JPH0197772A - 電子ロック用駆動装置 - Google Patents
電子ロック用駆動装置Info
- Publication number
- JPH0197772A JPH0197772A JP25661287A JP25661287A JPH0197772A JP H0197772 A JPH0197772 A JP H0197772A JP 25661287 A JP25661287 A JP 25661287A JP 25661287 A JP25661287 A JP 25661287A JP H0197772 A JPH0197772 A JP H0197772A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lock
- actuator element
- shaft
- drive
- driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Lock And Its Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子ロック用駆動装置に関する。
家庭の玄関ドアや旅行カバンやロッカー等には殆どの場
合、鍵が付いている。この鍵の管理に関し、紛失、置忘
れ等の問題の他、管理を誰が行うかという問題もある。
合、鍵が付いている。この鍵の管理に関し、紛失、置忘
れ等の問題の他、管理を誰が行うかという問題もある。
また、アパート等では、先住者のスペアキーの問題等も
あり、当事者のみが使用できるようにする必要性が生じ
ていた。
あり、当事者のみが使用できるようにする必要性が生じ
ていた。
これらの問題を解決する為の手段として近年電子ロック
が提案されている。この電子ロックを用いれば、関係者
のみのキー駆動手段を作動せしめるための外部入力用の
コード番号を記憶するだけで良く、また任意に変更も出
来るという利点がある。
が提案されている。この電子ロックを用いれば、関係者
のみのキー駆動手段を作動せしめるための外部入力用の
コード番号を記憶するだけで良く、また任意に変更も出
来るという利点がある。
従来の電子ロックにおいては、コイルに電流を流してプ
ランジ中を駆動する方式のものが多く用いられている。
ランジ中を駆動する方式のものが多く用いられている。
しかしながら、上記従来例においては、プランジャを駆
動するに際し、大きな力を必要とするため、必然的に消
費電力も大きくなるという不都合があった。
動するに際し、大きな力を必要とするため、必然的に消
費電力も大きくなるという不都合があった。
また、当然のことながら、消費電力が大きいので装置全
体も比較的大型になりがちであった。
体も比較的大型になりがちであった。
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、消費
電力を低減させるとともに、電子ロック全体の小型化を
図ることができる電子ロック用駆動装置を提供すること
を、その目的とする。
電力を低減させるとともに、電子ロック全体の小型化を
図ることができる電子ロック用駆動装置を提供すること
を、その目的とする。
本発明では、相互に係合する一組のロックシャフトから
なるロック部を有し、前記一組のロックシャフトの内の
一方を駆動して当該ロック部を解除する構造の電子ロッ
ク用駆動装置において、前記一方のロックシャフト駆動
用として当該ロックシャフトの一端部に積層圧電アクチ
ュエータ素子を装備するとともに、この積層圧電アクチ
ュエータ素子に駆動用パルスを送出する駆動回路を併設
する、という構成を採り、これによって前記目的を達成
しようとするものである。
なるロック部を有し、前記一組のロックシャフトの内の
一方を駆動して当該ロック部を解除する構造の電子ロッ
ク用駆動装置において、前記一方のロックシャフト駆動
用として当該ロックシャフトの一端部に積層圧電アクチ
ュエータ素子を装備するとともに、この積層圧電アクチ
ュエータ素子に駆動用パルスを送出する駆動回路を併設
する、という構成を採り、これによって前記目的を達成
しようとするものである。
駆動回路から駆動用パルス波が積層圧電アクチュエータ
素子に送出されると、当該積層圧電アクチュエータ素子
が駆動される。この結果、ロック部を構成する一方のロ
ックシャフトが駆動される。
素子に送出されると、当該積層圧電アクチュエータ素子
が駆動される。この結果、ロック部を構成する一方のロ
ックシャフトが駆動される。
これにより、ロック部の解錠が円滑になされるようにな
っている。
っている。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。
て説明する。
この第１図の実施例は、相互に係合する一組のロックシ
ャフトｌ及び２から成るロック部３と。
ャフトｌ及び２から成るロック部３と。
ロックシャフト１駆動用として該ロックシャフトｌの一
端（第１図における左端）に強力接着剤にて固着された
積層圧電アクチュエータ素子（以下、「アクチエニーダ
素子」という）４とを備えている。
端（第１図における左端）に強力接着剤にて固着された
積層圧電アクチュエータ素子（以下、「アクチエニーダ
素子」という）４とを備えている。
この内、ロックシャフトｌは、第１図の左端に固着され
たアクチュエータ素子４の駆動面４Ａ（第２図参照）の
中心点から第１図における右側にｊ！Ｉ”１０（閣〕の
位置で支軸ＩＡを中心に矢印Ａ、 Ｂ方向に回動し得る
ようになっている。またこのロックシャフト１の右端側
は鍵状に形成され、これに対応して略同形状に形成され
たロックシャフト２の第１図における左端部が係合した
状態となっている。ここで支軸ＩＡからこの保合部まで
の距離はｆ！＝２００Ｃ論〕となっている。
たアクチュエータ素子４の駆動面４Ａ（第２図参照）の
中心点から第１図における右側にｊ！Ｉ”１０（閣〕の
位置で支軸ＩＡを中心に矢印Ａ、 Ｂ方向に回動し得る
ようになっている。またこのロックシャフト１の右端側
は鍵状に形成され、これに対応して略同形状に形成され
たロックシャフト２の第１図における左端部が係合した
状態となっている。ここで支軸ＩＡからこの保合部まで
の距離はｆ！＝２００Ｃ論〕となっている。
またこのロックシャフト２はスプリング２人によって、
常時第１図の右方向に付勢されており、これにより後述
するようにロックシャフト１が矢印Ａ方向に回動した際
に、自動的にシャフト２が第１図の右方向に移動してロ
ック部３が解錠されるようになっている。
常時第１図の右方向に付勢されており、これにより後述
するようにロックシャフト１が矢印Ａ方向に回動した際
に、自動的にシャフト２が第１図の右方向に移動してロ
ック部３が解錠されるようになっている。
アクチュエータ素子４としては、５ （ｗｓ） Ｘ５〔
閣）Ｘ２０（ｍ）の直方体の形状を有し、多数の圧電板
を接着剤で積層一体化したいわゆるスタック型のものが
用いられている。ここで、このアクチュエータ素子４の
具体的構造を第２図に基づいて簡単に説明する。
閣）Ｘ２０（ｍ）の直方体の形状を有し、多数の圧電板
を接着剤で積層一体化したいわゆるスタック型のものが
用いられている。ここで、このアクチュエータ素子４の
具体的構造を第２図に基づいて簡単に説明する。
アクチュエータ素子４は、駆動方向（第２図の矢印方向
）に均一層４ａ、不均一層４ｂ、保護層４Ｃに分かれて
いる。均一層４ａは厚さ１１０〔μｍ〕の圧電セラミッ
ク層ａ、と銀−パラジウム合金内部電極層ｐが交互に積
み重なっており、圧電的に活性部分となって、駆動の主
要な機能を担っている。不均一層４ｂは厚さ２２０〔μ
ｍ〕の圧電セラミック層す、が内部電極層ｐと交互に積
み重なり、上下２層ずつ存在し、圧電的に活性な均二層
４ａと圧電的に不活性な保護層４ｃの緩衝機能を担って
いる。保護層４ｃは０．５園以上の厚さの圧電セラミッ
ク層からなり、内部電極が配置されていないので圧電的
に不活性である。
）に均一層４ａ、不均一層４ｂ、保護層４Ｃに分かれて
いる。均一層４ａは厚さ１１０〔μｍ〕の圧電セラミッ
ク層ａ、と銀−パラジウム合金内部電極層ｐが交互に積
み重なっており、圧電的に活性部分となって、駆動の主
要な機能を担っている。不均一層４ｂは厚さ２２０〔μ
ｍ〕の圧電セラミック層す、が内部電極層ｐと交互に積
み重なり、上下２層ずつ存在し、圧電的に活性な均二層
４ａと圧電的に不活性な保護層４ｃの緩衝機能を担って
いる。保護層４ｃは０．５園以上の厚さの圧電セラミッ
ク層からなり、内部電極が配置されていないので圧電的
に不活性である。
アクチュエータ素子４の駆動方向と平行な側面にはすべ
ての内部電極層ｐ、ｐ、・・・・・・が露出しており、
内部電極間の電気的接続に際しては、あらかじめ内部電
極層ｐ、ｐ、・・・・・・の−層おきにガラス膜からな
る絶縁保護膜ｄを形成した後に、外部電極ｅをその上に
塗布している。リード線（ｆ。
ての内部電極層ｐ、ｐ、・・・・・・が露出しており、
内部電極間の電気的接続に際しては、あらかじめ内部電
極層ｐ、ｐ、・・・・・・の−層おきにガラス膜からな
る絶縁保護膜ｄを形成した後に、外部電極ｅをその上に
塗布している。リード線（ｆ。
ｇ）は保護層上に設けられた外部電極上へはんだ付は接
続されている。
続されている。
次に、このアクチュエータ素子４の主要な性能を示す。
最高駆動電圧 ： １５０ （Ｖ）最大変位！：
１６（μｍ〕 最大発生応力 ： ８５ （ｋｇ）このアクチ
ュエータ素子４は温度により大きな影響を受けるため、
これを排除すべく、とくに素子自身の発熱等の影響を排
除すべく温度補償ベース金属５を介して図示しないベー
ス部（例えば保持部材等）に固定されている。
１６（μｍ〕 最大発生応力 ： ８５ （ｋｇ）このアクチ
ュエータ素子４は温度により大きな影響を受けるため、
これを排除すべく、とくに素子自身の発熱等の影響を排
除すべく温度補償ベース金属５を介して図示しないベー
ス部（例えば保持部材等）に固定されている。
そして、このアクチュエータ素子４には、当該素子４に
駆動用パルス波入力を送出する第３図に示す駆動回路１
０が併設されている。
駆動用パルス波入力を送出する第３図に示す駆動回路１
０が併設されている。
この駆動回路１０は、ＭＯＳ）ランジスタ１１を主体と
するＭＯ３集積回路から構成されている。
するＭＯ３集積回路から構成されている。
具体的には、第３図に示すようにＭＯＳ）ランジスタ１
１の出力段に抵抗１４ （１０にΩ）を介してＮＰＮ型
トランジスタ１２が設けられている。
１の出力段に抵抗１４ （１０にΩ）を介してＮＰＮ型
トランジスタ１２が設けられている。
このＮＰＮ型トランジスタ１２のコレクタ側には抵抗１
６ （ｌｋΩ）を介してＰＮＰ型トランジスタ１３が接
続されている。このトランジスタ１３のコレクタは抵抗
１７ （ｌｋΩ）を介してアクチュエータ素子４が接続
されている。また、このトランジスタ１３のエミッタ側
には、高圧出力回路２０が接続され、この高圧出力回路
２０には駆動電源としてのニカド電池４０が接続されて
いる。
６ （ｌｋΩ）を介してＰＮＰ型トランジスタ１３が接
続されている。このトランジスタ１３のコレクタは抵抗
１７ （ｌｋΩ）を介してアクチュエータ素子４が接続
されている。また、このトランジスタ１３のエミッタ側
には、高圧出力回路２０が接続され、この高圧出力回路
２０には駆動電源としてのニカド電池４０が接続されて
いる。
高圧出力回路２０は、駆動電源４０の電圧（本実施例に
おいては、ニカド電池の電圧１． ２ （Ｖ〕）を増幅
してアクチュエータ素子４の駆動電圧（例えば１５０（
Ｖ））とする機能を有する。
おいては、ニカド電池の電圧１． ２ （Ｖ〕）を増幅
してアクチュエータ素子４の駆動電圧（例えば１５０（
Ｖ））とする機能を有する。
さらに、この駆動回路ｌＯにはパルス波を発生するパル
ス発生回路３０が連結されている。
ス発生回路３０が連結されている。
次に、上記実施例の全体的な作用動作を説明する。図示
しない数字設定手段部が予め定められた所定の数値と一
致した場合に、この数字設定部からのトリガー信号を受
けてパルス発生回路３０がパルス幅の極く短いパルスを
発生する。このパルスが駆動回路１０に送出され、この
パルスが入力されている時だけ、駆動回路１０が作動し
てアクチュエータ素子４に対して駆動用パルス波入力を
送出する。これにより、アクチュエータ素子４が駆動さ
れアクチュエータ素子４の駆動面４Ａには、第１図の矢
印Ｃ方向の応力（８５ｋｇ）が生じ、この時同時に駆動
面は矢印Ｃ方向にほんのわずか（１６μｍ）駆動させる
。
しない数字設定手段部が予め定められた所定の数値と一
致した場合に、この数字設定部からのトリガー信号を受
けてパルス発生回路３０がパルス幅の極く短いパルスを
発生する。このパルスが駆動回路１０に送出され、この
パルスが入力されている時だけ、駆動回路１０が作動し
てアクチュエータ素子４に対して駆動用パルス波入力を
送出する。これにより、アクチュエータ素子４が駆動さ
れアクチュエータ素子４の駆動面４Ａには、第１図の矢
印Ｃ方向の応力（８５ｋｇ）が生じ、この時同時に駆動
面は矢印Ｃ方向にほんのわずか（１６μｍ）駆動させる
。
これかため、ロックシャフト１の左端部が矢印への方向
に（１６μｍ＞回動し、同時にてこの原理により、ロッ
クシャフト１の右端部に矢印り方向の力４． ２５ （
ｋｇ）が生じるとともに、ロックシャツ）１の右端部が
矢印Ａ方向に３２０（μｍ）回動する。これにより、ロ
ックシャフトｌと２との保合が解除され、スプリング２
Ａの作用によってロックシャフト２は第１図の右方向に
移動し、ロック部３は解錠される。
に（１６μｍ＞回動し、同時にてこの原理により、ロッ
クシャフト１の右端部に矢印り方向の力４． ２５ （
ｋｇ）が生じるとともに、ロックシャツ）１の右端部が
矢印Ａ方向に３２０（μｍ）回動する。これにより、ロ
ックシャフトｌと２との保合が解除され、スプリング２
Ａの作用によってロックシャフト２は第１図の右方向に
移動し、ロック部３は解錠される。
なお、本実施例のアクチュエータ素子４の駆電容量は１
．６〔μＦ〕であり、また応答速度は数１０〔μｓｅｃ
）である。−回の駆動で放出される電気量Ｑは、 Ｑ＝ＣＶ＝１．６ｘｌＯ−”ｘ１５０ ＝２．４Ｘ１０−’（Ａ−３） ＝６．６Ｘ１０−’（ｍＡ−ｈ） ””（１）従っ
て、１００（ｍ１００（のニカド電池を電源として用い
ても、約１５Ｘ１０’回駆動することが可能となってい
る。
．６〔μＦ〕であり、また応答速度は数１０〔μｓｅｃ
）である。−回の駆動で放出される電気量Ｑは、 Ｑ＝ＣＶ＝１．６ｘｌＯ−”ｘ１５０ ＝２．４Ｘ１０−’（Ａ−３） ＝６．６Ｘ１０−’（ｍＡ−ｈ） ””（１）従っ
て、１００（ｍ１００（のニカド電池を電源として用い
ても、約１５Ｘ１０’回駆動することが可能となってい
る。
本発明は、以上のように構成され、機能するので、これ
によれば、相互に係合する一組のロックシャフトの内の
一方を、圧電アクチュエータ素子により駆動する構造と
するとともに、この圧電アクチュエータ素子に駆動回路
を併設したことから、従来のプランジャ一方式と異なり
、例えば１００（１００（のニカド電池を電源として用
いても、１００万回以上使用することが出来る。また、
電子ロックを全体的に軽薄短小化出来、携帯用旅行カバ
ン等に対しても十分応用可能となっている。
によれば、相互に係合する一組のロックシャフトの内の
一方を、圧電アクチュエータ素子により駆動する構造と
するとともに、この圧電アクチュエータ素子に駆動回路
を併設したことから、従来のプランジャ一方式と異なり
、例えば１００（１００（のニカド電池を電源として用
いても、１００万回以上使用することが出来る。また、
電子ロックを全体的に軽薄短小化出来、携帯用旅行カバ
ン等に対しても十分応用可能となっている。
従って、従来にない省エネルギ化を可能とするとともに
、電子ロック全体の大幅な小型化を図ることが出来る優
れた電子ロック用駆動装置を提供することが出来る。
、電子ロック全体の大幅な小型化を図ることが出来る優
れた電子ロック用駆動装置を提供することが出来る。
第１図は本発明の一実施例を示す一部省略した正面図、
＼第２図は第１図の積層圧電アクチュエータ素子の構造
を示す説明図、第３図は第１図の積層圧電アクチュエー
タ素子の駆動回路部分を示す回路図である。 １．２・・・・・・ロックシャフト、３・・・・・・ロ
ック部、４・・・・・・積層圧電アクチュエータ素子、
１０・旧・・駆動回路。 特許出願人 鈴木自動車工業株式会社第１図 第２図 第３図
＼第２図は第１図の積層圧電アクチュエータ素子の構造
を示す説明図、第３図は第１図の積層圧電アクチュエー
タ素子の駆動回路部分を示す回路図である。 １．２・・・・・・ロックシャフト、３・・・・・・ロ
ック部、４・・・・・・積層圧電アクチュエータ素子、
１０・旧・・駆動回路。 特許出願人 鈴木自動車工業株式会社第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- （１）、相互に係合する一組のロックシャフトからなる
ロック部を有し、前記一組のロックシャフトの内の一方
を駆動して当該ロック部を解除する構造の電子ロック用
駆動装置において、 前記一方のロックシャフト駆動用として当該ロックシャ
フトの一端部に積層圧電アクチュエータ素子を装備する
とともに、この積層圧電アクチュエータ素子に駆動用パ
ルスを送出する駆動回路を併設したことを特徴とする電
子ロック用駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25661287A JPH0197772A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 電子ロック用駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25661287A JPH0197772A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 電子ロック用駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0197772A true JPH0197772A (ja) | 1989-04-17 |
Family
ID=17295045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25661287A Pending JPH0197772A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 電子ロック用駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0197772A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008280693A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Miwa Lock Co Ltd | 圧電アクチュエーター |
-
1987
- 1987-10-12 JP JP25661287A patent/JPH0197772A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008280693A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Miwa Lock Co Ltd | 圧電アクチュエーター |
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