JP5144501B2 - 電気機械式ロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、概して電気機械式ロック装置に関し、特に、電気的にまたは電気機械的に操作されるラッチ機構が、ロックコアの円筒面に位置する凹部に備えられているロック装置に関する。

当業において、ロックシリンダーを操作するために電気的に協働するか、または制御されたラッチ機構を備えた電気機械式ロック装置が知られている。例えば、特許文献１〜３は、そのようなロック装置を記載している。これらの特許文献では、作動子が電気モーターによってどのように回転されるかが説明されている。作動子は、サイドバーの移動を順番に許容または阻止する。

より大きなフレキシビリティを達成するために、ラッチ機構は円筒コア内に完全に包含されることが好ましい。このように、すべての機械的ロック装置において同一のロックシリンダハウジングを用いることができる。しかしながら、問題は、円筒コア内の空間が限られており、ラッチ機構の組立てを簡単な方法で実現することが困難なことである。

完全にコア内に設けられるラッチ機構を組み立てる周知の方法としては、コアの内端面に、コアの長手方向に延びる孔を形成することが挙げられる。この解決策の不都合な点は、端面に位置するそのような孔は、従動部のコアへの連結のような、ロック装置における他の部品の配置を制限することである。

また、ラッチ機構をコアの円筒面に位置する凹部内に設けることも知られている。例えば、上述した特許文献３を参照されたい。この解決策に関する不都合な点は、作動子およびサイドバーを適所に保持するカバーを設けなければならないことである。コアが大きな回転力を受ける場合、カバーは撓むことがあるため、これはラッチ機構の弱化に結びつく。
米国特許第５，８３９，３０７号明細書 スウェーデン国特許第９９０４７７１−４号明細書 欧州特許出願公開第１１３４３３５号明細書

本発明の目的は、電気的に制御されたラッチ機構が、従来の装置よりも高い安全性を示すとともに、容易に組み立てられる上記種類のロック装置を提供することにある。

本発明は、切削機またはミルによって孔を設けることができ、その孔はコアの長手方向と平行に延び、孔の中に作動子が備えられるという知見に基づく。これは、ラッチ要素が孔とコアの円筒面との間に設けられたスリット内に備えられることと相まって、上述した先行技術における問題を解決する。

従って、本発明は請求項１に記載のロック装置を提供する。
本発明のロック装置によって得られる１つの効果は、サイドバーへの力はコア自体によって受けられることである。これは安全性を改善する。コアの端面から一定距離を隔てて設けられる凹部はまた、組立てに関して柔軟な解決策を与える。

本発明について、一例として添付図面を参照して説明する。
以下、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明に従って構成されたロック装置において、全体として符号１０が付された円筒コアの分解図である。コア１０は、典型的なシリンダーハウジング２の円筒状の開口４内に配置されるように組み立てられ、従って、コアは、前記ハウジングの開口に本質的に対応する外面を有する。コア１０は、キー６０（図示せず）を典型的な方法で受容するように構成されたキー溝１２を備える。コア１０は、タンブラーピン（図示せず）を典型的な方法で受容する複数のピンタンブラー開口１４を備える。コア１０がハウジングに対して回転され得るように、適切な形状に形成されたキーがタンブラーピンと接触し、タンブラーピンを分割線上に配置する方法は、当業において知られており、従って、本願ではさらに詳細な説明は行わない。

本明細書において、タンブラーピンの機能または操作方法については特に説明を行わない。また、該ロックには適切な形状に形成されたキーが挿入されているものと仮定する。例えば、コアが阻止される、またはラッチされると言う場合には、以下に述べる電気的に制御されたラッチ機構によってコアが阻止されることを意味する。

図１はまた、サイドバーに作用するばね２２によって、径方向外方にばね付勢されるサイドバー２０も示している。サイドバーの機能は、例えばスウェーデン国特許出願第７９０６７０２２−４号に詳細に記載されており、同特許文献に開示された内容は本願においても開示されたものとする。

コアはまた、モーター４０によって回転され得る略円柱状作動子３０を備える。モーターは、２本の導体４２ａ，４２ｂによって電子モジュール４８に接続されている。これらの導体は、コアの円筒面の溝内に延在する。モーター４０などを駆動するための駆動回路と共に、ソフトウェアを保存し実行するための関連するメモリを有する特別注文のマイクロ制御ユニットを備えることに加えて、電子モジュールはまた、キー溝１２に挿入されたキーと機械的に接触するように意図された、電気伝導性金属片の形態にあるキー接点４４を備える。これにより、キーと電子モジュールとは、電気エネルギー及びデータを交換することができる。したがって、モーター４０および電子モジュール４８に動力を供給するバッテリーは、ロック装置またはキーのいずれに配置されてもよい。制振ばね（ｄａｍｐｉｎｇ ｓｐｒｉｎｇ）４６は、モーター４０の回転を減衰させるためにモーターの径方向内方に設けられる。

作動子３０の回転はまた、作動子の回転軸線に対してほぼ直角に延びる回転軸を有するピボットピン５０によって影響を受け得る。ピボットピンは、キー溝１２まで延びるチャネル（図示せず）内に配置される。

サイドバー２０、作動子３０、および制振ばね４６のような関連する構成要素を有するモーター４０は、コアの円筒面１０ｂの凹部１０ａ内に配置され、カバー１８によって適所に保持される。相応して、電子モジュール４８は、凹部１０ａの反対側のコアの円筒面の凹部内に配置される。

図２ａおよび図２ｂには、ラッチ機構がより詳細に示されている。図２ｂではモーター４０が省略されている。
図３ａ〜図３ｃには、コア１０の異なる斜視図が示されており、それらの図面はすべて、凹部１０ａを示している。これらの図面では、凹部１０ａはコアの端面から一定の距離を隔てて設けられていることが明らかである。「一定の距離を隔てて」という表現は、たとえ設けた開口が後で封止されるとしても、凹部を設けるために、端面を通って穿孔しないことを意味する。凹部１０ａは、後でほぼ円形の孔１０ｃに移行する。円形孔１０ｃは、コアの長手方向軸線と平行に延び、円形孔１０ｃ内には作動子３０が備えられる。図４を参照されたい。前記円形孔とコアの円筒面との間に設けられたスリット１０ｄには、サイドバー２０の形態のラッチ要素が備えられることも示されている。

ロック装置が、コアの長手方向軸線と平行に延び、その中に作動子が備えられる円形孔を呈するので、良好な強度が得られる。これは、前記円形孔とコアの円筒面との間のスリット内にサイドバーを配置することにも当てはまり、そのような配置はさらに安全性を高める。コアの端面から一定距離に凹部を設けることにより、同時に、組立てに関して柔軟な解決策を提供する。

スリット１０ｄは、好ましくは、サイドバー２０の幅にほぼ相当する幅を有する。
記載したロック装置は、以下の方法で組み立てられる。まず、切削機またはミルによって、コア１０の円筒面に凹部１０ａが設けられる。その後、凹部１０ａから、切削機によって円形孔１０ｃが設けられる。その後、ピボットピン５０、ばね２２，４６，５２、作動子３０およびモーター４０、サイドバー２０、そして最後にカバー４６が上記に述べた順番で組み付けられる。作動子は円形孔１０ｃ内に配置され、一方、サイドバーはスリット１０ｄ内に配置されるように、モーターおよび作動子が配置される。

図５および図６ａ〜図６ｃに示す他の実施形態において、回転シャフトを有するモーター４０は、直線的に作動するモーターまたはソレノイド１４０に置き換えられている。このモーターまたはソレノイド１４０は、長手方向に可動な作動子１３０に接続される。作動子１３０には孔１３０ａが設けられており、その孔はサイドバー１２０上のピン１２０ａを受容するように構成されている。よって、図６ａに示す位置においては、サイドバーのピンが孔１３０ａと整合しているため、サイドバーを作動子に向かって移動させることができる。

上述したばね４６に対応する制振ばね１４６は、モーターと作動子とを相互に連結するシャフトに接する。
第１実施形態のピボットピンに対応するピボットピン１５０は、ロック装置からキーを除去する間に、作動子を機械的に移動させるために提供される。従って、ピボットピン１５０には、ロック装置に挿入されたキーによって影響され得るピン１５０ａまたは他の手段が設けられている。ピボットピン１５０はまた、ばね（図示せず）によってばね付勢されている。ピボットピンの回転中に（図６ｂ参照）、ピボットピンの表面は、作動子の端面を圧迫し、作動子はモーターの方向に直線移動させられる（図６ｃ参照）。それにより、孔１３０ａは、サイドバー１２０のピン１２０ａとの整合から外れて移動させられるため、サイドバーは作動子に向かって内側への移動が妨げられる。それにより、作動子１３０には、第１実施形態の回転作動子３０と同じ機能が与えられる。この第２実施形態における作動子は回転していないが、このラッチ機構は、図２ａおよび図２ｂのラッチ機構が組み立てられる方法に対応する方法で組み立てられ得る。つまり、凹部１０ａおよび円形孔１０ｃは、図５および図６ａ〜図６ｃに示されるラッチ機構の部品の形状に対応する空間に置き換えられる。

本発明によるロック装置、および該ロック装置を組み立てる方法について、その好ましい実施形態を参照しながら説明してきた。しかしながら、当業者には、添付の特許請求の範囲の範囲内において、これらを変更できることが理解されるであろう。

電気的に制御されたラッチ機構と従来のピンタンブラーとの組み合わせを示してきたが、上記に記載した電子的に制御されたラッチ装置以外の、他のラッチ手段を有さないロック装置に、本発明の概念を適用できることが理解されるであろう。

ラッチ要素は、サイドバー２０の形態で記載されている。作動子３０が、記載したサイドバーの機能に対応する機能を備えたラッチピンのような、他の種類のラッチ要素と協働し得ることが認識されるであろう。

本明細書の全体にわたって、作動子が設けられる空間に対して、孔という表現を用いてきた。この表現は広く解釈されるべきであり、異なる方法で形成される作動子に対する空間を包含すると考えられるべきであると認識されるであろう。

本発明によるロック装置を示す斜視図。 本発明によるロック装置に含まれる、サイドバー、作動子、モーター、ピボットピン、および制振ばねを備えるラッチ機構を詳細に示す図。 本発明によるロック装置に含まれる、サイドバー、作動子、モーター、ピボットピン、および制振ばねを備えるラッチ機構を詳細に示す別の図。 本発明によるロック装置に備えられるコアを示す斜視図。 本発明によるロック装置に備えられるコアを示す別の斜視図。 本発明によるロック装置に備えられるコアを示す別の斜視図。 ラッチ機構の作動子と同じ位置において切断した、図３ａ〜図３ｃのコアを示す断面図。 本発明の他の実施形態におけるラッチ機構を示す側面図。 図５のラッチ機構を示す上面図。 図５のラッチ機構を示す別の上面図。 図５のラッチ機構を示す別の上面図。

Claims (7)

1. ロック装置であって、
   開口（４）を備えたハウジング（２）と、
   開口（４）内において、自身の長手方向軸線に沿って回転自在に取り付けられ、かつキーを受容するためのキー溝（１２）を備える円筒状をなすコア（１０）と、
   ハウジング（２）とコア（１０）との間で協働し、かつハウジングに対してコアが回転可能である解放位置と、ハウジングに対するコアの回転が阻止されるラッチ位置との間で移動可能であるラッチ要素（２０，１２０）と、
   コア（１０）に取り付けられ、かつ、ラッチ要素（２０，１２０）の解放位置への移動が許容される開口整合位置と、ラッチ要素の解放位置への移動が阻止されるラッチ位置との間をモーターによって移動可能である、電子的に制御可能な作動子（３０，１３０）と、
   コアの端面から一定の距離を隔てて、コアの円筒面（１０ｂ）において開口する凹部（１０ａ）に設置されたモーター（４０，１４０）と、
   凹部（１０ａ）に連通してコアの円筒面上をコアの長手方向軸線と平行に延びて、ラッチ要素を収容するスリット（１０ｄ）と、
   凹部に対してはコアの長手方向において連通し、スリットに対してはコアの径方向において連通し、コアの長手方向軸線と平行に延び、作動子を収容すべく作動子の断面に一致する断面を有する孔（１０ｃ）とを備える、ロック装置。
2. 前記スリット（１０ｄ）は前記ラッチ要素（２０）の幅に対応する幅を示す、請求項１に記載のロック装置。
3. 前記ラッチ要素はサイドバー（２０）である、請求項１または２に記載のロック装置。
4. 開口（４）を備えるハウジング（２）と、開口（４）内において、自身の長手方向軸線に沿って回転自在に取り付けられ、かつキーを受容するためのキー溝（１２）を備える円筒状をなすコア（１０）と、ハウジング（２）とコア（１０）との間で協働し、かつ、ハウジングに対してコアが回転可能である解放位置と、ハウジングに対するコアの回転が阻止されるラッチ位置との間を移動可能であるラッチ要素（２０）と、コア（１０）に取り付けられ、かつ、ラッチ要素（２０）の解放位置への移動が許容される開口整合位置と、ラッチ要素の解放位置への移動が阻止されるラッチ位置との間をモーターによって移動可能である、電子的に制御可能な作動子（３０，１３０）とを備えるロック装置を組み立てる方法であって、
   コアの円筒面に凹部（１０ａ）を開口させる工程と、
   凹部（１０ａ）に対してコアの長手方向において連通し、コアの円筒面から径方向に離間した位置に孔（１０ｃ）を形成する工程と、
   孔とコアの円筒面との間にスリット（１０ｄ）を形成する工程と、
   凹部内にモーター（４０）を配置し、孔内に作動子を配置する工程と、
   スリット内にラッチ要素（２０）を配置する工程と、
   開口内にコアを配置する工程とを有する、方法。
5. 前記孔は切削機によって形成される、請求項４に記載の方法。
6. 前記スリット（１０ｄ）は前記ラッチ要素（２０）の幅に対応する幅を示す、請求項４または５に記載の方法。
7. 前記ラッチ要素はサイドバー（２０）である、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の方法。

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