特開 2024-111422 電気錠

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024111422

(43)【公開日】2024-08-19

(54)【発明の名称】電気錠

(51)【国際特許分類】

   E05B 47/00 20060101AFI20240809BHJP

   E05B 49/00 20060101ALI20240809BHJP

   E05B 65/02 20060101ALN20240809BHJP

【ＦＩ】

E05B47/00 R

E05B49/00 K

E05B65/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015925

(22)【出願日】2023-02-06

(71)【出願人】

【識別番号】597055065

【氏名又は名称】タカハ機工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120086

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼津 一也

(74)【代理人】

【識別番号】100191204

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 春彦

(72)【発明者】

【氏名】大久保 泰宏

【テーマコード（参考）】

2E250

【Ｆターム（参考）】

2E250AA16

2E250BB08

2E250BB25

2E250FF23

(57)【要約】

【課題】簡易な構造で、単体で容易に遠隔操作による解錠が可能である新規な電気錠を提供する。
【解決手段】ロック金具２０の係合穴２０ａに係合する係合部５ａと、係合部５ａの反対側の端面に押接部５ｂとを有する回動可能なカム５と、カム５の押接部５ｂを施錠時に受け止めるカム受部カム受け部３ａを有するカムストッパー３と、カムストッパー３を支持するガイド部１７、１８カム止めガイド板１７と、カム５を解錠方向に付勢するトーションバネ１０と、カムストッパー３が連結されたプランジャー２６を有するソレノイド２５と、無線通信を介して外部端末と接続し、外部端末から解錠要求を受信する通信手段と、通信手段が受信した解錠要求に基づき、ソレノイド２５を駆動させて解錠状態とする制御手段とを筐体１内に備えている電気錠１００である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体内に挿入されたロック金具を拘束又は解放することにより施解錠が可能な電気錠であって、
前記筐体内に設けられ、前記ロック金具の係合穴に係合する係合部と、該係合部の反対側の端面に押接部とを有する回動可能なカムと、
前記筐体内に設けられ、前記カムの押接部を施錠時に受け止めるカム受部を有するカムストッパーと、
前記筐体内に設けられ、前記カムストッパーを支持するガイド部と、
前記筐体内に設けられ、前記カムを解錠方向に付勢するトーションバネと、
前記筐体内に設けられ、前記カムストッパーが連結されたプランジャーを有するソレノイドと、
前記筐体内に設けられ、前記プランジャーを前記ソレノイドから出る方向に付勢する押しバネと、
前記筐体内に設けられ、無線通信を介して外部端末と接続し、該外部端末から解錠要求を受信する通信手段と、
前記筐体内に設けられ、前記通信手段が受信した前記解錠要求に基づき、前記ソレノイドを駆動させて解錠状態とする制御手段と、
を備えていること特徴とする電気錠。

【請求項2】

前記通信手段の無線通信方式が、近距離無線通信であることを特徴とする請求項１記載の電気錠。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、貴重品ロッカー等の扉に適用可能な電気錠に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ソレノイドを用いた電気錠が知られている。このような電気錠としては、例えば、プランジャーを操作するソレノイドを備えた電気錠において、ソレノイドのプランジャーにより駆動されるスライドカムと、錠前本体の長手方向に対して直行配置されたピンにより回動自在に支持されたロックカムと、ソレノイドによらずスライドカムを後退させるマニュアルレバーと、ロックカムの施錠、解錠状態を表示する発光ダイオードとを有している電気錠が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平０６－０７８５５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に記載の電気錠などの従来の電気錠は、単体で遠隔操作を行うことができるものではなく、遠隔操作を行うことができるようにするには、電気錠とは別に、ソフトウェアを組み込んだシステム（装置）を設置する必要があり、装置の大型化や構造の複雑化を招くため、製造コストがかかるという問題があった。

【0005】

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、簡易な構造で、単体で容易に遠隔操作による解錠が可能である新規な電気錠を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、電気錠の筐体内に、外部端末からの解錠要求を無線通信により受信する通信手段と、通信手段が受信した解錠要求に基づき、ソレノイドを駆動させて解錠状態とする制御手段とを備える構成とすることにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。

【0007】

すなわち、本発明は、以下の通りである。
［１］筐体内に挿入されたロック金具を拘束又は解放することにより施解錠が可能な電気錠であって、
前記筐体内に設けられ、前記ロック金具の係合穴に係合する係合部と、該係合部の反対側の端面に押接部とを有する回動可能なカムと、
前記筐体内に設けられ、前記カムの押接部を施錠時に受け止めるカム受部を有するカムストッパーと、
前記筐体内に設けられ、前記カムストッパーを支持するガイド部と、
前記筐体内に設けられ、前記カムを解錠方向に付勢するトーションバネと、
前記筐体内に設けられ、前記カムストッパーが連結されたプランジャーを有するソレノイドと、
前記筐体内に設けられ、前記プランジャーを前記ソレノイドから出る方向に付勢する押しバネと、
前記筐体内に設けられ、無線通信を介して外部端末と接続し、該外部端末から解錠要求を受信する通信手段と、
前記筐体内に設けられ、前記通信手段が受信した前記解錠要求に基づき、前記ソレノイドを駆動させて解錠状態とする制御手段と、
を備えていること特徴とする電気錠。
［２］前記通信手段の無線通信方式が、近距離無線通信であることを特徴とする上記［１］記載の電気錠。

【発明の効果】

【0008】

本発明の電気錠は、簡易な構造で、単体で容易に遠隔操作による解錠が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第一実施形態に係る電気錠の斜視図である。

【図2】図１に示す電気錠の説明図であり、解錠時の内部の状態を示す。

【図3】図１に示す電気錠の説明図であり、解錠状態から施錠状態に移行する時の内部の状態を示す。

【図4】図１に示す電気錠の説明図であり、施錠時の内部の状態を示す。

【図5】本発明の第一実施形態に係る電気錠とアプリにより連動する外部端末の説明図であり、接続可能な電気錠の一覧が表示された状態を示す。

【図6】本発明の第一実施形態に係る電気錠とアプリにより連動する外部端末の説明図であり、解錠する際の操作画面を示す。

【図7】本発明の第一実施形態に係る電気錠とアプリにより連動する外部端末の説明図であり、解錠状態が表示された画面を示す。

【図8】本発明の第一実施形態に係る電気錠とアプリにより連動する外部端末の説明図であり、施錠状態が表示された画面を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の電気錠は、筐体内に挿入されたロック金具を拘束又は解放することにより施解錠が可能な電気錠であって、筐体内に設けられ、ロック金具の係合穴に係合する係合部と、係合部の反対側の端面に押接部とを有する回動可能なカムと、筐体内に設けられ、カムの押接部を施錠時に受け止めるカム受部を有するカムストッパーと、筐体内に設けられ、カムストッパーを支持するガイド部と、筐体内に設けられ、カムを解錠方向に付勢するトーションバネと、筐体内に設けられ、カムストッパーが連結されたプランジャーを有するソレノイドと、筐体内に設けられ、プランジャーをソレノイドから出る方向に付勢する押しバネと、筐体内に設けられ、無線通信を介して外部端末と接続し、外部端末から解錠要求を受信する通信手段と、筐体内に設けられ、通信手段が受信した解錠要求に基づき、ソレノイドを駆動させて解錠状態とする制御手段と、を備えていること特徴とする。

【0011】

本発明の電気錠は、簡易な構造で、単体で容易に遠隔操作による解錠が可能である。また、簡単な構成で、コンパクトにすることができることから、持ち運びが容易であると共に、設置も容易である。

【0012】

まず、本発明の特徴である通信手段及び制御手段について詳しく説明する。
［通信手段］
通信手段は、筐体内に設けられ、無線通信を介して外部端末と接続し、外部端末から解錠要求を受信する手段である。解錠要求は、外部端末から送信される解錠の要求である。解錠要求には、その他の要求が含まれていてもよく、例えば、ソレノイドに通電する通電時間などのその他の要求が含まれていてもよい。この通信手段が受信した解錠要求は、後述の制御手段へ送信される。

【0013】

通信手段の無線通信方式としては、近距離無線通信が好ましく、例えば、ブルートゥース（登録商標）、ＮＦＣ、Ｗｉ－Ｆｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１）、赤外線通信等を挙げることができる。これらの中でも、ブルートゥース（登録商標）が好ましい。また、外部端末としては、例えば、スマートフォン、パソコン、タブレットＰＣ等を挙げることができる。

【0014】

電気錠が、後述する電気錠の施解錠の状態を検知する検知手段を備える場合、通信手段は、検知手段により検知された電気錠の施解錠の情報を外部端末へ送信する。

【0015】

［制御手段］
制御手段は、筐体内に設けられ、通信手段が受信した解錠要求に基づき、ソレノイドを駆動させて解錠状態とする手段である。すなわち、通信手段が解錠要求を受信した場合に、制御手段はソレノイドを通電状態にし、駆動させる。具体的に例えば、制御手段は、ソレノイドに通電して、カムストッパー及びプランジャーをソレノイド側に引きこみ、カムの回動の制限を解除して解錠状態とする手段である。

【0016】

本発明の電気錠は、電気錠の施解錠の状態を検知する検知手段を備えていることが好ましい。なお、電気錠の解錠状態とは、ロック金具が解放され扉の開閉ができる状態をいう。また、電気錠の施錠状態とは、ロック金具が拘束され扉の開閉ができない状態をいう。

【0017】

検知手段としては、例えば、ソレノイドに通電されていない状態を施錠状態として検知し、ソレノイドに通電された状態を解錠状態として検知する手段や、プランジャーの先端がソレノイドと反対側に押された状態を施錠状態として検知し、プランジャーの先端がソレノイド側に引きこまれた状態を解錠状態として検知する手段等を挙げることができる。

【0018】

プランジャーの先端の位置を検知する手段としては、例えば、プランジャーの先端の位置を検知するマイクロスイッチ等を挙げることができる。

【0019】

通信手段及び制御手段は、通常、筐体内の基板に配設されている。具体的に例えば、基板には、外部端末と無線通信するための通信手段としてのアンテナ及び送受信回路と、通信手段が受信した解錠要求に基づき、ソレノイドの動作を制御する制御手段としてのＭＰＵが設置されている。使用者は、電気錠と通信可能なアプリ（アプリケーション）がインストールされたスマートフォンなどの外部端末を操作することにより、ソレノイドの動作を制御して、電気錠の解錠を行うことが可能となる。なお、アンテナの受信部は、外部に設けられていてもよい。また、通信距離を少なくとも５ｍ確保できるようアンテナの形状や配置を工夫することが好ましい。

【0020】

制御手段の具体的な制御態様としては、例えば、通信手段から送られる解錠要求に、解錠に必要な時間以上の所定のソレノイドへの通電時間の要求が含まれる場合、制御手段は、通信手段から解錠要求を受信すると、ソレノイドを所定時間通電して、カムストッパー及びプランジャーがソレノイド側に引きこまれた解錠状態（施錠不能な状態）にし、所定時間経過後、ソレノイドを非通電状態にし、カムストッパー及びプランジャーを元の位置に戻して施錠可能な状態にする態様を挙げることができる。このように、解錠要求に所定の通電時間の要求が含まれる場合、制御手段は、解錠状態（施錠不能な状態）を所定時間維持させることができ、この間使用者は扉の開閉を自由に行うことができる。この解錠要求に含まれる所定時間としては、３～１８０秒であり、５～６０秒が好ましく、５～１０秒がより好ましい。

【0021】

本発明の電気錠は、例えば、コインロッカー、無人コンビニ用商品ボックス、宅配ボックス、更衣室等の扉に用いることができる。

【0022】

本発明の電気錠は、上記構成を備えることにより、例えば、スマートフォンなどの外部端末にダウンロードしたアプリと連動し、容易に遠隔操作により解錠が可能である。また、電気錠とは別に、ソフトウェアを組み込んだシステム（装置）を設置する必要がなく、コンパクトかつ単純な構成とすることができる。

【0023】

以下、図面を用いて本発明の電気錠の一実施形態を具体的に説明するが、本発明は本実施形態に制限されるものではない。

【0024】

ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係る電気錠の斜視図である。図２は、図１に示す電気錠の説明図であり、解錠状態から施錠状態に移行する時の内部の状態を示す。図３は、図１に示す電気錠の説明図であり、解錠状態から施錠状態に移行する時の内部の状態を示す。図４は、図１に示す電気錠の説明図であり、施錠時の内部の状態を示す。

【0025】

本発明の第一実施形態に係る電気錠１００の構成を、図１を用いて説明する。
図１に示すように、電気錠１００は、カム５と、カムストッパー３と、下側ガイド部１７と、上側ガイド部１８と、トーションバネ１０と、ソレノイド２５と、押しバネ１５と、アンテナ及び送受信回路等の通信手段及びＭＰＵ等の制御手段を具備する基板４０とを筐体としてのベース１内に備えている。

【0026】

電気錠１００においては、ベース１におけるカム５及びソレノイド２５等の形状及び配置を工夫して、ソレノイド２５の下方に基板設置空間を形成し、かかる基板設置空間に基板４０を設置することにより、全体としてコンパクトな構造とすることを可能としている。ベース１は、例えば、縦５０ｍｍ程度、横９０ｍｍ程度、厚さ１０ｍｍ程度といったコンパクトなサイズであり、このようなコンパクトなサイズであっても、単体で遠隔操作による解錠が可能な構成となっている。また、ベース１は、金属製であってもよいが、軽量化の点から樹脂製であることが好ましい。

【0027】

カム５は、ロック金具係合部５ａとカムストッパー押接部５ｂを有し、ベース１に固定された支点ピン４周りに回動可能で、トーションバネ１０により解錠方向（図の時計回り）に付勢されている。

【0028】

ロック金具係合部５ａは、施錠時に、ロック金具２０の係合穴２０ａに係合する部分である。ロック金具２０は、本電気錠１００を使って施錠・解錠される扉等に設置される。カムストッパー押接部５ｂはカム５の端部であって、施錠時に、カムストッパー３のカム受部３ａに押接される部分である。

【0029】

図２に示すように、解錠状態におけるカム５の回転は、ベース１に固定されているカムストッパーピン１６で制限される。一方、図１に示すように、施錠状態におけるカム５の回転は、カムストッパー３のカム受部３ａで制限される。

【0030】

カムストッパー３は、ベース１に固定された下側ガイド部１７及び上側ガイド部１８に挟まれ、カムストッパー３のソレノイド２５側端がプランジャー２６に連結ピン２７で連結されている。カムストッパー３はプランジャー２６に連動してスライド可能である。ソレノイド２５はベース１に固定されている。

【0031】

図１に示すように、ソレノイド２５に非通電時、プランジャー２６は、押しバネ１５により、ソレノイド２５からカム５方向に付勢され、下側ガイド部１７及び上側ガイド部１８のソレノイド２５側端にその先端が押し当てられている。この時、カムストッパー３の先端のカム受部３ａはガイド部１７，１８からカム５側に突出した状態となる。

【0032】

一方、図３に示すように、ソレノイド２５に通電時、プランジャー２６はソレノイド２５側に引き込まれ、プランジャー２６に連動するカムストッパー３の先端のカム受部３ａはガイド部１７，１８内に収納された状態となる。

【0033】

カムストッパー３のカム受部３ａは、施錠時にカム５のカムストッパー押接部５ｂを受ける部分である。

【0034】

施錠及び解錠の定常状態において、ソレノイド２５は非通電である。施錠状態から解錠状態に移行するときに、ソレノイド２５は通電される。

【0035】

図２に示すように、非通電時に扉が開いているとき、ロック金具２０は、カム５から離れている。図３に示すように、扉を閉めると、ロック金具２０がカム５のロック金具接触部５ｃを押し、カム５は反時計回りに回転し、図４に示すように、扉が閉まったとき、カム５のロック金具係合部５ａがロック金具２０の係合穴２０ａに係合する。

【0036】

一方、カムストッパー押接部５ｂがカムストッパー３のカム受部３ａの上面を通過するまで回転すると、カムストッパー３が押しバネ１５の付勢力によってカム５側に押し出される。カム５はトーションバネ１０によって時計回りに付勢されているので、カム５のカムストッパー押接部５ｂはカムストッパー３のカム受部３ａに押接される。これで、カム５は回動することができない状態になり、施錠が完了する。

【0037】

解錠するときは、ソレノイド２５に通電する。
プランジャー２６が、ソレノイド２５に通電することによって発生した磁力によりソレノイド２５側に引き込まれ、カムストッパー３もソレノイド２５側にスライドし、カムストッパー３のカム受部３ａがカム５のカムストッパー押接部５ｂから外れる。
カム５はトーションバネ１０の付勢力により、時計回りに回転し、カム５のロック金具係合部５ａがロック金具２０の係合穴２０ａから外れるので、ロック金具２０は解錠され、扉を開くことができるようになる。

【0038】

なお、電気的な故障によりソレノイド２５が動作しないときは、プランジャー２６に連結された連結ピン２７を押圧する緊急レバー３０を介して直接操作し、カムストッパー３及びプランジャー２６をソレノイド２５側に移動させて、解錠することができる。

【0039】

さらに、電気錠１００は、基板４０に接続され、プランジャー２６の先端側に連結された連結ピン２７の位置を検知するマイクロスイッチ４１を備えている。
マイクロスイッチ４１は、施錠状態、すなわち、プランジャー２６がソレノイド２５側に引き込まれた状態において、連結ピン２７の下端に押圧される位置に配置されている。これにより、連結ピン２７がマイクロスイッチ４１を押圧する場合、基板４０を介して、使用者の外部端末に施錠状態であることを通知する。また、解錠状態、すなわち、プランジャー２６が押しバネ１５により押し出され、連結ピン２７がマイクロスイッチ４１を非押圧である場合、基板４０を介して、使用者の外部端末に解錠状態であることを通知する。

【0040】

続いて、上記説明した本発明の電気錠１００の使用方法の一例について、電気錠１００を備えるロッカーを例に説明する。
ここで、図５～図８は、本発明の第一実施形態に係る電気錠とアプリにより連動する外部端末の説明図であり、図５は接続可能な電気錠の一覧が表示された状態を示し、図６は解錠する際の操作画面を示し、図７は解錠状態が表示された画面を示し、図８は、施錠状態が表示された画面を示す。

【0041】

まず、使用者は、複数設置されたロッカーに近づき、スマートフォンなどの外部端末に予めダウンロードしたアプリケーションを起動する。

【0042】

続いて、使用者は、端末画面に表示された複数のロッカーの一覧の中から使用するロッカーを選択し、パスワードを入力して、使用するロッカー内の電気錠１００と接続する。具体的には、図５に示すように、「takaha01」,「Takaha10」と表記された一覧の中から、使用するロッカーの「takaha01」を選択し、パスワードを入力する。この時、ロッカーの電気錠１００は、施錠され、ロッカーの扉は閉まっている（図４参照）。

【0043】

続いて、使用者は、スマートフォンなどの外部端末を操作することにより、電気錠１００の解錠を行う。具体的には、図６に示すように、画面に表示された画像を上へスライドさせる操作を行う。この操作により、接続された電気錠１００の通信手段に解錠要求が送信され、解錠要求を受信した制御手段はソレノイド２５を瞬間的（例えば０．５秒）に通電状態にし、カムストッパー３及びプランジャー２６をソレノイド２５側に引きこみ、解錠状態にして、ロッカーの扉が開く（図３から図２の状態となる）。また、この際、マイクロスイッチ４１が連結ピン２７により押圧され、図７に示すように、端末画面には、電気錠１００の解錠状態を示すシンボルが表示される。なお、電気錠１００の解錠を行う外部端末の操作の一例として、画面に表示された画像を上へスライドさせる方法を例示したが、これに限定されるものではなく、画面に表示されたコマンドをタップして選択する方法であってもよい。

【0044】

続いて、ロッカーに荷物を収納後、ロッカーを施錠する場合、使用者はロッカーの扉を閉める。この扉を閉めることにより、カムストッパー３及びプランジャー２６がカム５側に進行し、マイクロスイッチ４１が非押圧状態となり、図８に示すように、端末画面には、電気錠１００の施錠状態を示すシンボルが表示される。なお、扉を閉めて施錠状態になった後であっても、外部端末と電気錠１００が接続された状態においては、再度解錠を行うための操作を行えるようにされたものであってもよい。
以上のように、本発明の電気錠１００は、単体で容易に遠隔操作による解錠が可能である。

【0045】

また、上記使用例においては、ソレノイド２５を瞬間的に通電状態とすることにより、解錠状態（施錠不能な状態）を瞬間的に維持させ、ロッカーの扉を閉める際には、自動的に施錠状態となるものであったが、ソレノイド２５の通電状態の時間を所定時間に変更して施錠を行ってもよい。具体的に例えば、図７及び図８に示すように、使用者が、画面に表示された複数のコマンドの中から「UNROCK後、５秒後にLOCK」などのコマンドを選択することにより、ソレノイド２５を５秒間通電して、解錠状態（施錠不能な状態）を５秒間間維持させ、その間ロッカーの扉の開閉を自由に行うことができるようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明の電気錠は、貴重品ロッカー等の扉の錠をとして用いることができることから、産業上有用である。

【符号の説明】

【0047】

１ ベース（筐体）
３ カムストッパー
３ａカム受部
４ 支点ピン
５ カム
５ａロック金具係合部
５ｂカムストッパー押接部
５ｃロック金具接触部
１０ トーションバネ
１５ 押しバネ
１６ カムストッパーピン
１７ 下側ガイド部
１８ 上側ガイド部
２０ ロック金具
２０ａ係合穴
２５ ソレノイド
２６ プランジャー
２７ 連結ピン
３０ 緊急レバー
４０ 基板（通信手段及び制御手段）
４１ マイクロスイッチ
１００電気錠

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】