）の第２の極（６１２）に取って代わるように前記第１の永久磁石（２０８）が動き、また
前記第２の永久磁石（２１０）の第１の極（６１４）が前記第２の永久磁石（２１０）の第２の極（６１６）に取って代わるように第２の永久磁石（２１０）が動く
ように、前記ロック位置（３００）と前記ロック解除位置（４００）との間で動くように構成されている、請求項１から６までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項8】

前記第１の永久磁石（２０８）は、前記第１の永久磁石（２０８）と前記第１の永久磁石ピン（２０２）の磁極（６１２、６１８）が互いに同様であることによって、前記第１の永久磁石ピン（２０２）を動かす押付け力を作用させる第１の磁場を向けるように構成され、
前記第２の永久磁石（２１０）は、前記第２の永久磁石（２１０）と前記第２の永久磁石ピン（２０４）の磁極（６１６、６２０）が互いに反対であることによって、前記第２の永久磁石ピン（２０４）を動かす引張り力を作用させる第２の磁場を向けるように構成され、
前記第１の永久磁石（２０８）は、前記第１の永久磁石（２０８）と前記第１の永久磁石ピン（２０２）の磁極（６１０、６１８）が互いに反対であることによって、前記第１の永久磁石ピン（２０２）を動かす引張り力を作用させる逆の第１の磁場を向けるように構成され、また
前記第２の永久磁石（２１０）は、前記第２の永久磁石（２１０）と前記第２の永久磁石ピン（２０４）の磁極（６１４、６２０）が互いに同様であることによって、前記第２の永久磁石ピン（２０４）を動かす押付け力を作用させる逆の第２の磁場を向けるように構成される、請求項１から７までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項9】

前記第１の軸（２００）及び前記第２の軸（２１２）は、前記第１の軸（２００）が前記第２の軸（２１２）の内部に少なくとも部分的に嵌合するように構成されている、請求項１から８までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項10】

前記第１の永久磁石ピン（２０２）は、前記ロック本体（１０２）との接触が前記第２の軸（２１２）の外側で行われるように前記第１の軸（２００）に結合されており、また前記第２の永久磁石ピン（２０４）は、前記第１の軸（２００）が前記第２の軸（２１２）の内部で前記第２軸（２１２）に結合されるように前記第１の軸（２００）に結合されている、請求項１から９までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項11】

前記ロック本体（１０２）は、前記第１の永久磁石ピン（２０２）を保持するように構成されたノッチ（２１８）を有し、前記ロック位置（３００）において、前記第１の永久磁石ピン（２０２）は、前記第１の軸（２００）の回転が阻止されるように前記ロック本体（１０２）の前記ノッチ（２１８）内に動く、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項12】

前記ロック本体（１０２）は、前記第１の永久磁石ピン（２０２）を保持するように構成された複数の更なるノッチ（２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２）を更に有し、また
前記第１の永久磁石ピン（２０２）を前記ロック本体（１０２）の前記ノッチ（２１８）から解放する外部侵入力を前記電気機械式ロック（１００）が受けて前記第１の軸（２００）が回転し始めると、前記第１の永久磁石ピン（２０２）は、前記ロック本体（１０２）の前記更なるノッチ（２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２）のうちの１つに入り、それにより前記第１の軸（２００）が回転を停止するように構成されている、請求項１１に記載の電気機械式ロック。

【請求項13】

前記第２の軸（２１２）は、前記ロック解除位置（４００）において前記第２の永久磁石ピン（２０４）を受け入れるように構成された少なくとも１つのノッチ（２１４）を有する、請求項１から１２までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項14】

前記電気機械式ロック（１００）は、前記第１の軸（２００）又は前記第２の軸（２１２）のいずれかと結合される、ノブ（１０６）、ドアハンドル（１１０）、又はキー溝（１０８）のうちの１つを更に有する、請求項１から１３までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項15】

前記電気機械式ロック（１００）は、外部ソース（１３０）からデータ（１６２）を読み取って、前記データ（１６２）を所定の基準と照合するように構成された電子回路（１１２）を更に有し、また
前記データ（１６２）が前記所定の基準に一致したとき、前記アクチュエータ（２０６、２１６）は、前記ロック位置（３００）から前記ロック解除位置（４００）に動くように構成されている、請求項１から１４までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項16】

前記アクチュエータ（２０６、２１６）に結合された更なる第１の永久磁石（２０８）と、前記第１の軸（２００）に結合された更なる第１の永久磁石ピン（２０２）とを更に有し、
前記ロック位置（３００）では、前記更なる第１の永久磁石（２０８）は、前記更なる第１の永久磁石ピン（２０２）を前記ロック本体（１０２）と更に接触するように動かす更なる押付け力を作用させる更なる第１の磁場を向けるように構成され、それにより前記第１の軸（２００）の回転が阻止され、また
前記ロック解除位置（４００）では、前記更なる第１の永久磁石（２０８）は、前記更なる第１の永久磁石ピン（２０２）を動かす更なる引張り力を作用させる更なる逆の第１の磁場を向けるように構成され、それにより前記第１の軸（２００）が回転するように解放される、請求項１から１５までのいずれか一項に記載の電気機械式ロック。

【請求項17】

ロック位置（３００）とロック解除位置（４００）との間でアクチュエータを動かすステップ（１２０２）と、
前記ロック位置（３００）において、第１の永久磁石によって、前記第１の軸の回転が阻止されるように押付け力を作用させる第１の磁場を向けるステップ（１２０４）、及び第２の永久磁石によって、前記第１の軸が前記第２の軸と非結合状態を維持するように引張り力を作用させる第２の磁場を向けるステップ（１２０６）と、
前記ロック解除位置（４００）において、前記第１の永久磁石によって、前記第１の軸が回転するように解放される引張り力を作用させる逆の第１の磁場を向けるステップ（１２０８）、及び前記第２の永久磁石によって、前記第１の軸が前記第２の軸と結合されるように押付け力を作用させる逆の第２の磁場を向けるステップ（１２１０）と
を含む、請求項１から１６までのいずれか一項に記載の電気機械式ロックにおける方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気機械式ロック、及び電気機械式ロックにおける方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電気機械式ロックは、従来の機械式ロックに取って代わりつつある。電気機械式ロックをできるだけ電力を消費しないようにするため、及び／又は電気機械式ロックの侵入（不法侵入）安全性を改善するため、及び／又は電気機械式ロックの機械的構造を単純化するために、更なる改良が必要である。

【0003】

特許文献１は、永久磁石を利用した単一の結合部材を備えるロックシリンダを開示している。

【0004】

特許文献２は、磁気変位力を利用した単一の結合要素を備える結合装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】欧州特許第１４４３１６２号明細書

【特許文献2】欧州特許出願公開第２４６６０４３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、改良された電気機械式ロックと、電気機械式ロックにおける改良された方法と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】

【0007】

本発明の１つの観点によれば、請求項１に規定されるような電気機械式ロックが提供される。

【0008】

本発明の別の観点によれば、請求項１７に規定されるような電気機械式ロックにおける方法が提供される。

【0009】

本発明は、以下の利点、すなわち：電力消費を低減すること、侵入安全性を改善すること、及び／又は機械構造を単純化すること、のうちの少なくとも１つを提供することができる。

【0010】

本発明の例示的な実施形態が、添付の図面を参照して、単なる例として以下に記載される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】電気機械式ロックの例示的な実施形態を示す図である。

【図2A】電気機械式ロックの例示的な実施形態を示す図である。

【図2B】図２Ａと異なる視野から見た電気機械式ロックの同じ例示的な実施形態を示す図である。

【図3】ロック位置にある電気機械式ロックの例示的な１つの実施形態を開示する図である。

【図4】ロック解除位置にある電気機械式ロックの例示的な一実施形態を示す図である。

【図5】断面Ｃ−Ｃ及びＤ−Ｄを示す、側面から見た電気機械式ロックの例示的な１つの実施形態を示す図である。

【図6】断面図Ｃ−Ｃ及びＤ−Ｄ及びその状態図を利用して電気機械式ロックの例示的な実施形態を示す図である。

【図7】状態図の更なる例示的な実施形態を示す図である。

【図8】状態図の更なる例示的な実施形態を示す図である。

【図9】電気機械式ロックの更なる例示的な実施形態を示す図である。

【図10】図９の電気機械式ロックのロック位置を示す図である。

【図11】図９の電気機械式ロックのロック解除位置を示す図である。

【図12】電気機械式ロックにおける方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下の実施形態は単なる例である。明細書はいくつかの箇所で「１つ」の実施形態に言及することがあるが、これは必ずしもそのような各言及が同じ実施形態であること、又はその構成が単一の実施形態にのみ適用されることを意味するものではない。異なる実施形態の単一の構成はまた、他の実施形態を提供するために組み合わせることができる。更に、「有する又は含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」や「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という語句は、記載された構成のみからなる記載された実施形態に限定しないものとして理解されるべきであり、そのような実施形態が具体的に言及されていない構成／構造もまた含むことができる。

【0013】

出願人（ｉＬＯＱ Ｏｙ）は、電気機械式ロック（例えば様々な欧州及び米国特許出願／特許に開示されているもの（該当する場合には、すべての法域内で参考文献として本明細書に援用する））に対する多くの改良を発明した。これらのすべての詳細についての完全な議論はここでは繰り返さないが、読者にはそれらのアプリケーションを参照することを勧める。

【0014】

ここで図１を参照すると、電気機械式ロック１００の例示的な１つの実施形態が示されているが、本例示的実施形態に関連する部分のみが示されている。

【0015】

例示的な１つの実施形態では、電気機械式ロック１００は、外部ソース１３０からデータ１６２を読み出し、データ１６２を所定の基準と照合するように構成された電子回路１１２を含む。例示的な１つの実施形態では、読み出しに加えて、電子回路１１２はまた、データを外部ソース１３０に書き込むこともできる。

【0016】

例示的な１つの実施形態では、電気機械式ロック１００は、アクセス制御機構１０４を含む。

【0017】

図１に示す例示的な１つの実施形態では、電子回路１１２は、アクセス制御機構１０４を電気的に制御する（１６４）。

【0018】

例示的な１つの実施形態では、電源１１４は、電子回路１１２及びアクセス制御機構１０４の両方に電力１６０を供給する。

【0019】

例示的な１つの実施形態では、アクセス制御機構１０４によって必要とされる電気エネルギーは、電気機械式ロック１００内において自己給電方式で生成され、したがって電源１１４が発電機１１６を含む。

【0020】

例示的な１つの実施形態では、ノブ１０６を回転させる（１５０）と、発電機１１６を動作させる（１５８）ことができる。

【0021】

例示的な１つの実施形態では、ドアハンドル１１０を押し下げること（１５０）によって、発電機１１６を動作させる（１５８）ことができる。

【0022】

例示的な１つの実施形態では、キー溝１０８内でキー１３４を回転させる（１５０）か、又はキー１３４をキー溝１０８内に押し込むことによって、発電機１１６を動作させる（１５８）ことができる。

【0023】

例示的な１つの実施形態では、ノブ１０６を回転させること（１５０）、及び／又はドアハンドル１１０を押し下げること（１５０）、及び／又はキー溝１０８内でキー１３４を回転させること（１５０）は、アクセス制御機構１０４に影響を与える（例えば、回転を引き起こす）ことができる。

【0024】

例示的な１つの実施形態では、電源１１４は、電池１１８を含む。電池１１８は、（おそらくは少なくとも１つの電気化学セルに基づく）単回使用又は再充電可能な蓄電池であってもよい。

【0025】

例示的な１つの実施形態では、電源１１４は電気幹線（ｍａｉｎｓ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）１２０を含む。すなわち、電気機械式ロック１００は、汎用交流電源に直接又は電圧変換器を介して結合することができる。

【0026】

例示的な１つの実施形態では、電源１１４は、環境発電デバイス１２２（例えば、光エネルギーを光起電力効果によって直接電気に変換する太陽電池）を含む。

【0027】

例示的な１つの実施形態では、アクセス制御機構１０４によって必要とされる（場合によっては、電子回路１１２によって必要とされる）電気エネルギー１６０は、ある外部ソースから散発的にインポートされる。

【0028】

例示的な１つの実施形態では、外部ソース１３０は、電子回路１１２と有線又は無線方式で結合された遠隔制御システム１３２を含む。

【0029】

例示的な１つの実施形態では、外部ソース１３０は、データ１６２を含むＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：近距離無線通信）技術１３６を含み、したがってスマートフォン又は他の使用者端末がデータ１６２を保持する。ＮＦＣは、スマートフォン及び同様のデバイスが、それらを互いに接触させるか、又はそれらを近づけることによって、互いに無線通信を確立する規格の組である。例示的な１つの実施形態では、ＮＦＣ技術１３６を利用して、電子回路１１２及び／又はアクセス制御機構１０４に電気エネルギーを供給する（１６０）ことができる。スマートフォン又は他の携帯電子デバイスは、その周囲に電磁場を生成し、電気機械式ロック１００内に埋め込まれているＮＦＣタグは、その場によって充電される。

【0030】

例示的な１つの実施形態では、外部ソース１３０は、適切な技術（例えば、暗号化、ＲＦＩＤ、ｉＢｕｔｔｏｎ（登録商標）など）によって記憶され、転送されたデータ１２０を含むキー１３４を含む。

【0031】

図１に示すように、例示的な１つの実施形態では、電気機械式ロック１００をロック本体１０２内に配置することができ、アクセス制御機構１０４は、（例えば、ロック１００が取り付けられたドアの）内外に動く（１５６）ラッチ（又はロックボルト）１２６を制御する（１５４）ことができる。

【0032】

例示的な１つの実施形態では、ロック本体１０２は、ラッチ１２６を操作するラッチ機構１２４と相互作用するように構成可能なロックシリンダとして実施される。

【0033】

例示的な１つの実施形態では、電子回路１１２及びアクセス制御機構１０４は、ロックシリンダ１０２の内部に配置されてもよい。

【0034】

図１には示されていないが、発電機１１６もまた、ロックシリンダ１０２の内部に配置されてもよい。

【0035】

ここで、電気機械式ロック１００の一般的な構造について説明したので、次に、残りの図を参照して、アクセス制御機構１０４をより詳細に検討する。

【0036】

図２Ａ及び図２Ｂは、２つの異なる視野からの電気機械式ロック１００の例示的な１つの実施形態を示す。

【0037】

電気機械式ロック１００は、ロック本体１０２と、回転可能に構成された第１の軸２００と、第１の軸２００に結合された第１の永久磁石ピン２０２と、第１の軸２００に結合された第２の永久磁石ピン２０４と、回転可能に構成された第２の軸２１２と、ロック位置とロック解除位置との間で動くように構成されたアクチュエータ２０６、２１６と、アクチュエータ２０６、２１６に結合された第１の永久磁石２０８と、アクチュエータ２０６、２１６に結合された第２の永久磁石２１０とを含む。永久磁石は、磁化され、それ自体の永続的な磁場を生成する材料から作られた物体である。

【0038】

アクチュエータ２０６、２１６は、エネルギーを受け取り、移動（＝ロック位置とロック解除位置との間の動作）の運動エネルギーを生成するトランスデューサである。例示的な１つの実施形態では、アクチュエータ２０６、２１６は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械である電気モータで実施される。例示的な１つの実施形態では、アクチュエータ２０６、２１６は、正確な回転を生成可能とすることができるステッピングモータで実施される。例示的な１つの実施形態では、アクチュエータ２０６、２１６は、電気エネルギーを運動に変換するソレノイド（例えば、電気機械式ソレノイド）で実施される。例示的な１つの実施形態では、アクチュエータ２０６、２１６は、圧電性を利用する圧電アクチュエータである。

【0039】

第１の軸２００と第２の軸２１２は、互いに結合可能に構成されている。

【0040】

図３は、アクチュエータ２０６、２１６のロック位置３００における電気機械式ロック１００の例示的な１つの実施形態を開示する。アクチュエータ２０６、２１６のロック位置において、第１の永久磁石２０８は、第１の軸２００の回転が阻止されるように第１の永久磁石ピン２０２をロック本体１０２と接触するように動かすための押付け力を及ぼす第１の磁場を方向付けるように構成され、第２の永久磁石２１０は、第１の軸２００が第２の軸２１２と切り離されるように第２の永久磁石ピン２０４を動かすための引張り力を及ぼす第２の磁場を向けるように構成される。本質的に、第１の軸２００の回転は阻止され、第１の軸２００は第２の軸２１２と切り離される。ここで、電気機械式ロック１００が外部から侵入力を受ける場合、ロック１００を開くためには、２つのことが起きなければならず、つまり、第１の軸２００は解放されて回転しなければならず、かつ第１の軸２００と第２の軸２１２を相互に結合して回転させなければならない。

【0041】

図４は、アクチュエータ２０６、２１６のロック解除位置４００における電気機械式ロック１００の例示的な１つの実施形態を示す。アクチュエータ２０６、２１６のロック解除位置において、第１の永久磁石２０８は、第１の軸２００が解放されて回転するように第１の永久磁石ピン２０２を動かすための引張り力を及ぼす逆の第１の磁場を方向付けるように構成され、第２の永久磁石２１０は、第１の軸２００が第２の軸２１２と結合するように第２の永久磁石ピン２０４を動かすための押付け力を及ぼす逆の第２の磁場を向けるように構成される。これにより開放が正当に許可されたので、第１の軸２００の回転は許容され、第１の軸２００は第２の軸２１２と結合される。ここでロック１００のフロントエンドは、ロック１００のバックエンドを回転させることができる。

【0042】

図３及び図４に示す例示的な実施形態では、第１の軸２００は、使用者による回転を受けるように構成され、第２の軸２１２は、ラッチ機構１２４と永久的に結合される。我々の例示的な実施形態では、ノブ１０６は、使用者による回転を受け、これはアクチュエータ２０６、２１６の解除位置において、第２の軸２１２と一致した第１の軸２００の回転を介して、ラッチ１２６を引っ込める（１５６）ラッチ機構１２４に伝達される。当然ながら、前述のように、この例示的な実施形態におけるノブ１０６は、ハンドル１１０又はキー溝１０８と置き換えることができる。

【0043】

しかしながら、「逆の」例示的な実施形態も実現可能である。つまり、第１の軸２００は、ラッチ機構１２４に永久的に結合されてもよく、第２の軸２１２は、使用者による回転を受けるように構成されてもよい。この代替の例示的実施形態を図３及び図４に適用すると、これは、ノブ１０６がアクチュエータ２０６、２１６のロック位置で自由に回転し、一方、バックエンド２１２は回転するのを阻止され、アクチュエータ２０６、２１６のロック解除位置において、バックエンド２１２は解放されて回転し、第１の軸２００と第２の軸２１２は互いに結合されることを意味する。

【0044】

図５は、断面Ｃ−Ｃ（ロック本体１０２−第１の軸２００−第１の永久磁石２０８−第１の永久磁石ピン２０２）及びＤ−Ｄ（第２の軸２１２−第２の永久磁石２１０−第２の永久磁石ピン２０４）を示す面から見た電気機械式ロック１００の例示的な１つの実施形態を示す。

【0045】

図６は、断面図Ｃ−Ｃ及びＤ−Ｄ及びその状態図を利用する電気機械式ロック１００の例示的実施形態を示す。

【0046】

磁石２０８、２１０及びピン２０２、２０４の位置、及び磁場及び逆磁場へのそれらの影響は、Ｎ極をＮ、Ｓ極をＳとする磁極命名規則と共に図６、図７、及び図８に示され、つまり、反対の極（Ｓ−Ｎ）は互いに引き寄せられるが、同様の極（Ｎ−Ｎ又はＳ−Ｓ）は互いに反発する。

【0047】

ここで、図３及び図４を参照して先に説明したロック１００のロック位置３００及びロック解除位置４００が、更により明確になる。

【0048】

アクチュエータ２０６、２１６のロック位置３００において、第１の永久磁石２０８は、第１の永久磁石ピン２０２をロック本体１０２と接触するように押し込み、第２の永久磁石２１０は、第２の永久磁石ピン２０４を引っ張り、これによって第１の軸２００は回転することができず、第１の軸２００は第２の軸２１２と切り離されたままである。

【0049】

アクチュエータ２０６、２１６のロック解除位置４００では、第１の永久磁石２０８は、第１の永久磁石ピン２０２をロック本体１０２から引き離し、第２の永久磁石２１０は、第２の永久磁石ピン２０４を押すことにより、第１の軸２００は解放されて回転し、第１の軸２００は第２の軸２１２と結合される。

【0050】

例示的な１つの実施形態では、第１の永久磁石２０８及び第２の永久磁石２１０は、アクチュエータ２０６、２１６がロック位置３００とロック解除位置４００との間を動く際に、互いに同期して動くように構成される。このような同期は、ロック１００の動作中に磁石２０８、２１０が互いに正しい関係を維持することを保証する。

【0051】

例示的な１つの実施形態では、アクチュエータ２１６は、所定の回転又は逆回転の量によって、ロック位置３００とロック解除位置４００との間を動くように構成された回転シャフト２０６を含む。図２Ａ及び図２Ｂに見られるように、第１の永久磁石２０８及び第２の永久磁石２１０は、シャフト２０６内に作られた穴２２０、２２２に固定することができる。第１の永久磁石ピン２０２は、中空部２５０に嵌合させることができ、第２の永久磁石ピン２０４は、中空部２５２に嵌合させることができる。ピン２０２、２０４は、それらと永久磁石２０８、２１０との間の力によって中空部２５０、２５２内を動くように構成することができる。例示的な１つの実施形態では、ピン２０２、２０４は、摩耗及び力に耐える適切な材料によって被覆された、又はピン状構造に取り付けられた永久磁石であってもよい。

【0052】

例示的な１つの実施形態では、第１の永久磁石ピン２０２及び第２の永久磁石ピン２０４の移動方向は、互いに３０°〜１５０°の間の角度である。この構成は、外部侵入力が印加されたときのロック１００の安全性を向上させることができる。また、侵入力は、ピン２０２、２０４を同時に反対方向に動かさなければならないことに留意されたい。図３、図４、及び図６が示すように、例示的な１つの実施形態では、第１の永久磁石ピン２０２及び第２の永久磁石ピン２０４の移動方向は、互いに実質的に垂直である。また、第１の永久磁石ピン２０２及び第２の永久磁石ピン２０４は、第１の軸２００の軸方向に互いに離間していてもよい。

【0053】

図６はまた、アクチュエータ２０６、２１６が以下のようにロック位置３００とロック解除位置４００との間を動くように構成された例示的な１つの実施形態を示す。つまり、第１の永久磁石２０８は、第１の永久磁石２０８の第１の極６１０が、第１の永久磁石２０８の第２の極６１２の代わりとなるように動き、第２の永久磁石２１０は、第２の永久磁石２１０の第１の極６１４が、第２の永久磁石２１０の第２の極６１６の代わりとなるように動く。

【0054】

図６はまた、
第１の永久磁石２０８は、第１の永久磁石２０８と第１の永久磁石ピン２０２の磁極６１２、６１８が互いに同様であるため、（ロック位置３００において）第１の永久磁石ピン２０２を動かすための押付け力を及ぼす第１の磁場を向けるように構成され、
第２の永久磁石２１０は、第２の永久磁石２１０と第２の永久磁石ピン２０４の磁極６１６、６２０が互いに反対であるため、（ロック位置３００において）第２の永久磁石ピン２０４を動かすための引張り力を及ぼす第２の磁場を向けるように構成され、
第１の永久磁石２０８は、第１の永久磁石２０８と第１の永久磁石ピン２０２の磁極６１０、６１８が互いに反対であるため、（ロック解除位置４００において）第１の永久磁石ピン２０２を動かすための引張り力を及ぼす逆の第１の磁場を向けるように構成され、
第２の永久磁石２１０は、第２の永久磁石２１０と第２の永久磁石ピン２０４の磁極６１４、６２０が互いに同様であるため、（ロック解除位置４００において）第２の永久磁石ピン２０４を動かすための押付け力を及ぼす逆の第２の磁場を向けるように構成される
例示的な１つの実施形態を示す。

【0055】

図７は、ロック位置３００からロック解除位置４００への変遷期６００を示す。第１の永久磁石２０８は、第１の永久磁石ピン２０２を引っ張るが、第２の永久磁石２１０が第２の永久磁石ピン２０４を第２の軸２１２内のノッチ２１４に押し込むことができる前に第１の軸２００は約２０度回転しなければならない。

【0056】

図８は、ロック解除位置４００からロック位置３００への変遷期６０２を示す。第２の永久磁石２１０は、第２の永久磁石ピン２０４を引っ張るが、第１の永久磁石２０８が第１の永久磁石ピン２０２をロック本体１０２内のノッチ２１８に押し込むことができる前に第１の軸２００は約２０度回転しなければならない。

【0057】

図２Ａ、図２Ｂ、図３、及び図４に示す例示的な１つの実施形態では、第１の軸２００及び第２の軸２１２は、第１の軸２００が第２の軸２１２の内部に少なくとも部分的に嵌合するように構成される。

【0058】

図２Ａ、図２Ｂ、図３、及び図４はまた、ロック本体１０２との接触が第２の軸２１２の外側で行われるように第１の永久磁石ピン２０２が第１の軸２００に結合され、第１の軸２００が第２の軸２１２の内側で第２の軸２１２に結合されるように第２の永久磁石ピン２０４が第１の軸２００に結合される例示的な１つの実施形態を示す。

【0059】

図２Ｂ、図３、図４、及び図６に示す例示的な１つの実施形態では、ロック本体１０２は、第１の永久磁石ピン２０２を保持するように構成されたノッチ２１８を含み、ロック位置３００において、第１の永久磁石ピン２０２は、第１の軸２００の回転が阻止されるように、ロック本体１０２のノッチ２１８内に動く。

【0060】

図２Ｂ及び図６は、ロック本体１０２が、第１の永久磁石ピン２０２を保持するように構成された複数の更なるノッチ２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２を更に含み、電気機械式ロック１００が、ロック本体１０２のノッチ２１８から第１の永久磁石ピン２０２を解放し、第１の軸２００が回転を開始する外部侵入力を受けると、第１の永久磁石ピン２０２は、ロック本体１０２の更なるノッチ２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２のうちの１つに進入するように構成され、それによって第１の軸２００は回転を停止する例示的な１つの実施形態を更に示す。我々の例示的な１つの実施形態では、更なるノッチ２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２の数は７であるが、変更してもよい。

【0061】

図２Ａ及び図６に示されている例示的な１つの実施形態では、第２の軸２１２は、ロック解除位置４００において第２の永久磁石ピン２０４を受け入れるように構成された少なくとも１つのノッチ２１４を含む。図示のように、ノッチ２１４内で第２の永久磁石ピン２０４を捕捉するのに必要な回転量を減少させるために、２以上のノッチ２１４（我々の例示的な実施形態では、８つのノッチ２１４）が存在してもよい。

【0062】

例示的な１つの実施形態では、電気機械式ロック１００は、第１の軸２００又は第２の軸２１２のいずれかと結合された、ノブ１０６、ドアハンドル１１０、又はキー溝１０８のうちの１つを更に含む。

【0063】

例示的な１つの実施形態では、電気機械式ロック１００は、外部ソース１３０からデータ１６２を読み取り、このデータ１６２を所定の基準と照合するように構成された電子回路１１２を更に含み、データ１６２が所定の基準と一致したならば、アクチュエータ２０６、２１６は、ロック位置３００からロック解除位置４００に動くように構成される。

【0064】

図９は、電気機械式ロック１００の更なる例示的な１つの実施形態を示し、図１０は、そのロック位置３００を示し、図１１はそのロック解除位置４００を示す。ここで、アクチュエータ２１６は、２つの部分からなる回転シャフト２０６Ａ、２０６Ｂを含み、第１のシャフト部分２０６Ａは第１の永久磁石２０８に結合され、第２のシャフト部分２０６Ｂは第２の永久磁石２１０に結合され、シャフト部分２０６Ａ、２０６Ｂの間には歯車装置９０２が存在する。

【0065】

ロック位置３００において、シャフト２０６Ａ、２０６Ｂは、第１の永久磁石２０８が第１の永久磁石ピン２０２をロック本体１０２内のノッチ２１８に押し込み、第２の永久磁石２０８が、第２の軸２１２内のノッチ２１４に進入しないように第２の永久磁石ピン２０４を引っ張る位置にある。

【0066】

ロック解除位置４００において、シャフト２０６Ａ、２０６Ｂは、第１の永久磁石２０８が第１の永久磁石ピン２０２をロック本体１０２内のノッチ２１８から引っ張り、第２の永久磁石２０８が第２の永久磁石ピン２０４を第２の軸２１２内のノッチ２１４に押し込むような位置にある。

【0067】

図２Ａ及び図２Ｂに示す例示的な１つの実施形態では、電気機械式ロック１００は、アクチュエータ２０６、２１６に結合された更なる第１の永久磁石２０８と、第１の軸２００に結合された第１の永久磁石ピン２０２とを更に含む。更なる永久磁石及び更なる永久磁石ピンに対する図示は無いが、これは、更なる第１の永久磁石が、シャフト２０６内に作られた更なる穴２６０に固定され、更なる永久磁石ピンが、更なる中空部２６２内に動くように嵌合されるように図２Ａ及び２Ｂの例示的な実施形態で実施される。例示的な１つの実施形態では、第１の永久磁石ピン２０２の総数は４であり、それらが３６０度の円周に沿って各々の間を９０度の間隔で分割される場合、第１の永久磁石２０８の総数は、（１つの第１の永久磁石２０８の対向する極は、２つの第１の永久磁石ピン２０２を制御するために使用することができるので）２である。この例示的な１つの実施形態では、ロック１００の安全性を更に高めることができる。

【0068】

ロック位置３００において、更なる第１の永久磁石２０８は、第１の軸２００の回転が阻害されるように更なる第１の永久磁石ピン２０２が更に接触するように動かすための更なる押付け力を及ぼす更なる第１の磁場を向けるように構成される。

【0069】

ロック解除位置４００において、更なる第１の永久磁石２０８は、第１の軸２００が解放され回転するように更なる第１の永久磁石ピン２０２を動かすための更なる引張り力を及ぼす更なる逆の第１の磁場を向けるように構成される。

【0070】

この例示的な実施形態は、第１の軸２００がラッチ機構１２４と永久的に結合されている、すなわち、第２の軸２１２との分離／結合が無い構造であっても適用できる可能性があることに留意されたい。そのような場合、構造は以下の通りである。電気機械式ロック１００は、
ロック本体１０２と、
回転可能に構成された軸２００と、
（軸２００に永久的に結合され、ラッチ１２６を動作させるように構成されたラッチ機構１２４と、）
軸２００に結合された複数の永久磁石ピン２０２と、
ロック位置３００とロック解除位置４００との間で動くように構成されたアクチュエータ２０６、２１６と、
アクチュエータ２０６、２１６に結合された複数の永久磁石２０８と
を含み、
ロック位置３００において、複数の永久磁石２０８は、軸２００の回転が阻止されるように複数の永久磁石ピン２０２をロック本体１０２と接触させるように押し付ける力を及ぼす磁場を向けるように構成され、
ロック解除位置４００において、複数の永久磁石２０８は、軸２００が解放され回転する（及びラッチ機構１２４によってラッチ１２６を開けるために回転を使用する）ように、複数の永久磁石ピン２０２を動かすための引張り力を及ぼす逆の磁場を向けるように構成される。

【0071】

次に、電気機械式ロック１００で実行される方法を示す図１２を検討する。操作は厳密には時系列ではなく、操作のいくつかは、同時に又は与えられたものとは異なる順序で実行されてもよい。他の機能もまた、操作間又は操作内で実行されてもよく、他のデータは操作間で交換されてもよい。操作のうちのいくつか又は操作の一部は、除外されてもよい、又は対応する操作又は操作の一部で置換されてもよい。処理の順序に対する論理的要件のために必要な場合を除いて、操作の特別な順序は必要ではないことに留意すべきである。

【0072】

本方法は、１２００で開始する。

【0073】

１２０２において、アクチュエータは、ロック位置３００とロック解除位置４００との間で動く。

【0074】

ロック位置３００において、第１の永久磁石は、１２０４において第１の軸の回転が阻止されるように、押付け力を及ぼす第１の磁場を向け、第２の永久磁石は、１２０６において第１の軸が第２の軸との非結合状態を維持するように、引張り力を及ぼす第２の磁場を向ける。

【0075】

ロック解除位置４００において、第１の永久磁石は、１２０８において第１の軸が解放され回転するように、引張り力を及ぼす逆の第１の磁場を向け、第２の永久磁石は、１２１０において第１の軸が第２の軸と結合するように、押付け力を及ぼす逆の第２の磁場を向ける。ここで、第１の軸の回転は、１２１２においてラッチを開くために使用することができる。

【0076】

本方法は、１２１４で終了する。

【0077】

既に説明した電気機械式ロック１００の例示的な実施形態を利用して、様々な更なる例示的な実施形態による方法を強化することができる。例えば、様々な構造的及び／又は操作的な詳細は、本方法を補うことができる。

【0078】

技術が進歩するにつれて、本発明の概念を様々な方法で実施できることは、当業者には明らかであろう。本発明及びその実施形態は、上記の例示的な実施形態に限定されず、特許請求の範囲内で変更することができる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】