以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態による電気錠駆動制御装置が設けられた電気錠を示している。図1において、電気錠1は、例えば建物の部屋の扉に取り付けられる。電気錠1は、その筐体11内にデッドボルト12、およびデッドボルト12の移動を制御する電気錠駆動制御装置13を備えている。
電気錠駆動制御装置13は、例えば、扉の近傍または建物の部屋内等に設けられた操作装置(操作盤)、および扉において電気錠1の近傍に取り付けられたICカードリーダ装置等(いずれも図示せず)から出力される指令信号に従ってデッドボルト12を図1中の矢示A、B方向に移動させる。具体的には、電気錠1の施錠時には、デッドボルト12を矢示A方向に移動させ、デッドボルト12を図1に示すように扉から突出させ、扉を開扉不能にする。一方、電気錠1の解錠時には、デッドボルト12を矢示B方向に移動させ、デッドボルト12を扉内に引き込み、扉を開扉可能にする。以下、図1に示すように、デッドボルト12が扉から十分に突出し、扉が開扉不能となる位置(例えばデッドボルト12が矢示A方向に移動し切った位置)を「施錠位置」という。また、デッドボルト12が扉内に十分に引き込まれ、扉が開扉可能となる位置(例えばデッドボルト12が矢示B方向に移動し切った位置)を「解錠位置」という。
また、電気錠駆動制御装置13は、デッドボルト12を移動させるための動力を作り出す電動アクチュエータとしての直流モータ21と、直流モータ21の駆動を制御する直流モータ駆動回路22と、直流モータ21の回転動力をデッドボルト12に伝達しながら、その回転動力をデッドボルト12のスライド移動の動力に変換する動力伝達機構23とを備えている。直流モータ駆動回路22は、回路基板24上に形成された後述する電気回路(図3参照)、施錠制御スイッチ43および解錠制御スイッチ63を備えている。また、回路基板24上に形成された電気回路は、例えば扉の近傍または建物の部屋内等に設けられた電源装置(電源盤)(図示せず)と電源ケーブル25を介して接続されている。また、回路基板24上に形成された電気回路は、上記操作装置(操作盤)およびICカードリーダ装置と信号ケーブル26を介して接続されている。筐体11には、電源ケーブル25よび信号ケーブル26を通すための連通穴11Aが設けられている。
施錠時には、直流モータ駆動回路22により直流モータ21を一の方向、例えば正転させる。直流モータ21の正転の動力は、動力伝達機構23によりデッドボルト12に伝達されると共に、デッドボルト12を矢示A方向にスライド移動させる動力に変換される。これにより、デッドボルト12は解錠位置から施錠位置に移動する。一方、解錠時には、直流モータ駆動回路22により直流モータ21を一の方向とは逆の方向、例えば逆転させる。直流モータ21の逆転の動力は、動力伝達機構23によりデッドボルト12に伝達されると共に、デッドボルト12を矢示B方向にスライド移動させる動力に変換される。これにより、デッドボルト12は施錠位置から解錠位置に移動する。
また、電気錠駆動制御装置13は、デッドボルト12の位置および移動方向に応じて施錠制御スイッチ43または解錠制御スイッチ63を選択的に押下するスイッチ押下部材27を備えている。さらに、動力伝達機構23には、直流モータ21の回転に伴って回転するカム23Aが設けられている。スイッチ押下部材27は、このカム23Aの回転により矢示C、D方向に、後述する所定のタイミングでスライド移動し、施錠制御スイッチ43または解錠制御スイッチ63を選択的に押下する。
図2はスイッチ押下部材27の動作を示している。図2において、デッドボルト12が解錠位置に到達してから解錠位置に止まっている期間中、およびデッドボルト12が解錠位置から矢示A方向に移動を開始してから施錠位置に到達する直前までの期間中、スイッチ押下部材27は、図2中左側の(1)に示す位置にあり、施錠制御スイッチ43を押下し続けている。そして、デッドボルト12が施錠位置に到達した時点で、スイッチ押下部材27は、矢示C方向にスライド移動して施錠制御スイッチ43から離れ、図2中右側の(2)に示す位置に到達して解錠制御スイッチ63を押下する。さらに、デッドボルト12が施錠位置に到達してから施錠位置に止まっている期間中、およびデッドボルト12が施錠位置から矢示B方向に移動を開始してから解錠位置に到達する直前までの期間中、スイッチ押下部材27は、図2中右側の(2)に示す位置にあり、解錠制御スイッチ63を押下し続けている。そして、デッドボルト12が解除位置に到達した時点で、スイッチ押下部材27は、矢示D方向にスライド移動して解錠制御スイッチ63から離れ、図2中左側の(1)に示す位置に到達して施錠制御スイッチ43を押下する。
また、電気錠駆動制御装置13は、図1に示すように、デッドボルト12が施錠位置に到達したときに施錠確認スイッチ28を押下するスイッチ押下部材29を備えている。施錠確認スイッチ28は、それが押下されたとき、電気錠1の施錠が完了したことを示す施錠完了信号を出力する。また、スイッチ押下部材27は、デッドボルト12が解錠位置に到達したときに解錠確認スイッチ30を押下する。解錠確認スイッチ30は、それが押下されたとき、電気錠1の解錠が完了したことを示す解錠完了信号を出力する。
図3は直流モータ21および直流モータ駆動回路22を示している。図3において、直流モータ駆動回路22は、第1の接続端子31と、第2の接続端子32と、一対の駆動制御回路33、34と、一対の急停止制御回路35、36とを備えている。
第1の接続端子31および第2の接続端子32はそれぞれ回路基板24(図1参照)上に設けられている。また、第1の接続端子31および第2の接続端子32には、回路基板24上に設けられた電圧供給回路(図示せず)の一対の出力端子がそれぞれ接続され、電圧供給回路から、直流モータ21を駆動するための2種類の駆動電圧が選択的に印加される。
具体的に説明すると、施錠を行うために直流モータ21を正転させてデットボルト12を扉から突出させるときには、第1の接続端子31と第2の接続端子32との間に、第1の接続端子31が第2の接続端子32よりも高電位となるように駆動電圧が印加される。以下、このときの駆動電圧を「施錠駆動電圧」という。施錠駆動電圧が印加されたとき、第1の接続端子31の電位は例えば30Vであり、第2の接続端子32の電位は例えば0Vである。なお、施錠駆動電圧の印加時に、第1の接続端子31が高電位端子となり、第2の接続端子32が低電位端子となる。
一方、解錠を行うために直流モータ21を逆転させてデットボルト12を扉内に引き込むときには、第1の接続端子31と第2の接続端子32との間に、第2の接続端子32が第1の接続端子31よりも高電位となるように駆動電圧が印加される。以下、このときの駆動電圧を「解錠駆動電圧」という。解錠駆動電圧が印加されたとき、第2の接続端子32の電位は例えば30Vであり、第1の接続端子31の電位は例えば0Vである。なお、解錠駆動電圧の印加時に、第2の接続端子32が高電位端子となり、第1の接続端子31が低電位端子となる。
また、上記電圧供給回路は、図1に示すように、電源ケーブル25を介して上記電源装置(電源盤)に接続され、電源装置から供給される電圧から、極性が相互に逆である施錠駆動電圧および解錠駆動電圧を生成する。また、上記電圧供給回路は、信号ケーブル26を介して上記操作装置(操作盤)および上記ICカードリーダ装置に接続され、操作装置またはICカードリーダ装置から電気錠1を施錠する旨の施錠指令信号を受け取ったときには、施錠駆動電圧を第1の接続端子31と第2の接続端子32との間に印加し、操作装置またはICカードリーダ装置から電気錠1を解錠する旨の解錠指令信号を受け取ったときには、解錠駆動電圧を第1の接続端子31と第2の接続端子32との間に印加する。
直流モータ21は、図3に示すように、第1の接続端子31と第2の接続端子32との間を接続する駆動電圧印加経路37、38の途中にダイオード121、122を介して接続されている。駆動電圧印加経路37は、図3中の位置P1、P2、P3、P4を結ぶ経路である。駆動電圧印加経路38は、図3中の位置P5、P6、P7、P8を結ぶ経路である。施錠時には、上記電圧供給回路から第1の接続端子31と第2の接続端子32との間に印加された施錠駆動電圧が駆動電圧印加経路37を介して直流モータ21に印加される。これにより、直流モータ21は正方向に回転する。一方、解錠時には、上記電圧供給回路から第1の接続端子31と第2の接続端子32との間に印加された解錠駆動電圧が駆動電圧印加経路38を介して直流モータ21に印加される。これにより、直流モータ21は逆方向に回転する。
また、直流モータ駆動回路22が有する一対の駆動制御回路33、34のうち、一方の駆動制御回路33は、施錠時にデッドボルト12を図1中の矢示A方向に移動させて扉から突出させるために直流モータ21を正転駆動させる回路である。駆動制御回路33は、駆動制御トランジスタ回路部41、駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部42および施錠制御スイッチ43を備えている。
駆動制御トランジスタ回路部41は、直流モータ21が有する一対の入力端子21A、21Bのうちの入力端子21Bと第2の接続端子32との間において駆動電圧印加経路37の途中に設けられている。駆動制御トランジスタ回路部41は、後述する施錠制御信号に基づいて駆動電圧印加経路37の連通、遮断を切り換える回路である。駆動制御トランジスタ回路部41は、ダーリントン接続された2つのNPN型トランジスタ45、46と、それぞれのトランジスタ45、46のベース端子とエミッタ端子との間に接続された抵抗47、48と、出力側のトランジスタ46のコレクタ端子とエミッタ端子との間に接続されたダイオード49とを備えている。そして、入力側のトランジスタ45のベース端子45A(制御端子)が、入力制御トランジスタ回路部42に設けられたトランジスタ52のコレクタ端子に接続されている。また、出力側のトランジスタ46のコレクタ端子が直流モータ21の入力端子21Bに接続され、出力側のトランジスタ46のエミッタ端子が第2の接続端子32に接続されている。
駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部42は、駆動制御トランジスタ回路部41のトランジスタ45のベース端子45Aと施錠制御スイッチ43の端子43Aとの間に形成された駆動制御信号経路50(図3中、トランジスタ45のベース端子45A、位置P9、P10、端子43Aを結ぶ経路)の途中に設けられている。入力制御トランジスタ回路部42は、施錠制御スイッチ43において端子43Aと端子43Bとの間が接続(オン)されたときに、高レベル(第1の電圧レベル)の施錠制御信号を駆動制御トランジスタ回路部41に設けられたトランジスタ45のベース端子45Aへ入力し、一方、施錠制御スイッチ43において端子43Aと端子43Bとの間が切断(オフ)されたときには低レベル(第2の電圧レベル)の施錠制御信号をトランジスタ45のベース端子45Aへ入力する回路である。施錠制御信号は、施錠時において、駆動電圧印加経路37の連通、遮断を切り換えることにより、直流モータ21の正転駆動を制御する駆動制御信号である。さらに、入力制御トランジスタ回路部42は、施錠制御スイッチ43において端子43Aと端子43Bとの間が切断(オフ)されたときに、駆動制御信号経路50に流入する漏れ電流によって施錠制御信号の電圧レベルが増加することを抑制する。入力制御トランジスタ回路部42はNPN型のトランジスタ52および2つの抵抗53、54を備えている。トランジスタ52として小信号トランジスタを用いることができる。トランジスタ52は、ベース端子がダイオード123を介して施錠制御スイッチ43の端子43Aに接続され、コレクタ端子が抵抗54、ダイオード124を介して第1の接続端子31に接続され、エミッタ端子がダイオード125を介して第2の接続端子32に接続されている。また、抵抗53は、施錠制御スイッチ43に流れる電流を制限する機能を有し、これにより施錠制御スイッチ43の接点寿命を長くすることができる。
施錠制御スイッチ43は、3つの端子43A、43Bおよび43Cを備えている。施錠制御スイッチ43の端子43Aはダイオード123を介して駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部42に設けられたトランジスタ52のベース端子に接続されている。また、端子43Aは、ダイオード126を介して急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部82に設けられたトランジスタ92のベース端子にも接続されている。また、施錠制御スイッチ43の端子43Bは第2の接続端子32に接続され、端子43Cは第1の接続端子31に接続されている。施錠制御スイッチ43は、図1に示すように、電気錠1の筐体11内において回路基板24の近傍に設けられており、スイッチ押下部材27が矢示D方向にスライド移動したときに押下される。施錠制御スイッチ43が押下されたとき、施錠制御スイッチ43は端子43Aと端子43Bとの間を接続すると共に端子43Aと端子43Cとの間を切断する。これにより、駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部42に設けられたトランジスタ52のベース端子がダイオード123を介して第2の接続端子32と接続される。一方、施錠制御スイッチ43が押下されていないときには、施錠制御スイッチ43は端子43Aと端子43Bとの間を切断すると共に端子43Aと端子43Cとの間を接続する。これにより、急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部82に設けられたトランジスタ92のベース端子がダイオード126を介して第1の接続端子31と接続される。
また、直流モータ駆動回路22が有する一対の駆動制御回路33、34のうち、他方の駆動制御回路34は、解錠時にデッドボルト12を図1中の矢示B方向に移動させて扉内に引き込ませるために直流モータ21を逆転駆動させる回路である。駆動制御回路34は、駆動制御トランジスタ回路部61、駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部62および解錠制御スイッチ63等から構成されている。
駆動制御トランジスタ回路部61は、直流モータ21の入力端子21Aと第1の接続端子31との間において駆動電圧印加経路38の途中に設けられている。駆動制御トランジスタ回路部61は、後述する解錠制御信号の電圧レベルに基づいて駆動電圧印加経路38の連通、遮断を切り換える回路である。駆動制御トランジスタ回路部61は、駆動制御トランジスタ回路41と同様に、2つのNPN型トランジスタ65、66と、2つの抵抗67、68と、ダイオード69とを備えている。そして、入力側のトランジスタ65のベース端子65A(制御端子)が入力制御トランジスタ回路部62に設けられたトランジスタ72のコレクタ端子に接続されている。また、出力側のトランジスタ66のコレクタ端子が直流モータ21の入力端子21Aに接続され、出力側のトランジスタ66のエミッタ端子が第1の接続端子31に接続されている。
解錠制御用の入力制御トランジスタ回路部62は、駆動制御トランジスタ回路部61のトランジスタ65のベース端子65Aと解錠制御スイッチ63の端子63Aとの間に形成された駆動制御信号経路70(図3中、トランジスタ65のベース端子65A、位置P11、P12、端子63Aを結ぶ経路)の途中に設けられている。入力制御トランジスタ回路部62は、解錠制御スイッチ63において端子63Aと端子63Bとの間が接続(オン)されたときに高レベル(第1の電圧レベル)の解錠制御信号を駆動制御トランジスタ回路部61に設けられたトランジスタ65のベース端子65Aへ入力し、一方、解錠制御スイッチ63において端子63Aと端子63Bとの間が切断(オフ)されたときには低レベル(第2の電圧レベル)の解錠制御信号をトランジスタ65のベース端子65Aへ入力する回路である。解錠制御信号は、解錠時において、駆動電圧印加経路38の連通、遮断を切り換えることにより、直流モータ21の逆転駆動を制御する駆動制御信号である。さらに、入力制御トランジスタ回路部62は、解錠制御スイッチ63において端子63Aと端子63Bとの間が切断(オフ)されたときに、駆動制御信号経路70に流入する漏れ電流によって解錠制御信号の電圧レベルが増加することを抑制する。入力制御トランジスタ回路部62はNPN型のトランジスタ72および2つの抵抗73、74を備えている。トランジスタ72として小信号トランジスタを用いることができる。トランジスタ72は、ベース端子がダイオード127を介して解錠制御スイッチ63の端子63Aに接続され、コレクタ端子が抵抗74、ダイオード128を介して第2の接続端子32に接続され、エミッタ端子がダイオード129を介して第1の接続端子31に接続されている。また、抵抗73は、解錠制御スイッチ63に流れる電流を制限する機能を有し、これにより解錠制御スイッチ63の接点寿命を長くすることができる。
解錠制御スイッチ63は、3つの端子63A、63Bおよび63Cを備えている。解錠制御スイッチ63の端子63Aはダイオード127を介して駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部62に設けられたトランジスタ72のベース端子に接続されている。また、端子63Aは、ダイオード130を介して急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部102に設けられたトランジスタ112のベース端子にも接続されている。また、解錠制御スイッチ63の端子63Bは第1の接続端子31に接続され、端子63Cは第2の接続端子32に接続されている。解錠制御スイッチ63は、図1に示すように、電気錠1の筐体11内において回路基板24の近傍に設けられており、スイッチ押下部材27が矢示C方向にスライド移動したときに押下される。解錠制御スイッチ63が押下されたとき、解錠制御スイッチ63は端子63Aと端子63Bとの間を接続すると共に、端子63Aと端子63Cとの間を切断する。これにより、駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部62に設けられたトランジスタ72のベース端子がダイオード127を介して第1の接続端子31と接続される。一方、解錠制御スイッチ63が押下されていないときには、解錠制御スイッチ63は端子63Aと端子63Bとの間を切断すると共に、端子63Aと端子63Cとの間を接続する。これにより、急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部102に設けられたトランジスタ112のベース端子がダイオード130を介して第2の接続端子32と接続される。
また、直流モータ駆動回路22が有する一対の急停止制御回路35、36のうち、一方の急停止制御回路35は、施錠時にデッドボルト12が解錠位置から図1中の矢示A方向に移動して施錠位置に到達した時点で、直流モータ21を急停止させる回路である。急停止制御回路35は、急停止制御トランジスタ回路部81、急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部82および施錠制御スイッチ43等から構成されている。なお、施錠制御スイッチ43は、急停止制御回路35の構成要素であると同時に駆動制御回路33の構成要素でもある。施錠制御スイッチ43の端子43Aおよび43Bが駆動制御スイッチの具体例であり、施錠制御スイッチ43の端子43Aおよび43Cが急停止制御スイッチの具体例である。
急停止制御トランジスタ回路部81は、直流モータ21の入力端子21Aと入力端子21Bとの間を接続する短絡経路84(図3中、直流モータ21の入力端子21A、位置P2、P21、P22、P6、直流モータ21の入力端子21Bを結ぶ経路)の途中に設けられている。急停止制御トランジスタ回路部81は、施錠急停止制御信号の電圧レベルに基づいて短絡経路84の連通、遮断を切り換える回路である。急停止制御トランジスタ回路部81は、ダーリントン接続された2つのPNP型トランジスタ85、86と、それぞれのトランジスタ85、86のベース端子とエミッタ端子との間に接続された抵抗87、88と、出力側のトランジスタ86のコレクタ端子とエミッタ端子との間に接続されたダイオード89とを備えている。そして、入力側のトランジスタ85のベース端子85A(制御端子)が入力制御トランジスタ回路部82のトランジスタ92のコレクタ端子に接続されている。また、出力側のトランジスタ86のコレクタ端子が直流モータ21の入力端子21Bに接続され、出力側のトランジスタ86のエミッタ端子がダイオード131を介して直流モータ21の入力端子21Aに接続されている。
急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部82は、急停止制御トランジスタ回路部81のトランジスタ85のベース端子85Aと施錠制御スイッチ43の端子43Aとの間に形成された急停止制御信号経路90(図3中、トランジスタ85のベース端子85A、位置P23、P10、端子43Aを結ぶ経路)の途中に設けられている。入力制御トランジスタ回路部82は、施錠制御スイッチ43において端子43Aと端子43Cとの間が切断(オフ)されたときに、高レベル(第4の電圧レベル)の施錠急停止制御信号を急停止制御トランジスタ回路部81に設けられたトランジスタ85のベース端子85Aへ入力し、一方、施錠制御スイッチ43において端子43Aと端子43Cとの間が接続(オン)されたときには、低レベル(第3の電圧レベル)の施錠急停止制御信号をトランジスタ85のベース端子85Aへ入力する回路である。施錠急停止制御信号は、施錠時において、短絡経路84を連通させることにより直流モータ21A、21B間をショートさせ、これにより直流モータ21の正転駆動の急停止を制御する急停止制御信号である。さらに、入力制御トランジスタ回路部82は、施錠制御スイッチ43において端子43Aと端子43Cとの間が切断(オフ)されたときに、急停止制御信号経路90から流出する漏れ電流によって施錠急停止制御信号の電圧レベルが減少することを抑制する。入力制御トランジスタ回路部82はPNP型のトランジスタ92および2つの抵抗93、94を備えている。トランジスタ92として小信号トランジスタを用いることができる。トランジスタ92は、ベース端子がダイオード126を介して施錠制御スイッチの端子43Aに接続され、コレクタ端子が抵抗94、ダイオード125を介して第2の接続端子32に接続され、エミッタ端子がダイオード124を介して第1の接続端子31に接続されている。また、抵抗93は、施錠制御スイッチ43に流れる電流を制限する機能を有し、これにより施錠制御スイッチ43の接点寿命を長くすることができる。
また、直流モータ駆動回路22が有する一対の急停止制御回路35、36のうち、他方の急停止制御回路36は、解錠時にデッドボルト12が施錠位置から図1中の矢示B方向に移動して解錠位置に到達した時点で、直流モータ21を急停止させる回路である。急停止制御回路36は、急停止制御トランジスタ回路部101、急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部102および解錠制御スイッチ63等から構成されている。なお、解錠制御スイッチ63は、急停止制御回路36の構成要素であると同時に駆動制御回路34の構成要素でもある。解錠制御スイッチ63の端子63Aおよび63Bが駆動制御スイッチの具体例であり、解錠制御スイッチ63の端子63Aおよび63Cが急停止制御スイッチの具体例である。
急停止制御トランジスタ回路部101は、直流モータ21の一方の入力端子21Aと他方の入力端子21Bとの間を接続する短絡経路104(図3中、直流モータ21の入力端子21B、位置P24、P25、P2、直流モータ21の入力端子21Aを結ぶ経路)の途中に設けられている。急停止制御トランジスタ回路部101は、後述する解錠急停止制御信号の電圧レベルに基づいて短絡経路104の連通、遮断を切り換える回路である。急停止制御トランジスタ回路部101は、急停止制御トランジスタ回路81と同様に、2つのPNP型トランジスタ105、106と、2つの抵抗107、108と、ダイオード109とを備えている。そして、入力側のトランジスタ105のベース端子105A(制御端子)が入力制御トランジスタ回路部102のトランジスタ112のコレクタ端子に接続されている。また、出力側のトランジスタ106のコレクタ端子が直流モータ21の入力端子21Aに接続され、出力側のトランジスタ106のエミッタ端子がダイオード132を介して直流モータ21の入力端子21Bに接続されている。
解錠制御用の入力制御トランジスタ回路部102は、急停止制御トランジスタ回路部101のトランジスタ105のベース端子105Aと解錠制御スイッチ63の端子63Aとの間に形成された急停止制御信号経路110(図3中、トランジスタ112のベース端子、位置P26、P12、端子63Aを結ぶ経路)の途中に設けられている。入力制御トランジスタ回路部102は、解錠制御スイッチ63において端子63Aと端子63Cとの間が切断(オフ)されたときに、高レベル(第4の電圧レベル)の解錠急停止制御信号を急停止制御トランジスタ回路部101に設けられたトランジスタ105のベース端子105Aへ入力し、一方、解錠制御スイッチ63において端子63Aと端子63Cとの間が接続(オン)されたときには、低レベル(第3の電圧レベル)の解錠急停止制御信号をトランジスタ105のベース端子105Aへ入力する回路である。解錠急停止制御信号は、解錠時において、短絡経路104を連通させることにより直流モータ21B、21A間をショートさせ、これにより直流モータ21の逆転駆動の急停止を制御する急停止制御信号である。さらに、入力制御トランジスタ回路部102は、解錠制御スイッチ63において端子63Aと端子63Cとの間が切断(オフ)されたときに、急停止制御信号経路110から流出する漏れ電流によって解錠急停止制御信号の電圧レベルが減少することを抑制する。入力制御トランジスタ回路部102はPNP型のトランジスタ112および2つの抵抗113、114を備えている。トランジスタ112として小信号トランジスタを用いることができる。トランジスタ112は、ベース端子がダイオード130を介して解錠制御スイッチ63の端子63Aに接続され、コレクタ端子が抵抗114、ダイオード129を介して第1の接続端子31に接続され、エミッタ端子がダイオード128を介して第2の接続端子32に接続されている。また、抵抗113は、解錠制御スイッチ63に流れる電流を制限する機能を有し、これにより解錠制御スイッチ63の接点寿命を長くすることができる。
また、直流モータ駆動回路22中のダイオード121〜132は、電流の方向を制御するためのダイオードである。
図4中上側の(1)は、施錠制御スイッチ43、各トランジスタ回路部41、42、81、82、および直流モータ21の状態を示している。図4中下側の(2)は、解錠制御スイッチ63、各トランジスタ回路部61、62、101、102、および直流モータ21の状態を示している。これより、図1ないし図3に加えて図4(1)および(2)を参照しながら、電気錠駆動制御装置13の動作を説明する。
まず、施錠時の動作について説明する。電気錠1が解錠されている状態では、スイッチ押下部材27により施錠制御スイッチ43が押下されている(図2(1)参照)。この結果、施錠制御スイッチ43の端子43Aと端子43Bとの間が接続され、端子43Aと端子43Cとの間が切断されている。この状態で、上記操作装置(操作盤)またはICカードリーダ装置から施錠指令信号が発せられると、上記電圧供給回路から第1の接続端子31と第2の接続端子32との間に施錠駆動電圧が印加される(図4中の時点t1)。この時点で、駆動制御回路33において、駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部42のトランジスタ52がオフとなっているので、駆動制御トランジスタ回路部41のトランジスタ45のベース端子45Aに高レベルの施錠制御信号が入力され、トランジスタ46がオンとなる。この結果、駆動電圧印加経路37が連通状態となる。また、このとき、急停止制御回路35において、急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部82のトランジスタ92がオンとなるため、急停止制御トランジスタ回路部81のトランジスタ85のベース端子85Aに高レベルの施錠急停止制御信号が入力され、トランジスタ86はオフとなる。この結果、短絡経路84は遮断状態となる。これにより、施錠駆動電圧が直流モータ21に印加され、直流モータ21が正転する。直流モータ21の正転による回転動力は、動力伝達機構23によりデッドボルト12に伝達され、これにより、解錠位置にあるデッドボルト12が矢示A方向にスライド移動し始める。
デッドボルト12が矢示A方向にスライド移動して、デッドボルト12が施錠位置に到達したとき、扉が開扉不能な状態となる。さらに、この時点で、カム23Aにより、スイッチ押下レバー27が矢示C方向にスライド移動する。この結果、施錠制御スイッチ43が押下されなくなる(図2(2)参照)。これにより、施錠制御スイッチ43において、端子43Aと端子43Bとの間が切断され(時点t2)、その後直ちに端子43Aと端子43Cとの間が接続される(時点t3)。時点t2で端子43Aと端子43Bとが切断されたことにより、駆動制御回路33において、駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部42のトランジスタ52がオンとなり、駆動制御トランジスタ回路部41に設けられたトランジスタ45のベース端子45Aに入力される施錠制御信号の電圧レベルが高レベルから低レベルに切り替わり、トランジスタ46がオフとなる。これにより、駆動電圧印加経路37が遮断状態となる。この結果、直流モータ21への施錠駆動電圧の印加が停止するが、直流モータ21は惰性により回転し続ける。そして、時点t3で端子43Aと端子43Cとが接続されたことにより、急停止制御回路35において、急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部82のトランジスタ92がオフとなるため、急停止制御トランジスタ回路部81に設けられたトランジスタ85のベース端子85Aに入力される施錠急停止制御信号の電圧レベルが高レベルから低レベルに切り替わり、トランジスタ86がオンとなる。これにより、短絡経路84が連通状態となる。この結果、直流モータ21の入力端子21Aと入力端子21Bとがショートし、直流モータ21が急停止する。これにより、デッドボルト12は施錠位置で停止する。さらに、デッドボルト12が施錠位置に到達すると、スイッチ押下部材29により施錠確認スイッチ28が押下され、施錠確認スイッチ28から施錠完了信号を出力される。施錠完了信号に基づいて、上記電圧供給回路から第1の接続端子31と第2の接続端子32との間への施錠駆動電圧の印加が停止される。
次に、解錠時の動作について説明する。電気錠1が施錠されている状態では、スイッチ押下部材27により解錠制御スイッチ63が押下されている(図2(2)参照)。この結果、解錠制御スイッチ63の端子63Aと端子63Bとの間が接続され、端子63Aと端子63Cとの間が切断されている。この状態で、上記操作装置(操作盤)またはICカードリーダ装置から解錠指令信号が発せられると、上記電圧供給回路から第1の接続端子31と第2の接続端子32との間に解錠駆動電圧が印加される(図4中の時点t11)。この時点で、駆動制御回路34において、駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部62のトランジスタ72がオフとなっているので、駆動制御トランジスタ回路部61に設けられたトランジスタ65のベース端子65Aに高レベルの解錠制御信号が入力され、トランジスタ66がオンとなる。この結果、駆動電圧印加経路38が連通状態となる。また、このとき、急停止制御回路36において、急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部102のトランジスタ112がオンとなるため、急停止制御トランジスタ回路部101に設けられたトランジスタ105のベース端子105Aに高レベルの解錠急停止制御信号が入力され、トランジスタ106はオフとなる。この結果、短絡経路104は遮断状態となる。これにより、解錠駆動電圧が直流モータ21に印加され、直流モータ21が逆転する。直流モータ21の逆転による回転動力は、動力伝達機構23によりデッドボルト12に伝達され、これにより、施錠位置にあるデッドボルト12が矢示B方向にスライド移動し始める。
デッドボルト12が矢示B方向にスライド移動して、デッドボルト12が解錠位置に到達したとき、扉が開扉可能な状態となる。さらに、この時点で、カム23Aにより、スイッチ押下レバー27が矢示D方向にスライド移動する。この結果、解錠制御スイッチ63が押下されなくなる(図2(1)参照)。これにより、解錠制御スイッチ63において、端子63Aと端子63Bとの間が切断され(時点t12)、その後直ちに端子63Aと端子63Cとの間が接続される(時点t13)。時点t12で端子63Aと端子63Bとが切断されたことにより、駆動制御回路34において、駆動制御用の入力制御トランジスタ回路部62のトランジスタ72がオンとなり、駆動制御トランジスタ回路部61に設けられたトランジスタ65のベース端子65Aに入力される解錠制御信号の電圧レベルが高レベルから低レベルに切り替わり、トランジスタ66がオフとなる。これにより、駆動電圧印加経路38が遮断状態となる。この結果、直流モータ21への解錠駆動電圧の印加が停止するが、直流モータ21は惰性により回転し続ける。そして、時点t13で端子63Aと端子63Cとが接続されたことにより、急停止制御回路36において、急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部102のトランジスタ112がオフとなるため、急停止制御トランジスタ回路部101に設けられたトランジスタ105のベース端子105Aに入力される解錠急停止制御信号の電圧レベルが高レベルから低レベルに切り替わり、トランジスタ106がオンとなる。これにより、短絡経路104が連通状態となる。この結果、直流モータ21の入力端子21Bと入力端子21Aとがショートし、直流モータ21が急停止する。これにより、デッドボルト12は解錠位置で停止する。さらに、デッドボルト12が解錠位置に到達したとき、スイッチ押下部材27により解錠確認スイッチ30が押下され、解錠確認スイッチ30から解錠完了信号を出力される。解錠完了信号に基づいて、上記電圧供給回路から第1の接続端子31と第2の接続端子32との間への解錠駆動電圧の印加が停止される。
図5は、一部に水が付着した駆動制御回路33を示している。なお、図5では、説明の便宜上、図3中の回路から、動作の説明に必要な部分だけを抜き出し、また、ダイオード49、121、123、124、125を省略している。図7は、一部に水が付着した比較例による駆動制御回路を示している。
図7中の比較例による駆動制御回路150において、第1の接続端子151および第2の接続端子152との間には、図3または図5中の第1の接続端子31と第2の接続端子32との間と同様に、例えば30Vの駆動電圧が印加される。ここでは、第1の接続端子151が第2の接続端子152よりも高電位となるように、駆動電圧が印加される。第1の接続端子151と第2の接続端子152との間に当該駆動電圧が印加された状態で、駆動制御スイッチ153において端子153Aと端子153Cとが接続されると共に端子153Aと153Bとが切断されると、駆動制御信号経路154を介して、駆動制御トランジスタ回路部155に設けられたトランジスタ156のベース端子156Aに高レベルの駆動制御信号が入力され、トランジスタ156がオンとなり、駆動制御回路150に接続された直流モータ21が回転する。一方、第1の接続端子151と第2の接続端子152との間に駆動電圧が印加されている状態で、駆動制御スイッチ153において端子153Aと端子153Cとが切断されると共に端子153Aと153Bとが接続されると、駆動制御信号経路154を介してトランジスタ156のベース端子156Aに入力される駆動制御信号の電圧レベルが高レベルから低レベルに切り替わり、トランジスタ156がオフとなり、直流モータ21の回転が停止する。
このような駆動制御回路150の回路基板等に、図7に示すように、外部からの水の侵入または結露等により水Mが付着すると、第1の接続端子151と駆動制御信号経路154とが水Mを介して電気的に接続され、これに起因してトランジスタ156が破壊されてしまうおそれがある。すなわち、水Mが主に水道水または雨水であることを考慮すると、水Mの抵抗は例えば10KΩ〜数10kΩであるので、水Mの付着により、第1の接続端子151と駆動制御信号経路154との間には10KΩ〜数10kΩの抵抗を有する経路157が形成されたと考えることができる。この状態で、第1の接続端子151と第2の接続端子152との間に駆動電圧が印加され、駆動制御スイッチ153の端子153Aと端子153Bとの間が接続されると、本来ならトランジスタ156のベース端子156Aに低レベルの駆動制御信号が入力されるはずであるところ、経路157が形成されたことにより、経路157を介して第1の接続端子151からベース端子156Aに漏れ電流が流入し、ベース端子156Aに入力される駆動制御信号の電圧レベルが増加してしまう。しかも、経路157の抵抗は10KΩ〜数10kΩなので、ベース端子156Aに入力される駆動制御信号の電圧レベルは、トランジスタ156を十分にオンする電圧レベルにまでは増加しない。この結果、トランジスタ156は十分にオンとならず、トランジスタ156のコレクタ端子ーエミッタ端子間の電圧は高い状態が維持される。この状態でトランジスタ156のコレクタ端子ーエミッタ端子間に電流が流れると、トランジスタ156が破壊されるおそれがある。また、直流モータ21が施錠位置または解錠位置に到達して直流モータ21がロック状態になるとコレクタ電流が大きくなるため、これによりトランジスタ156が破壊されるおそれもある。
これに対し、本発明の実施形態による電気錠駆動制御装置13の直流モータ駆動回路22における駆動制御回路33によれば、図5に示すように、外部からの水の侵入または結露等により回路基板24等に水Mが付着し、第1の接続端子31と駆動制御信号経路50とが水Mを介して電気的に接続されても、これに起因するトランジスタ45または46の破壊を防止することができる。すなわち、水Mの付着により、第1の接続端子31と駆動制御信号経路50との間には10KΩ〜数10kΩの抵抗を有する経路121が形成されたと考えることができる。この状態で、第1の接続端子31と第2の接続端子32との間に施錠駆動電圧が印加され、駆動制御スイッチ43の端子43Aと端子43Bとの間が切断されると、入力制御トランジスタ回路部42のトランジスタ52がオンとなり、駆動制御トランジスタ回路部41に設けられたトランジスタ45のベース端子45Aには駆動制御信号経路50を介して低レベルの施錠制御信号が入力され、トランジスタ45およびトランジスタ46がいずれもオフとなる。このとき、経路121を介して、第1の接続端子31から駆動制御信号経路50に漏れ電流が流入するも、この漏れ電流は、トランジスタ52のコレクタ端子―エミッタ端子間を流れる。そして、施錠制御信号の電圧レベルの増加は抑制され、施錠制御信号の電圧レベルは本来の低レベルを維持する。したがって、トランジスタ45もトランジスタ46もいずれも十分にオフとなる。よって、トランジスタ45の破壊もトランジスタ46の破壊も生じない。なお、駆動制御スイッチ43の端子43Aと端子43Bとの間が接続されてトランジスタ52がオフとなるときには、経路121を介して流れる漏れ電流がトランジスタ45のベース端子45Aに流入するが、この場合には、トランジスタ45がオーバードライブとなるだけで、トランジスタ45は正常に動作し、トランジスタ45もトランジスタ46も破壊されることはない。
また、電気錠駆動制御装置13の直流モータ駆動回路22における駆動制御回路34についても、駆動制御回路33と同様に、外部からの水の侵入または結露等により回路基板24等に水が付着し、第2の接続端子32と駆動制御信号経路70とが水を介して電気的に接続されても、解錠制御スイッチ63の端子63Aと端子63Bとが切断されている間、解錠制御信号の電圧レベルの増加は抑制され、解錠制御信号の電圧レベルは本来の低レベルを維持する。したがって、トランジスタ65の破壊もトランジスタ66の破壊も生じない。
図6は、一部に水が付着した急停止制御回路35を示している。なお、図6では、説明の便宜上、図3中の回路から、動作の説明に必要な部分だけを抜き出し、また、ダイオード89、121、122、124、125、126、131、132を省略している。図8は、一部に水が付着した比較例による急停止制御回路を示している。
図8に示す比較例による急停止制御回路160において、第1の接続端子161および第2の接続端子162との間には、図3または図5中の第1の接続端子31と第2の接続端子32との間と同様に、例えば30Vの駆動電圧が印加される。ここでは、第1の接続端子161が第2の接続端子162よりも高電位となるように、駆動電圧が印加される。第1の接続端子161と第2の接続端子162との間に当該駆動電圧が印加された状態で、駆動制御スイッチ163の端子163Aと端子163Cとが接続されると共に端子163Aと端子163Bとが切断されると、急停止制御信号経路164を介して駆動制御トランジスタ回路部165に設けられたトランジスタ166のベース端子166Aに高レベルの急停止制御信号が入力され、トランジスタ166がオフとなる。これにより、直流モータ21の2つの入力端子21A、21B間が遮断される。一方、第1の接続端子161と第2の接続端子162との間に駆動電圧が印加されている状態で、急停止制御スイッチ163の端子163Aと端子163Bとが接続されると共に端子163Aと端子163Cが切断されると、急停止制御信号経路164を介してトランジスタ166のベース端子166Aに入力される急停止制御信号の電圧レベルが高レベルから低レベルに切り替わり、トランジスタ166がオンとなる。これにより、直流モータ21の2つの入力端子21A、21B間がショートし、回転中の直流モータ21が急停止する。
このような急停止制御回路160の回路基板等に、図8に示すように、外部からの水の侵入または結露等により水Mが付着すると、第2の接続端子162と急停止制御信号経路164とが水Mを介して電気的に接続され、これに起因してトランジスタ166が破壊されてしまうおそれがある。すなわち、水Mの抵抗は例えば10KΩ〜数10kΩであるので、水Mの付着により、第2の接続端子162と急停止制御信号経路164との間には10KΩ〜数10kΩの抵抗を有する経路167が形成されたと考えることができる。この状態で、第1の接続端子161と第2の接続端子162との間に駆動電圧が印加され、駆動制御スイッチ163の端子163Aと端子163Cとが接続されると共に端子163Aと端子163Bとが切断されると、本来ならベース端子166Aに高レベルの急停止制御信号が入力されるはずであるところ、経路167が形成されたことにより、ベース端子166Aに入力される急停止制御信号の電圧レベルが減少し、経路167を介してベース端子166Aから第2の接続端子162側に漏れ電流が流出してしまう。しかも、経路167の抵抗は10KΩ〜数10kΩなので、ベース端子166Aに入力される急停止制御信号の電圧レベルは、トランジスタ166を十分にオンする電圧レベルにまでは減少しない。この結果、トランジスタ166は十分にオンとならず、トランジスタ166のコレクタ端子ーエミッタ端子間の電圧は高い状態を維持する。この状態でトランジスタ166のコレクタ端子ーエミッタ端子間に電流が流れると、トランジスタ166が破壊されるおそれがある。また、直流モータ21が施錠位置または解錠位置に到達して直流モータ21がロック状態になるとコレクタ電流が大きくなるため、これによりトランジスタ166が破壊されるおそれもある。
これに対し、本発明の実施形態による電気錠駆動制御装置13の直流モータ駆動回路22における急停止制御回路35によれば、図6に示すように、外部からの水の侵入または結露等により回路基板24等に水Mが付着し、第2の接続端子32と急停止制御信号経路90とが水Mを介して電気的に接続されても、これに起因するトランジスタ85または86の破壊を防止することができる。すなわち、水Mの付着により、第2の接続端子32と急停止制御信号経路90との間には10KΩ〜数10kΩの抵抗を有する経路131が形成されたと考えることができる。この状態で、第1の接続端子31と第2の接続端子32との間に施錠駆動電圧が印加され、駆動制御スイッチ43の端子43Aと端子43Cとの間が切断されると、入力制御トランジスタ回路部82のトランジスタ92がオンとなり、急停止制御トランジスタ回路部81に設けられたトランジスタ85のベース端子85Aには急停止制御信号経路90を介して高レベルの施錠急停止制御信号が入力され、トランジスタ85およびトランジスタ86がいずれもオフとなる。このとき、第1の接続端子31からトランジスタ92のエミッタ端子―コレクタ端子間を流れる電流の一部が漏れ電流となって経路131を流れるものの、トランジスタ85のベース端子85Aは高レベルに維持され、トランジスタ85のベース端子85Aから経路131に向かう漏れ電流の流出は抑制される。したがって、トランジスタ85もトランジスタ86もいずれも十分にオフとなる。よって、トランジスタ85の破壊もトランジスタ86の破壊も生じない。
また、電気錠駆動制御装置13の直流モータ駆動回路22における急停止制御回路36についても、急停止制御回路35と同様に、外部からの水の侵入または結露等により回路基板24等に水が付着し、第1の接続端子31と急停止制御信号経路110とが水を介して電気的に接続されても、解錠制御スイッチ63の端子63Aと端子63Cとが切断されている間、解錠急停止制御信号の電圧レベルの減少は抑制され、解錠急停止制御信号の電圧レベルは本来の高レベルを維持する。したがって、トランジスタ105の破壊もトランジスタ106の破壊も生じない。
以上説明した通り、本発明の実施形態の電気錠駆動制御装置13によれば、直流モータ駆動回路22の駆動制御回路33、34または急停止制御回路35、36の一部に水が付着しても、これに起因して発生する施錠制御信号、解錠制御信号、施錠急停止制御信号または解錠急停止制御信号の変動によってトランジスタ45、46、65、66、85、86、105または106が破壊されるのを防止することができる。したがって、外部からの水の侵入または結露に対し、電気錠駆動制御装置13の耐久性を高めることができる。
また、外部からの水の侵入を防止するために直流モータ駆動回路22を樹脂モールドしなくてもよくなるため、直流モータ駆動回路22が大型化することを防止でき、直流モータ駆動回路22の電気錠1への組み込みが容易となり、または電気錠1の小型化を図ることができる。さらに、樹脂モールドに係る製造工程を廃し、あるいは簡略化して製造時間の短縮化を図ることができると共に、樹脂モールドを行う製造設備を廃し、あるいは簡素化することができる。
さらに、結露による水の付着を防止するために直流モータ駆動回路22に防湿剤を塗布しなくてもよくなるため、防湿剤の塗布に係る製造工程を廃し、あるいは簡素化して製造時間の短縮化を図ることができる。
なお、上述した実施形態による電気錠駆動制御装置13の直流モータ駆動回路22において、駆動制御トランジスタ回路部41に代えて、制御端子を有し、当該制御端子に入力される駆動制御信号の電圧レベルに基づいて駆動電圧印加経路の連通、遮断を切り換える他のトランジスタ回路を用いてもよい。例えば、ダーリントン接続された2つのトランジスタ45、46の代わりに単一のパワートランジスタを適用したトランジスタ回路を用いてもよい。また、トランジスタ45、46の代わりに電界効果トランジスタ(FET)を用いることもできる。駆動制御トランジスタ回路部61、81および101についての同様である。
また、上述した実施形態による電気錠駆動制御装置13では、一対の駆動制御回路33、34および一対の急停止制御回路35、36のそれぞれに本発明を適用する場合を例にあげたが、一対の駆動制御回路33、34のみに本発明を適用してもよい。
また、急停止制御回路を採用していない電気錠駆動制御装置に本発明を適用することもできる。この場合には、図3中の直流モータ駆動回路22において、急停止制御回路35(急停止制御トランジスタ回路部81、101)および急停止制御回路36(急停止制御用の入力制御トランジスタ回路部82、102)を取り除く。
また、上述した実施形態では、デッドボルト12を移動させるための電動アクチュエータとして直流モータ21を例にあげたが、本発明はこれに限らない。電動アクチュエータとして、電磁ソレノイド式リニアアクチュエータ等を用いることもできる。
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気錠駆動制御装置もまた本発明の技術思想に含まれる。