JPS63138080A - シリンダ−錠 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）帝業上の利用分野 本発明は電気信号によって施解錠可能状態にするシリン
ダー錠において、施解錠時の使用電力が少ないシリンダ
ー錠に関するものである。

（０）従来の技術 従来の、ＴＬ電気信号施解錠される、電気錠或いは電子
錠と言われるものはその施解錠をソレノイド或いはモー
ターで行なっているが、これらのアクチュエーターは数
ワット或いは数１０ワットの電力を　１００ｍ５以上通
電するのが普通であり、施解錠時に消費する電力量は１
ジュール或いはそれ以上に及んでいる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 従ってそれらに使用する電池は大型のものであった。又
シリンダー錠に適用するにはアクチュエーターも電源も
大き過ぎてシリンダー錠内にこれらを収納することは大
変困難であった。

（ニ）問題点を解決するための手段 シリンダー錠を電子化するためには、シリンダー錠を構
成する外筒と内筒を施錠時に機械的に結合し、解錠時に
はその結合を解除する、可動のピンを動かすためのアク
チュエーターを、小さく且つその消費電力量を極端に小
さくする必要がある。

そうすると電池も小型でよいので電子化したシリンダー
錠を得ることができる。可動ピンの移動量は２〜４ｆｆ
ｌｌ！１位あれば十分であるが、２〜４１の空隙をもつ
電磁石を動作させるには大きな電力を必要とする。なぜ
なら空隙に所要の磁速密度を得るためのアンペアターン
は空隙長に比例し、電力はアンペアターンの二乗に比例
するからである。

本発明では動作状態を保持する自己保持形の１１磁石を
用い、空隙をつめる時、所謂動作時には、鍵をシリンダ
ー錠にいれて解錠するときの人力を利用して動作させて
その状態を保持させ、これを開放する瞬間だけ電力を使
うようにして問題を解決した。

（ネ）作用 シリンダー錠は鍵穴に正しい鍵を挿入し、施解錠可能状
態即ち内筒を回転可能にしてから人力で鍵を回して内筒
を回転させて施解錠を行なう。電子シリンダー錠も同じ
ように鍵を鍵穴に挿入して施解錠可能状態即ち内筒と外
筒を結合しているピンを電気的に外して内筒を回転可能
にして人力で内筒を回転させて施解錠を行なう。ピンを
外す時は自己保持形電磁石の保持を解除することによっ
て行なう。解除の為の電力は開放から保持状態にする電
力に比べて極端に少ない。電磁石を保持の状態に戻すの
は鍵を引き抜く時の人力或いは内筒を回転させる時の人
力によって行なうような構造とし、保持状態に電気的に
する時に必要な大きな電力を節減し、電子シリンダーと
しての消費電力を節減する。

い）実施例 以下図面に従って本発明を説明する。

第１図（ａ）は本発明のシリンダー錠の実施例の構造を
説明するための簡略断面図、（ｂ）は同シリンダー錠の
正面図である。第１図で１は電子鍵、２は内筒、３は鍵
穴、４は外筒、５は磁気保持形電磁石、６は磁気保持形
電磁石の可動鉄片、７は永久磁石、８は内筒２と外１４
を連結して舟解錠不可能状態にするピン、９はピン８を
支える板ばね、１０は可動鉄片６を磁気保持状態に戻す
ための押し上げ棒、＋１は押し上げ棒１０を支える板ば
ね、１２は電磁石５が通電により永久磁石７による吸引
力を失った時に可動鉄片６を図上で上方に引き上げるた
めのばね、１３は内筒に設けられたピン８を入れるため
の穴、１４は内筒２に取りつけられた板状の突起て内筒
の回転運動を、錠箱内のボルトに伝えろ役目をするもの
である。錠の施解錠はこのボルトによって行なわれる。

第１図（ｂ）は電子錠ｌをとり除いた所の正面図を示す
。

第２図は第１図のシリンダー錠が通電により施解錠可能
状態になった時のピン８、及び理し上げ棒１０の位置等
を示す図である。

第３図は第１図Ａ−Ｂ線で切った内筒２の断面図で、１
３はピン８の入る穴を示す。ピン８の断面は省略しであ
る。

第４図は第１図Ｃ−Ｄ線で切った内１２の断面図で、１
５は押し上げ棒１０が内筒の回転時に通る通路の溝、１
６は電子鍵１の凹部で、押し上げ棒ｌＯの断面は省略し
である。

第５図は第１図の実施例で使用する電子鍵ｌの外観を示
す図で、１６は電子鍵ｌに設けられた凹部で押し上げ棒
ｌＯの位置に対応する所に設けられる。

第６図は内筒２の外周に溝を漏って、内筒２を回転する
時の力で押し上げ棒１０を押し上げる形式の実施例であ
る。

第７図は第６図のＥ−Ｆ線で切った内ＷＩ２の断面図で
、＋７は押し上げ棒１０が入る内筒２の溝の形状を示す
。

第８図は機械的に動作を７持する保持形電磁石とピン８
を示す図で、１Ｂは電磁石、Ｘ９は電磁石の′可動鉄片
、２０は可動鉄片に取りつけられた爪でピン８を施解錠
可能状態で保持する。

第８図（ａ）は保持状態即ち施解錠不可能状態を示し、
（ｂ）は電磁石１８に通電して保持を解いてピン８が上
方に移動し、施解錠可能になった状態を示す。

第９図は第８図の方式を採用したシリンダー錠の簡略断
面図で、２１はばね９と１１を回転可能に支えるヒンジ
である。

図に従って本発明の説明をする。

第１図はピン８が内筒の穴１３に人っていて施解錠不可
能状態になっている所を示している。この状態では可動
鉄片６は永久磁石７の磁束で吸引されており、電力を消
費することなくこの状態を保持している。

この状態で電子鍵１が鍵穴２の奥まで挿入されると、電
子鍵ｌからは鍵暗号が発信され、それを受信した、図示
されていないが、外筒４内の電子回路が正しい鍵暗号か
否かを判定し、正しい場合はｆｆｉ磁石５に電流を送る
。この電流は永久磁石７の磁束を打ち消す方向に流れる
ようにされる。このため可動鉄片６を保持していた磁束
は弱まり、ばね１２の力が電磁石５の吸引力より大とな
り、可動鉄片６はばね１２に引かれて図上で上方に上る
。

それに従ってピン８も上方に移動し、内筒２は回転自由
となり、施解錠可能状態となる。ピン８は２〜４ｍｍ位
動かねばならないが、ばね１２の力で動くので、電力消
費と関係なく十分な移動量を得ることができる。永久磁
石７の磁束を打ち消して保持を解くのに必要な電力は、
試作品のデータによると、電磁石５の吸着部での吸着力
を５０ｇ「、ばね１２による上方への力を２５ｇ「にし
た場合、約０．ＩＯＷであった。又、通電時間は５ｍｓ
で十分てあった。

従ってピン８を上方に移動させる電力量は０．１０〜Ｖ
Ｘ５ｍｓ＝　０．５ミリジユールであった。

ピン８が施解錠可能状態になった時の様子が第２図に示
しである。第２図でピン８は上方に移動し、反対に押し
上げ棒１０は下方に移動して電子鍵ｌの凹部１６の中に
入っている。この状態では内筒２は回転自由であって、
この時に電子＆３１１を手動で回転させると押し上げ棒
１０は第３図の溝１５内を自由に移動する。この時の内
筒２の回転運動は突起１４を通して図示されていないが
、錠本体内のボルトに伝えられボルトを施錠或いは解錠
の位置に動かす。施錠にするか解錠にするかは内筒２の
回転方向によって定められる。これは従来のシリンダー
錠で使われている公知の技術である。

施、解錠を終わると内筒２は最初の位置に戻され、この
位置でのみ電子鍵は引き抜き可能にとなる。これも従来
のシリンダー錠で公知の技術である。この引き抜き可能
の状態は第２図で示されている。

この状態で電子錠１を引き抜くとその凹部１６が図上て
右に移動し押し上げ棒ｌＯがこの凹部１６から出る時に
押し上げ棒１０は上方に押し上げられ可動鉄片６は下方
に押し下げられ、電磁石５に密着する所迄押し下げられ
た所で永久磁石７の磁束によって保持される。

この時の押し上げ棒１０の移動量は可動鉄片６を再吸着
するのに十分力だけ大きくなければならない。この考え
から、電子鍵１の凹部１６の深さは余裕をもって設計さ
れる。この余裕から生じる押し上げ捧１０の余分の移動
量は、ばね１１の撓みで吸収される。可動鉄片６の上述
の動きによってピン８は下方に下がり、穴１３に入って
内筒を外筒に固定する。かくして電力を消費することな
く保持状態に復元する。

前述の試作品によるデータでは、保持を間放す−る電力
は０．ｌＯＷであるが、電磁石５の可動鉄片６と固定磁
極との間隔を０．８ｍｍにすると、再吸着を電気的に行
なうには約７Ｗの電力と１２ｍ５の時間を要する。エネ
ルギーにすると７　Ｘ　１２ｍ５＝ニア４ミリジユール
になる。本発明はこのような大きいエネルギー消費を節
約できる。

以上の説明のように第１図の実施例では、電子鍵ｌを引
き抜いた時、その引き抜く力で保持形電磁石を保持状態
に戻し内筒２は回転不可能となり、錠は施解錠不可能状
態となる。

第６図は他の実施例を示す。第６図の方式では内筒２の
回転によって押し上げ棒１０を押し上げて可動鉄片６を
再吸着させる方法である。内筒２は第７図に示したよう
な形の７Ｒ１７が作られており、同図は押し上げ棒１０
が下方に下げられた状態を示しているが、内筒２が回転
すると満１７に従って押し上げ棒ＩＯは上方に押し上げ
られ、可動鉄片６は再吸着される。この時ピン８は穴１
３が元の位置に帰っていないので、下方に下がることが
てきないが、ばね９の撓みによってピン８は常に下方に
向かう力を受けて、内筒２の上を滑っていく。モして内
筒２が電子鍵ｌを抜くために元の位置；こ戻された時に
穴１３の中に入り、内筒を固定する。

第６図の方式は第１図の方式に比べて、若し使用者が電
子鍵ｌを挿入して、ピン８が上方に上がった状態で、内
筒２を回転させずに電子鍵１を引き抜いた場合、押し上
げ棒１０が下方に位置したままでピン８を下方に移動で
きないので、内筒２は回転自由のままで放置され、正規
の鍵がなくても内筒を回転させ得るという不都合がある
。勿論この不都合は使用者がこのことを心得ておれば欠
点とはならない。

第８図は機械的な保持形電磁石による実施例である。

前述したように電磁石の動作電力は可動鉄片と固定磁極
との間の空隙の長さの二乗に比例して増大する。従って
短い空隙の電磁石でピン８を動かすようにすると電力消
費は少なくてすむ。第８図で１８は無極の電磁石、１９
は可動鉄片、２０は、可動鉄片に取りつけられた、ピン
８をひっかける爪である。第８図の（ａ）は爪２０がピ
ン８をびっかけて、内筒２が施解錠不可能になっている
状態を示している。この状態でピン８は上方にばね１２
の力を受けているが爪２０の為に下の位置に止められて
いる。第８図（ｂ）は電磁石１８が動作し、爪２０が図
上で左側に動きピン８から外れて、ピン８がばねの力で
上方に移動し、内筒２の穴１３から抜けて内筒が回転可
能、即ち施解錠可能になった状態を示している。

第９図は第８図の機械保持形電磁石１８を用いたシリン
ダー錠の簡略断面図である。ピン８の移動距離は２〜４
ｍｍと大きいが、爪２０の移動距離は、０．２〜０．５
ｍｍ位でよいから電磁石の消費電力は少ない。ピン８の
第８図（ｂ）の状態から（ａ）の状態に復旧するには第
１図或いは第６図の方式によって人力によって戻すよう
にする。第９図の例示は第１図の方式を採用している。

このようにすれば電力消費は非常に少なくてすむ。

（ト）発明の効果 本発明ではシリンダー錠の外筒と内筒とを連結固定する
ピンに、常にピンが内筒から抜ける方向にばねで力を与
えておき、この力に抗してピンを移動させて外筒と内筒
を連結して内筒２を回転不可能状態に保持する。磁気保
持形成いは機械保持形電磁石を具え、この保持状態を解
く時にだけ電力を用い、ピンを保持状態に戻す時には、
電子鍵を内筒から引き抜く時、或いは内筒を回転する時
の人力の一部を利用して戻すようにしたので、これを電
気的に行なえば消費するであろう大きな電力消費をなく
すことができ、電子シリンダーの消費電力を極端に少な
くてきるという効果を生ずる。

消費電力量が少ないので、電池内蔵の小型で長寿命の電
子シリンダーを作ることができる。

又消費電力量が少ないので、電子鍵に内蔵される小型の
電池から電源供給を受けて動作する電子シリンダーを作
ることもできて、無電源の電子シリンダーを得ることが
でき保守上有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す（ａ）簡略断面図、（ｂ
）正面図、第２図はシリンダー錠のピンと押し上げ棒の
位置関係を示す図、第３図は第１図のＡ−Ｂ線で切った
内筒の断面図、第４図は第１図のＣ−Ｄ線で切った内筒
の断面図、第５図は電子鍵の例を示す側面図、第６図は
本発明の他の実施例を示す簡略断面図、第７図は第６図
のＥ−Ｆ線で切った内筒の断面図、第８図は本発明の更
に他の実施例を示す簡略断面図、第９図は第８図の形の
保持形電磁石を利用したシリンダー錠の実施例で電磁石
１８は第８図と直角の方からみた図を示している。 １・・・・・・電子鍵、　２・・・・・・内筒、　３・
・・・・・鍵穴、４・・・・・・外筒、　５，１８・・
・・・・保持形電磁石、　８・・・・・・ピン、　１０
・・・・・・押し上げ棒、　１２・・・・・・ばね、１
３・・・・・・穴、　１５．１７・・・・・・溝。 特許出願人　　　国際技術開発株式会社代表者　　　中
内浚作 ｌ・・・・・・電子鍵 （１−））　　　　　　　　　　　　　２　　・・・・
・・内筒１５、　１？・・・・・・満 第３図　　第４図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子鍵により回転可能な内筒と外筒とから成り、内筒は
   電子鍵が挿入される鍵穴と、外筒のピンが入る穴と、外
   筒の押し上げ棒が入る溝を有し、外筒は、内筒の前記穴
   に入り外筒と内筒を連結して内筒を回転不可能状態にす
   るピンと、ピンを内筒の穴と反対方向に付勢するばねと
   、ピンを内筒の前記穴に入れたまま無通電で保持し、そ
   の保持を解除する時のみ通電する保持形電磁石と、前記
   ピンと連結しており、内筒の前記溝から出る時に前記ピ
   ンを内筒の前記穴に入れるようにした押し上げ棒を有す
   ることを特徴とするシリンダー錠。