JPS6367018A - 磁気感応式キ−装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、電磁的方法によってキーコードを発生させ
る磁気感応式キー装置に係り、特にヴィーガンドワイヤ
を用いた磁気感応式キー装置に関する。

（従来の技術） キーコード信号の発生乃至読取りをバッテリなどの電源
を用いずに簡易な構成で実行するため、ヴィーガンドワ
イヤと呼ばれる特殊な構造の磁性材料を用いたキーが提
案されている（特開昭５５−１５５８７９号）。

ヴィーガンドワイヤは、ある袖の合金に特殊な処理を施
すことにより芯部分を軟磁性に、表面部分を硬磁性に什
」二げたものである。このようなヴィーガンドワイヤに
よれば、外部磁界によって芯部分の磁化方向を変化させ
ることができ、芯部分の磁化方向と表面部分の磁化方向
を・致させ又は逆にすることにより、ヴィーガンドワイ
ヤを通過する磁束に大きな変化を持たせることができる
。

このような変化を急激に行わせることで検出コイルに比
較的大電圧を誘導できる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、かかるヴィーガンドワイヤを埋設したキーをコ
ード読み取り側である検出部を備えたキ一孔に挿通する
際、キーコードを正しく読み取るためにはキーを定速に
て送る必要があった。そのため定速送り機構を読み取り
側に設けねばならず、システム自体が複雑且つ高価にな
るという問題があった。

（問題点を解決するための手段及び作用）この［−１的
を達成するため、この発明によれば、外部磁界の極性変
化に伴って磁化方向を変化させることにより発生する磁
束を増減変化させるヴィーガンドワイヤを複数配列した
キーと、このキーの各ヴィーガンドワイヤの磁化方向変
化を強制する一対の磁石と、その中間に配された検出コ
イルを含む検出モジュールと、この検出モジュールの検
出（ｉｉ　”３に基づいて前記キーのキーコードと予め
記憶させたキーコードとが一致するかどうかを判定し開
施錠を指令する制御回路とを備えた磁気感応式キー装置
において、前記ヴィーガンドワイヤは円筒状の回転体の
円筒面に沿ってこの回転体の軸方向に伸長するように配
列してあり、且つ配列したヴィーガンドワイヤ列はキー
コード用ワイヤ列及び基準信号用ワイヤ列の２種類を備
え、前記回転体はキーを持つためのグリップに対して回
転可能であり、前記検出モジュールは前記キーコード用
ワイヤ列及び基準信号用ワイヤ列のそれぞれに対応して
配置してあり、また前記制御回路は前記基準信号用ワイ
ヤ列による検出信号に基づいてウィンドパルスを形成す
るウィンドパルス発生回路を備えるようにする。

このような構成によれば、キーの挿入速度に伴って基準
信号はその信号幅が変化し、この基準信号によってキー
コードの存在を確認することができる。

（発明の実施例） 以下、添イ１図面に従ってこの発明の詳細な説明する。

なお、各図において回−の符合は同様の対象を示すもの
とする。

第１図はこの発明の実施例に係る磁気感応式キー装置の
磁気感応式キーを示す。図面によれば、この磁気感応式
キーは、グリップ（１）、枢支軸（２）、及び回転体（
３）を主要な構成要素としている。グリップ（１）はキ
ーを持つための部分であり、はぼ円筒状を成している。

このグリップ（１）の内部は中空であり、例えばこの実
施例に示すように緊急用のプロファイルキー（４）（従
来の機械式キー）を収納しておくことができる。このプ
ロファイルキー（４）は、グリップ（１）の蓋となるべ
きブロック（４ａ）をキープロファイル（４ｂ）とは逆
の部分に有する。このブロック（４ａ）及びグリップ（
１）の内側にはそれぞれネジ（ｌａ）　、　（４ｃ）が
切ってあり、相互に螺合可能である。通常は、この螺合
により、プロファイルキー（４）は収納しであるが何か
の故障でこの発明の磁気感応式キーが使用できない場合
には、グリップ（１）からキー（４）を取出して鍵を開
閉めすることができる。グリップ（１）は、この他にも
、ラジオ、時計、ライタなどを複合させる部分として活
用することができる。

枢支軸（２）は、回転体（３）を支持案内するためのほ
ぼ円筒状の部材である。枢支軸（２）は、グリップ（１
）とほぼ径の等しい第１の部分（２ａ）と、これより径
の小さい第２の部分（２ｂ）とを有し、いずれの部分（
２ａ）、（２ｂ）も中空である。第１の部分（２ａ）の
端部内表面にはネジ（２Ｃ）が切ってあり、グリップ（
１）の小径端部表面に切ったネジ（１ｂ）と相互に螺合
しである。すなわち、グリップ（１）と枢支軸（２）と
を組合わせた状態で双方の表面が面一となるようにしで
ある。第１の部分（２ａ）及び第２の部分（２ｂ）には
Ｕ字状に折曲した弾性部材（５）が挿入してあり、大小
の突起（５ａ）、（５ｂ）がそれぞれ各部分（２ａ）、
（２ｂ）の表面から突出している。第２の部分（２ｂ）
の表面には、第２図に示すように螺旋溝（８）が形成し
である。また、第２の部分では後述するスプリング頁１
０）を受けるための中空部分と、弾性部材（５）を受け
るための中空部分とは隔壁（２ｄ）で隔てられている。

回転体（３）は、一方を閉じ他方を開いた円筒形状を成
し、その表面に沿って配列し軸方向に伸長するヴィーガ
ンドワイヤ（７）が埋設しである。この実施例によれば
、第３図に示すように、ヴィーガンドワイヤ（７）は、
発生させるべきキーコード信号に対応して配列したキー
コード用ヴィーガンドワイヤ列（７ａ）と、キーコード
を読取るための基準信号を発生させるため等間隔で配列
した基準信号発生用ヴィーガンドワイヤ列（７ｂ）とを
備えている。

キーコード用ヴィーガンドワイヤ列（７ａ）と基準信号
発生用ヴィーガンドワイヤ列（７ｂ）とは、円筒の中心
軸に関して互いに１８０度隔たって配置してあり、キー
コード用ヴィーガンドワイヤ（７ａ）は隣合う２つの基
準信号発生用ヴィーガンドワイヤ（７ｂ）が挟みこむ扇
形の弧の間に位置するようにする。従って、この隣合う
２つの基準信号発生用ヴィーガンドワイヤ（７ｂ）が挟
みこむ扇形の弧の間に、キーコード用ヴィーガンドワイ
ヤ（７ａ）が存在する場合は論理「１」を表示し、存在
しない場合は論理ｒＯＪを表示させることができる。な
お、 キーコードを読み難くするため、ヴィーガンドワイヤ効
果をもたない一般の軟磁性線を論理「０」のために配設
しても良い。また、基準信号発生用ヴィーガンドワイヤ
（７ｂ）の端部には信号の起点を示すスタートビットを
構成するため、他よりも１（Ｉい間隔で配列した２木の
スタートピッ）・川ヴィーガンドワイヤ（７ｃ）が存在
する。

回転体（３）の開放端側には、円筒面から内部に向けて
径方向に突出するガイドビン（８）を備えている。回転
体（３）の閉成端内側には、軸方向に伸長する係合ビン
（８）が形成してあり、スラス；・ワッシャ（１０ａ）
と共に圧縮スプリング（１ｏ）を配備する。このスプリ
ング（ｌＯ）の他端は枢支軸（２）の第２の部分（２ｂ
）の中空内に挿入する。また、回転体（３）のガイドビ
ン（８）を設けたよりも更に開放端側には、突起（５ｂ
）を嵌合させるための嵌合溝（１１）が形成しである。

このようにスプリング（１ｏ）を介在させると共に、枢
支軸（２）の螺旋溝（６）に回転体（３）のガイドビン
（８）を係合させることにより、この発明の実施例に係
る磁気感応式キーを完成する。

第４図はこのような磁気感応式キーを用いる開閉体（１
Ｂ）　（例えば、ドア）に設けたキーコード検小装置を
示すものである。同図によれば、磁気感応式キーの回転
体（３）を受入れる開閉体（１６）のキ一孔（１７）、
このキ一孔（１７）の底部に配置し回転体（３）の回転
を助長するためのベアリング（１８）、及びキーコード
用ヴィーガンドワイヤ列（７ａ）の磁束変化並びに基準
信号発生用ヴィーガンドワイヤ列（７ｂ）の磁束変化を
それぞれ同期して検出する第１及び第２の検出モジュー
ル（２１）、（２２）を備えている。ベアリング（１８
）は、キーの回転体（３）を当接支持することが可能で
あるように、その中心部分の形状は回転体（３）の先端
部分の形状と相補的な形状となっている。各検出モジュ
ール（２１）、（２２）は互いに　１８０度隔九０て配
置しである。また、検出モジュール（２１）、（２２）
はそれぞれ２つの磁石と１つの検出コイルを備えている
。このような検出モジュール（２１）、（２２）によれ
ば、先ず、第１の磁石が芯部すなわち軟磁性部分と表面
の硬磁性部分の磁化を同一方向に向ける。次いでその第
１の磁石と極性の異なる第２の磁石が接近するが、この
第２の磁石の強さは他部と芯部間の磁界の相互作用に打
ち勝ち、ヴィーガンドワイヤの芯部磁極性を急激にスイ
ッチさせる。がくして検出コイル（２ｔａ）　、　（２
２ａ）に比較的大きな電圧パルスを発生させることがで
きる。

以上のような構成によれば、キ一孔（１７）にキーを挿
入しグリップ（１）をキーの挿入方向に押圧することに
より、回転体（３）の先端はベアリング（１８）により
回転可能に当接支持されているため、回転体（３）のガ
イドピン（８）は枢支軸（２）の！１Ｉｌｌｉ旋溝（６
）に沿って進行し、従って回転体（３）は回転する。こ
の回転が終了した段階で、枢支軸（２）の弾性部材（５
）の突起（５ｂ）が１羨合溝（１１）に嵌合し、キー操
作が終了したことが了解できる。次のキー操作では、突
起（５ａ）を押すことにより嵌合溝（１１）と突起（５
ｂ）との嵌合が解除され、圧縮スプリング（１０）の作
用により回転体（３）は第１図の状１ｎ；となる。以上
からも理解できるが、回転体（３）の回転数は螺旋溝（
６）のピッチとストロークで決定されるが、この実施例
では１回のキー操作で全ストローク回転体（３）を移動
させ、このとき回転体（３）が１回転するように構成し
ている。

第５図はこのような磁気感応式キー（第１図）及び検出
モジュール（第４図）を用いて、キーコードを読取り判
定する制御回路を示す。この制御回路を第６図のタイミ
ングチャートを参照しつつ説明する。

各検出モジュール（２１）　、（２２）の検出コイル（
２１ａ）　、　（２２ａ）の出力電圧は、外来ノイズを
含んでいる可能性があるためそれぞれノイズ弁別回路（
３１）、（３２）でこれらのノイズを除去する。また、
検出コイル（２１ａ）、　（２２ａ）自身のインダクタ
ンスなどにより発生電圧の波形は鈍っているため、それ
ぞれ波形増幅整形回路（３３）、（３４）で、第６図に
示すようなパルス信号に整形する。ここで、各波形増幅
整形回路（３３）、（３４）の出力は例えば第６図（ａ
）、（ｂ）に示すようである。この出力信号のうち基準
信号発生用ヴィーガンドワイヤ（７ｂ）によるパルス信
号はウィンドパルス発生回路（３５）により、第６図（
０）のような矩形パルスに変換される。この矩形パルス
は、スタートビットパルスで起動するインバータやマル
チバイブレータなどの組合わせにより構成することがで
きる。

キーコード判定回路（３６）は、このようなウィンドパ
ルス発生回路（３５）の出力パルスと、キーコード用ヴ
ィーガンドワイヤ（７ａ）の発生させた波形増幅整形回
路（３３）の出力パルスとのアンド論理を取ってキーコ
ードパルス（第６図（ｄ））を得る。この後、このキー
コードパルスの含むキーコードがメモリ（３７）に記憶
させたキーコードと一致するかどうかを判定し、一致す
る場合には出力回路（３８）を介してアクチュエータ（
３９）を作動させて、開閉体（１Ｂ）　（第４図）を施
錠し又は開錠する。一致しない場合には、出力回路（３
日）を作動させない。

次に、この実施例の動作を説明する。

第１図で示す磁気感応式キーを開閉体（１ｏ）のキ一孔
（１７）に挿入しグリップ（１）をもって挿入方向に押
圧すると、回転体（３）は第４図の矢印Ａで示すように
回転する。この回転によりキーコード発生用ヴィーガン
ドワイヤ（７ａ）及び基準信号発生用ヴィーガンドワイ
ヤ（７ｂ）はそれぞれ検ｔ１１モジュ−ル（２１）、（
２２）の付近を通過し、各モジュール（２１）　、　（
２２）の検出コイル（２１ａ）、　（２２ａ）にそれぞ
れ第６図（ａ）　、　（ｂ）に対応する電圧を発生させ
る。この結果、前述の制御回路で説明したようにアクチ
ュエータ（３９）の作動が決定され、キーコードが−・
致した場合には開閉体の施錠又は開錠が実行され、又は
一致しない場合には実行されない。

この場合、キーの挿入速度が変化してもウィンドパルス
のパルス幅が対応して変化するため、キーコードを検出
するための基準信号は常に有効であることが分るであろ
う。すなわち、キーの挿入速度の相違によって、キーコ
ードの読取りを誤ることはない。

以−Ｌの実施例では、機械的構成によって回転体の回転
を促したが、モータなどの電気的手段を用いることもで
きる。ヴィーガンドワイヤの分布する回転体の中心軸か
ら見た角度もこの実施例におけるように８０度以上とし
、又は８０度以下とすることもできる。

（発明の効果） この発明によれば、以」二のように円筒状の回転体の表
面に配列するヴィーガンドワイヤにキーコード用及び基
準信号用の２種類を設けることにより、キー操作速度に
よらず確実にキーコードの読取りが可能で信頼性の高い
簡単で小型な構成の磁気感応式キー装置を得ることがで
きる。また、この発明の磁気感応式キー装置によれば、
キーコード信号の発生及び読取りに電力供給を必要とし
ない。

４、発明の詳細な説明 第１図はこの発明の実施例に係る磁気感応式キー装置の
要部である磁気感応式キーの縦断１１１１図、第２図及
び第３図はこの発明の実施例に係る磁気感応式キーの要
部説明図、第４図はこの発明の実施例に係る磁気感応式
キー装置の検出系統の要部説明図、第５図はこの発明の
実施例に係る磁気感応式キー装置の検出系統の他の要部
説明図、第６図は第５図の各部の出力波形を示すタイミ
ングチャートである。

図面において、（１）はグリップ、（２）は枢支軸、（
３）は回転体、（４）はプロファイルキー、（５）は弾
性部材、（６）は螺旋溝、（７）はヴィーガンドワイヤ
、（７ａ）はキーコード用ワイヤ列、（７ｂ）は基準信
号用ワイヤ列、（８）はガイドビンである。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）外部磁界の極性変化に伴って磁化方向を変化させ
   ることにより発生する磁束を増減変化させるヴィーガン
   ドワイヤを複数配列したキーと、このキーの各ヴィーガ
   ンドワイヤの磁化方向変化を強制する一対の磁石と、そ
   の中間に配された検出コイルを含む検出モジュールと、
   この検出モジュールの検出信号に基づいて前記キーのキ
   ーコードと予め記憶させたキーコードとが一致するかど
   うかを判定し、開施錠を指令する制御回路とを備えた磁
   気感応式キー装置において、 前記ヴィーガンドワイヤは円筒状の回転体の円筒面に沿
   ってこの回転体の軸方向に伸長するように配列してあり
   、且つ配列したヴィーガンドワイヤ列はキーコード用ワ
   イヤ列及び基準信号用ワイヤ列の２種類を備え、前記回
   転体はキーを持つためのグリップに対して回転可能であ
   り、前記検出モジュールは前記キーコード用ワイヤ列及
   び基準信号用ワイヤ列のそれぞれに対応して配置してあ
   り、また前記制御回路は前記基準信号用ワイヤ列による
   検出信号に基づいてウィンドパルスを形成するウィンド
   パルス発生回路を備えていることを特徴とする磁気感応
   式キー装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   ヴィーガンドワイヤの内キーコード用ワイヤ列の各ワイ
   ヤは前記基準信号用ワイヤ列の隣り合う２つのワイヤが
   見込むほぼ１８０度隔たった扇形状の弧上に位置するこ
   とを特徴とする磁気感応式キー装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記
   基準信号用ワイヤ列は端部にスタートビット用ワイヤを
   含んでいることを特徴とする磁気感応式キー装置。
4. （４）特許請求の範囲第３項記載の装置において、前記
   スタートビット用ワイヤは他のワイヤよりも短い間隔で
   配列した２本のヴィーガンドワイヤから成ることを特徴
   とする磁気感応式キー装置。
5. （５）特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記
   載の装置において、前記回転体は中空であり前記円筒面
   から内部に向けて径方向に伸長するガイドピンを備え、
   前記グリップは前記回転体を支持し且つ表面に前記ガイ
   ドピンを案内するための螺旋溝を有する枢支軸を備え、
   前記グリップを前記回転体の回転軸方向に押圧すること
   により前記回転体のガイドピンを前記枢支軸の前記螺旋
   溝に沿って案内し、前記枢支軸に対して前記回転体を回
   転させることを特徴とする磁気感応式キー装置。
6. （６）特許請求の範囲第１項乃至第５項記載の装置にお
   いて、前記回転体はモータで回転させることを特徴とす
   る磁気感応式キー装置。
7. （７）特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記
   載の装置において、前記グリップはプロファイルキーの
   収納部分を有することを特徴とする磁気感応式キー装置
   。