施錠検出装置
【課題】施錠状態を確実に検出するとともに、窓体等への電源供給を不要にしつつ、検出素子には外部から有線で電源供給可能にし、小型化、低コスト化を図ることができるクレセント錠等の施錠検出装置を提供する。
【解決手段】開口部を開閉可能な可動体４に設けたレバー２５を操作することにより、可動体４を閉状態にロック可能なロック機構に設けられる施錠検出装置１であって、可動体４に、レバー２５の操作によって移動させられる磁石２６と、磁石２６の近傍位置から可動体４の端部まで延びる一対のヨーク２７，２８とが設けられるとともに、これらヨークの基端部２７ａ，２８ａは、磁石２６の磁極の移動軌跡の一部の範囲で両磁極に対峙するように設けられ、開口部を形成する枠体２に、ヨークの先端部２７ｂ，２８ｂ間の磁界を検出する磁気検出素子４１が設けられている。
【解決手段】開口部を開閉可能な可動体４に設けたレバー２５を操作することにより、可動体４を閉状態にロック可能なロック機構に設けられる施錠検出装置１であって、可動体４に、レバー２５の操作によって移動させられる磁石２６と、磁石２６の近傍位置から可動体４の端部まで延びる一対のヨーク２７，２８とが設けられるとともに、これらヨークの基端部２７ａ，２８ａは、磁石２６の磁極の移動軌跡の一部の範囲で両磁極に対峙するように設けられ、開口部を形成する枠体２に、ヨークの先端部２７ｂ，２８ｂ間の磁界を検出する磁気検出素子４１が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレセント錠などのレバーの操作によって閉状態をロック可能な窓等の施錠検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クレセント錠は、引き違い窓等の縦框の高さ方向のほぼ中間位置に設けられ、一方の窓体に取り付けた半月状のロック片で他方の窓体のフック部を係止することにより、窓を閉状態にロックすることができる。
このようなクレセント錠によるロック機構を備えた窓において、防犯を目的として、その施錠を検出する装置を設けたものが普及している。
特許文献１に記載されている窓では、クレセント錠の近くの窓体の縦框に、リードスイッチからなる磁気検出素子、発光素子、受光素子を備えた検出ユニットが設けられ、クレセント錠のレバーに磁石が設けられており、レバーを操作すると、その磁石の移動が磁気検出素子に検出され、また、発光素子から発した光の他方の窓体からの反射光が受光素子により検出される。これらの検出信号は、検出ユニットに内蔵した出力用の発信機によって外部の受信機に発信される。その電源としては、リチウム電池、太陽電池等が用いられている。
【０００３】
また、特許文献２では、クレセント錠と窓体の縦框の召し合わせ部にそれぞれ磁石が設けられるとともに、これら磁石の移動に伴い作動する２個のリードスイッチが直列に接続され、その回路に接続状態のコイルと、枠体に配置したコイルとが対向配置され、これらコイル間の電磁誘導により、クレセント錠の操作と、そのクレセント錠の操作によって引き寄せられる窓体の縦框の召し合わせ部の相対移動との両方を検出する構成とされる。特許文献３では、磁石とコイルとを用いてクレセント錠の操作を検出するようにしており、電源としてリチウム電池を内蔵している。
また、特許文献４及び特許文献５では、開閉検出装置からの信号送信のための電源として、クレセント錠の操作により起動される発電装置を備えたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６４−１７９８０号公報
【特許文献２】特開平１―１６３３８０号公報
【特許文献３】特開平１０−６１１２７３号公報
【特許文献４】特開２００５−１３９６２７号公報
【特許文献５】特開２００７−６３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、クレセント錠は、高い頻度で可動する窓体の縦框の高さ方向中間位置に設けられることから、外部から有線で電源を供給することが困難である。このため、特許文献１又は特許文献４に記載のように電池を内蔵するか、特許文献５に記載のように発電装置を設ける必要がある。電池を内蔵するのでは電池交換等が必要であり、また、発電装置を設けるのでは大型化、高コストを招く。特許文献３に記載の構造の場合は、窓体に電源等を設ける必要はないが、コイルの小型化が困難であるとともに、電磁誘導による検出のため、ゆっくりした移動の場合は検出できない場合がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、施錠状態を確実に検出するとともに、窓体等への電源供給を不要にしつつ、検出素子には外部から有線で電源供給可能にし、小型化、低コスト化を図ることができるクレセント錠等の施錠検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の施錠検出装置は、開口部を開閉可能な可動体に設けたレバーを操作することにより、前記可動体を閉状態にロック可能なロック機構に設けられる施錠検出装置であって、前記可動体に、前記レバーの操作によって移動させられる磁石と、該磁石の近傍位置から前記可動体の端部まで延びる一対のヨークとが設けられるとともに、これらヨークの基端部は、前記磁石の磁極の移動軌跡の一部の範囲で両磁極に対峙するように設けられ、前記開口部を形成する枠体に、前記ヨークの先端部間の磁界を検出する磁気検出素子が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
レバーを操作して磁石を移動させると、その移動軌跡の一部の範囲でヨークが磁極に対峙し、可動体の端部におけるヨークの先端部間に磁界が生じる。ヨークとの対峙位置から磁石が離れると、可動体の端部におけるヨークの先端部間の磁界も小さくなる。このヨークの先端部間の磁界の変化を磁気検出素子によって検出することにより、施錠状態を検出することができる。この場合、可動体には磁石とヨークのみ配設されているので、外部から電源の供給は不要であり、磁気検出素子は、躯体等に固定状態の枠体に設けられているから、外部から有線での電源供給が可能である。したがって、可動体には電池等を内蔵する必要がなく、小型化が可能であり、磁石とヨークとを組み込むだけであるから、可動体の厚さを増大させることも少なく、薄型化が可能で、可動体が窓やドア等である場合、その意匠性を損なうこともない。
【０００９】
可動体としては、引き違い式の窓や戸、観音開き状の扉等を対象とすることができる。
レバーとしては、前述したクレセント錠、あるいはサムターン錠のように、回動によりロック状態とロック解除の状態との二つの状態に保持できるもの以外にも、回動でなく、スライドによりロック状態とロック解除の状態との二つの状態に保持できるものにも適用することができる。このスライド式の場合も、その直線的な移動軌跡のうちの一部の範囲で磁石の磁極がヨークに対峙するように配置すればよい。
磁気検出素子としては、リードスイッチ、ホール素子、ＭＩ素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子等の磁気抵抗素子のいずれかを用いることができる。また、この磁気検出素子は、１軸方向だけでなく、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸のうちの２軸方向あるいは３軸方向の磁界を検出可能なものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の施錠検出装置によれば、施錠状態を確実に検出することができるとともに、レバーの操作に伴う磁界の変化をヨークによって可動体の端部まで伝達し、可動体を囲む枠体に設けた磁気検出素子によって検出しており、可動体に電池等を内蔵する必要がないので、小型化、薄型化が可能で意匠性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の施錠検出装置を組み込んだ窓におけるクレセント錠のロック解除状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う一部を省略した横断面図である。
【図３】図１の窓の正面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿うクレセント錠の一部を断面にした正面図である。
【図５】図１に示すロック解除状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図６】第１実施形態においてクレセント錠のレバーを水平姿勢まで回動した状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図７】図６に示す状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図８】第１実施形態においてクレセント錠のロック状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図９】図８に示すロック状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態の施錠検出装置を組み込んだ窓におけるクレセント錠のロック解除状態を示す一部を省略した図１同様の縦断面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿う一部を省略した図２同様の横断面図である。
【図１２】図１０に示すロック解除状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示すグラフであり、（ａ）がＸ方向、（ｂ）がＹ方向を示す。
【図１３】第２実施形態においてクレセント錠のレバーを水平姿勢まで回動した状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図１４】図１３に示す状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示す図１２同様のグラフである。
【図１５】第２実施形態においてクレセント錠のロック状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図１６】図１５のＤ−Ｄ線に示す一部を省略した横断面図である。
【図１７】図１５に示すロック状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示す図１２同様のグラフである。
【図１８】第２実施形態において空かけ状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図１９】図１８のＥ−Ｅ線に沿う一部を省略した横断面図である。
【図２０】図１８に示す空かけ状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示す図１２同様のグラフである。
【図２１】第２実施形態において他の空かけ状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図２２】図２１のＦ−Ｆ線に沿う一部を省略した横断面図である。
【図２３】図２１に示す空かけ状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示す図１２同様のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１〜図９は本発明の第１実施形態の施錠検出装置１を引き違い窓に組み込んだ例を示している。この窓は、建物の躯体に固定される矩形の枠体２と、この枠体２内に収容された二枚の引き戸形式の窓体（可動体）３，４とを備えている。
【００１３】
枠体２は上枠５、下枠６及びこれらの左右に配置される一対の縦枠７により構成され、これらの枠材は、例えばアルミニウム合金の押出形材からなっている。窓体３，４は、それぞれ上框９、下框１０及びこれらの左右に配置される一対の縦框１１からなる框枠９の内部に窓ガラス１２が嵌め込まれた構成であり、枠体２の上枠５及び下枠６に２本ずつ平行に形成したレール１３，１４間に、窓体３，４が１枚ずつ室内側と室外側とに分けて引き違い状に配置される。この窓体３，４の各框材も、例えばアルミニウム合金の押出形材から構成される。
【００１４】
これら窓体３，４を閉じた状態では、両窓体３，４の召し合わせ側の縦框１１どうし、及びこれら縦框１１の両端が接続されている上框９と下框１０の端部どうしが、それぞれ窓体３，４の厚さ方向に重なり合うように配置される。そして、この閉じた状態で重なり合う縦框の高さ方向中間位置にクレセント錠２１が設けられている。
このクレセント錠２１は、室内側の窓体４に軸２２を中心に回動自在に取り付けられた半月状のロック片２３と、室外側の窓体３に取り付けられたフック部２４とにより構成され、ロック片２３に半径方向外方に突出するようにレバー２５が一体に形成され、そのレバー２５を操作してロック片２３を回動させ、その一部をフック部２４に係止することにより窓体３，４の閉状態をロックし、フック部２４からロック片２３の一部を退避させることによりロック状態を解除する構成である。
【００１５】
図示例では、レバー２５は、垂直下向き姿勢から垂直上向き姿勢までほぼ１８０°回動させられるようになっており、レバー２５が垂直下向き姿勢のときにロック解除状態、レバー２５を水平姿勢にしたときにロック片２３の先端部がフック部２４に係合し始め、レバー２５を垂直上向き姿勢にまで回動することにより、ロック片２３をフック部２４に深く係合させて、ロック状態となる。
【００１６】
このクレセント錠２１のロック片２３が設けられている縦框１１内には、水平な軸２２の端部に固定された磁石２６が収容されている。この磁石２６は、両端部に磁極を有する棒状に形成され、軸２２に直交して固定され、軸２２と一体に回動させられる。図示例では、レバー２５が垂直下向き姿勢に配置されているときに、磁石２６の両磁極が水平方向に向くように配置されている。
そして、この磁石２６の半径方向外側に一対のヨーク２７，２８が固定されている。これらヨーク２７，２８は、鉄、ニッケル、コバルト又はこれらの合金等の強磁性体により形成される。磁石２６の近傍位置から縦框１１の上端部まで延びて設けられている。
【００１７】
磁石２６近傍に配置されるヨークの基端部２７ａ，２８ａは、上下方向に沿う帯板状に形成されるとともに、その幅方向を窓体４の厚さ方向に向け、磁石２６の回動面の外側で軸２２の両側に配置されるように窓体４の表面側と裏面側とに配設されている。また、軸２２に向けた側部に磁極の円弧状の回動軌跡より大きい曲率半径の円弧状の凹部２９が形成され、軸２２を介して凹部２９を対向させるように配置されることにより、磁石２６の回動による磁極の回動軌跡の外側に凹部２９の内周部が配置されている。この場合、両ヨークの基端部２７ａ，２８ａは、軸２２の左右方向（窓体３の厚さ方向）には凹部２９の内周部が対向しているが、軸２２の上下方向には両ヨーク２７，２８間の空間部３０が配置される。
なお、召し合わせ側の縦框１１には、窓３を開閉する際の取っ手にもなる補強縦材３１が一体に設けられており、クレセント錠２１のロック片２３、磁石２６及びヨーク２７，２８は、この補強縦材３１を含む縦框１１に取り付けられている。本発明のロック機構は、この実施形態ではこのクレセント錠２１を指す。
【００１８】
また、ヨークの先端部２７ｂ，２８ｂは窓体４の上端部に設けられる。両窓体３，４の上框９及びその両端部に固定されている縦框１１の上端部には、枠体２の上枠５に設けられている上レール１３を配置するための溝部３６が上方に向けて開放した状態に形成されており、クレセント錠２１のロック片２３が設けられている窓体４の縦框１１には、その溝部３６内に、ヨークの先端部２７ｂ、２８ｂが窓体４の厚さ方向に対峙するように上方に向けて平行に固定されている。したがって、クレセント錠２１の磁石２６の両磁極がヨークの基端部２７ａ，２８ａに対峙したときに、これらヨークの先端部２７ｂ、２８ｂ間に図１及び図２の破線で示すように磁界が発生する。
【００１９】
一方、枠体２の上枠５の長さ方向の中間位置には、閉じた状態の窓体３，４の縦框１１の上方位置に、磁気検出素子４１を備える防犯センサモジュール４２が設けられている。図１〜図３等に示す例では、窓体４の上框９を収容する凹部４３内に防犯センサモジュール４２が設けられている。この防犯センサモジュール４２の下面側に磁気検出素子４１が設けられおり、この磁気検出素子４１が、閉じた状態の窓体４のヨークの先端部２７ｂ、２８ｂの真上付近に配置されることにより、これらヨークの先端部２７ｂ、２８ｂ間からの漏れ磁束を検出するようになっている。
磁気検出素子４１としては例えばＧＭＲ素子が用いられ、その感度軸は、両ヨークの先端部２７ｂ、２８ｂの対峙方向、つまり窓体４の厚さ方向に沿って配置されている。
本発明の施錠検出装置１は、この実施形態では磁石２６、ヨーク２７，２８及び磁気検出素子４１によって構成される。
【００２０】
防犯センサモジュール４２は、この磁気検出素子４１とともに、この磁気検出素子４１の検出結果の出力機器を内蔵しており、出力機器には無線送信部、電池等が設けられる。この防犯センサモジュール４２からの出力を外部の受信機で受信し、警報等を発するようになっている。あるいは、防犯センサモジュール４２に、可聴音やガラスが切断あるいは破壊される際に発する超音波を検出するためのマイクや、振動を検出するための加速度センサ、遠赤外線センサ、警報を発するためのアンプ及びスピーカ、発光素子、ディスプレーやスイッチ等へのインターフェイスなどを搭載してもよい。その他、防犯センサモジュール４２から携帯電話、外部の警備会社等に無線又は有線で通報するようにしてもよい。
また、枠体２の上枠５には、防犯センサモジュール４２を覆うカバー４４が着脱可能に設けられている。このカバー４４も例えばアルミニウム合金の押出形材により構成される。
【００２１】
このように構成した開閉検出装置１において、クレセント錠２１のレバー２５を操作すると、その回動に伴い磁石２６も一体に回動し、その回動に伴い窓体４上端部のヨーク先端部２７ｂ、２８ｂ間の磁界が変化し、その変化を磁気検出素子４１によって検出することにより、クレセント錠２１の作動状態を検出することができる。
以下、窓を閉め、クレセント錠２１を操作してロックする場合について順に説明する。
【００２２】
（１）図１及び図２に示すようにレバー２５が垂直下向きに配置された状態では、ロック片２３がフック部２４から離間した施錠解除状態であり、そのとき磁石２６は水平方向（窓体４の厚さ方向）に沿って配置され、両磁極がそれぞれヨーク基端部２７ａ，２８ａの凹部２９の内周部に対峙した状態となる。したがって、図示例のように、磁石２６のＳ極がヨーク２７、Ｎ極がヨーク２８に対峙しているとすると、窓体４上端部のヨークの先端部２７ｂがＳ極、ヨーク先端部２８ｂがＮ極となり、これら先端部２７ｂ，２８ｂ間に破線で示すように磁界が発生し、その磁界が磁気検出素子４１によって検出される。図５は、磁気検出素子４１に対する外部磁界と出力電圧との関係をグラフにしたものであり、磁気検出素子４１は、外部磁界の変化に対応して曲線に沿って出力電圧が変化する。そして、このロック解除状態においては、磁石２６の両磁極がヨーク２７，２８に対峙していることから、その磁界に応じた出力が発生する。図５では破線で示すように（−）の外部磁界であり、その外部磁界に応じた例えば（＋）の出力が発生している。磁気検出素子４１は、この出力により、ロック解除状態であることを検出する。
【００２３】
（２）上記（１）の状態から、レバー２５を起こすように回動させると、その回動に伴い磁石２６の磁極がヨーク基端部２７ａ，２８ａの凹部２９の内周部に沿って回動し、レバー２５が水平状態になるまで、（１）のロック解除状態から９０°回動させると、図６に示すようにロック片２３の先端部がフック部２４にわずかに係合した状態となり、磁石２６は上下方向に沿って配置され、両磁極はヨーク２７，２８間の空間部３０に向けられた状態となる。したがって、ヨークの基端部２７ａ，２８ａにおいて磁界は閉じた状態となり、ヨークの先端部２７ｂ，２８ｂ間での漏れ磁束の発生はない。図に７示すように外部磁界は「０」であり、磁気検出素子の出力も「０」となる。
【００２４】
（３）上記（２）の状態からさらにレバー２５を上方に回動させ、（１）のロック解除状態から１８０°回動させてレバー２５を垂直上向きに配置すると、図８に示すようにロック片２３がフック部２４に深く係合してロック状態となり、磁石２６は、水平方向（窓体４の厚さ方向）に沿って配置され、両磁極がヨーク基端部２７ａ，２８ａの凹部２９の内周部に対峙する。したがって、窓体４上端部のヨークの先端部２７ｂ，２８ｂ間に磁界が発生し、その磁界が磁気検出素子４１によって検出される。
この一連の操作の中で、（１）及び（３）で述べたように磁石２６の磁極がヨーク基端部２７ａ，２８ａの凹部２９の内周部に対峙する状態が、（２）で述べた状態を挟んで（１）と（３）の２回生じるが、（１）のロック解除状態と（３）のロック状態とでは、磁極の向きは１８０°反対向きになっており、（３）のロック状態においては、図９に示すように、外部磁界は、図５の場合とは逆の（＋）の磁界であり、その磁界に応じて（−）の出力が発生している。そして、磁気検出素子４１は、この出力により、ロック状態であることを検出する。
【００２５】
このように、この施錠検出装置１においては、クレセント錠２１と一体に磁石２６を回動させ、その磁石２６により形成される磁界をヨーク２７，２８を介して窓体４の上端部にまで伝達し、窓体４の上方の枠体２から磁気検出素子４１によって漏れ磁束を検出しており、窓体４には磁石２６とヨーク２７，２８のみ配置されるだけであるので、電源の供給は不要であり、磁気検出素子４１を有する防犯センサモジュール４２への電源供給は、これらが躯体に固定状態の枠体２に設けられているので、外部から供給が容易である。
また、１個の磁気検出素子４１で施錠状態を検出できるので、防犯センサモジュール４２を小型化、低コスト化することができ、窓に取り付ける場合に、枠体２の大きさ等を変更することなく、あるいはわずかな寸法変更等により、実装が可能になる。また、窓体４には磁石２６及びヨーク２７，２８を組み込むだけであるので、窓体４の厚さの増大を抑制することができる。したがって、枠体２や窓体３，４の施工費用も抑制することができ、また、枠体２及び窓体３，４に取り付けた状態でこれらを外部から発見し難く、防犯性も向上する。
【００２６】
図１０〜図２３は本発明の第２実施形態の施錠検出装置を示している。第１実施形態では一つの窓体４に一対のヨーク２７，２８の両方ともを組み込んだが、この実施形態の施錠検出装置５１は、ヨーク５２，５３を二つの窓体３，４に分けて配設している。すなわち、両ヨーク５２，５３は、その基端部５２ａ，５３ａがいずれもストレートに形成され、一方のヨーク５２が室外側の窓体３の縦框１１内に収容され、他方のヨーク５３が室内側の窓体４の縦框１１内に収容されており、これらヨーク５２，５３が、窓体３，４を閉じたときに、室内側の縦框１１に取り付けられている磁石２６を介して対峙するように配置されている。これらヨーク５２，５３は、それぞれの窓体３，４の縦框１１内を上下方向に沿って設けられ、その先端部５２ｂ、５３ｂは、それぞれの窓体３，４の上框９の溝部３６内に臨ませられている。この場合、室内側の窓体４に設けられているヨーク５３は、その先端部５３ｂが室外側に向けて屈曲形成され、室外側の窓体３上端部のヨークの先端部５２ｂに接近して対峙しており、これらの対峙位置の上方に磁気検出素子４１が設けられている。その他の構成は第１実施形態と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】
この施錠検出装置５１においても、第１実施形態と同様、窓体３，４の上方の枠体２から磁気検出素子４１によって漏れ磁束を検出することができ、各窓体３，４への電源の供給は不要であるとともに、防犯モジュール４２へは外部から容易に電源供給することができる。
ところで、クレセント錠２１は、ロック状態にすると、ロック片２３がフック部２４を引き寄せるため、ロック解除状態よりも両窓体３，４が接近した状態となる。また、ロック片２３とフック部２４との係合により、窓体３，４の戸当たり側の縦框（図３の左右両端側の縦框）１１が縦枠７に押し付けられた状態となる。このため、ロック状態においては、窓体３，４相互の接近により磁界の強さが大きくなり、また、縦枠７に押し付けられることから、両ヨーク５２，５３が窓体３，４の開閉方向（水平方向）にずれた状態となる。図示例では、窓体３，４を閉じ、クレセント錠２１がロック解除状態であるときに、両ヨークの先端部５２ｂ、５３ｂが窓体２，４の厚さ方向に対峙し、ロック状態としたときには、厚さ方向の対峙姿勢から水平方向にずれて配置される。
【００２８】
この第２実施形態の施錠検出装置５１においては、一対のヨーク５２，５３が各窓体３，４に分けて設けられていることから、このようなロック時における窓体３，４どうしの移動についても検出することができ、また、ロック片２３をロック位置に回動したにもかかわらずフック部２４に係止されない、いわゆる「空かけ」状態も検出することができる。
以下、窓体３，４の開閉方向をＸ方向、窓体３，４の厚さ方向をＹ方向として、ロック解除状態、ロック状態及び「空かけ」状態について説明する。
【００２９】
窓体３，４が閉で、レバー２５が垂直下向きに配置されているロック解除状態は、図１０及び図１１に示すように両ヨークの先端部５２ｂ，５３ｂが窓体３，４の厚さ方向（Ｙ方向）に対峙した状態であるから、図１２に示すようにＸ方向の出力は「０」となる。Ｙ方向の出力は、磁界に応じた値となり、図示例では（−）の磁界により（＋）の出力となっている。
そして、図１３に示すように、クレセント錠２１のレバー２５を水平位置まで操作して、ロック片２３の先端部がフック部２４にわずかに係合した状態となると、磁石２６が両ヨークの基端部５２ａ，５３ａと平行に配置されるので、ヨークの先端部５２ｂ，５３ｂにおける磁界は、図１４に示すようにＸ方向、Ｙ方向ともに「０」となり、磁気検出素子４１の出力も「０」となる。
【００３０】
さらにレバー２５を垂直上向き状態となるまで操作し、クレセント錠２１をロック状態とすると、磁石２６の磁極が図１０のロック解除状態から反転するので、図１７（ｂ）に示すようにＹ方向磁界が（＋）に転じ、また、窓体３，４どうしが図１５の矢印で示すように接近させられることにより、ヨークの先端部５２ａ，５３ａ間に比較的大きいＹ方向磁界が発生し、その磁界の大きさに応じた電圧が出力される。図１７（ｂ）では、（＋）の磁界により、（−）の電圧が出力されている。また、両窓体３，４は図１６の矢印で示すように戸当たり方向に押し付けられるため、ヨークの先端部５２ｂ，５３ｂがＸ方向にずれることになり、Ｘ方向の磁界が発生する。図１７（ａ）では、（＋）の磁界により、（−）の電圧が出力されている。磁気検出素子４１は、これらＹ方向及びＸ方向のそれぞれの磁界を検出できるように、例えば２軸のＧＭＲ素子の感度軸を各方向に向けて配置し、２軸方向の磁気を検出可能な磁気検出素子とする。
この場合、窓体３，４の開閉方向の磁束密度の変化は小さいため、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子、ＭＩ素子を用いるのが好ましいが、リードスイッチやホール素子を用いてもよい。また、これら半導体センサを用いる場合は、小型化のため、感知軸方向の異なる複数の素子を一つのパッケージに組み込んだ１チップの磁気検出素子とするのが好ましい。さらに、アンプや信号処理回路等を内蔵したＩＣと磁気検出素子とを１チップ化した構成とするのがより好ましい。
【００３１】
次に、ロック片２３はロック状態まで回動したが、フック部２４に係止されなかった、いわゆる「空かけ」状態となった場合について説明する。この「空かけ」状態には、ロック片２３がフック部２４の手前側に外れてしまった場合と、ロック片２３がフック部２４の側方に外れてしまった場合とがある。
図１８及び図１９はロック片２３がフック部２４の手前側に外れてしまった場合を示しており、この場合は、ロック片２３によってフック部２４が外側に押されることにより、矢印で示すように窓体３，４どうしが厚さ方向に離れる方向に移動する。また、ロック状態のときとは異なり、窓体３，４が縦枠７に押し付けられることもない。このため、ヨーク先端部５２ｂ，５３ｂの磁界は、図２０に示すように、Ｘ方向には「０」で、Ｙ方向には両ヨーク先端部５２ｂ，５３ｂが離れることに伴いロック状態のとき（図１７（ｂ）参照）より小さい磁界が発生する。したがって、磁気検出素子４１の出力はＸ方向には「０」で、Ｙ方向にはロック状態のときより絶対値が低下した出力となる。
【００３２】
図２１及び図２２はロック片２３がフック部２４の側方に外れてしまった場合を示しており、この場合は、両窓体３，４の厚さ方向の離間距離は変わらないが、ロック片２３が側方に外れることにより、その外れた距離の分、両窓体３，４がレール１３，１４に沿って移動する。この窓体３，４の移動は、ロック状態のときの戸当たり方向への移動とは逆になる。Ｙ方向距離は、ロック解除状態のときと同じであり、ロック状態のときより大きい。したがって、ヨーク先端部５２ｂ，５３ｂの磁界は、Ｘ方向にはロック状態のときとは磁界方向が逆になり、Ｙ方向はロック状態のときよりずれ量が大きいため小さい磁界となる。磁気検出素子４１の出力としては、図２３（ａ）（ｂ）に示すように、ロック状態に比べて、Ｘ方向には（＋）電圧に変化し、Ｙ方向には絶対値が低下した値となる。
【００３３】
このように、この実施形態の施錠検出装置５１においては、施錠操作に伴い回動する磁石２６と、窓体３，４に固定状態のヨーク５２，５３と、枠体２に固定状態の磁気検出素子４１とにより、通常操作のロック状態及びロック解除状態とともに、２種類のいわゆる「空かけ」状態をも検出することができ、施錠状態を正確に検出することができる。
なお、磁石２６に対峙するヨークの基端部５２ａ，５３ａがストレート状に形成されているため、磁石２６の回動に伴いヨーク５２，５３に伝わる磁界の強度が変化し、磁石２６が水平方向に配置されたときが最も磁界が強く、水平方向からいずれの方向に回動しても磁界は漸次弱くなる。そして、磁気検出素子４１の出力特性は、図１２等に示すように磁界の変化に伴い変化するので、その出力電圧から磁界の強さを求めることができ、その磁界の強さからロック片２３の回動位置を検出することもできる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本発明は実施形態で述べたクレセント錠以外にも、サムターン錠にも適用することができ、また、スライドによりロック状態とロック解除の状態との二つの状態に保持できるロック機構にも適用することができる。これら錠の回動操作、スライド操作に伴う移動軌跡のうちの一部の範囲で磁石の磁極がヨークに対峙するように配置すればよい。
また、施錠される可動体として、引き違い式のようなスライドする窓以外にも、観音開き形式の扉体のように回動する可動体にも適用することができ、両開きだけでなく、片開き式の窓や扉にも適用することができる。片開き式の窓や扉に適用する場合、ヨークの一方を躯体に固定状態の枠体に取り付けてもよい。本発明では、実施形態の窓体、この扉体等を含めて、可動体と称している。
【符号の説明】
【００３５】
１…施錠検出装置、２…枠体、３，４…窓体（可動体）、１１…縦框、２１…クレセント錠、２２…軸、２３…ロック片、２４…フック部、２５…レバー、２６…磁石、２７，２８…ヨーク、２７ａ、２８ａ…基端部、２７ｂ、２８ｂ…先端部、２９…凹部、３０…空間部、４１…磁気検出素子、４２…防犯センサモジュール、５１…施錠検出装置、５２，５３…ヨーク、５２ａ，５３ａ…基端部、５２ｂ，５３ｂ…先端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレセント錠などのレバーの操作によって閉状態をロック可能な窓等の施錠検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クレセント錠は、引き違い窓等の縦框の高さ方向のほぼ中間位置に設けられ、一方の窓体に取り付けた半月状のロック片で他方の窓体のフック部を係止することにより、窓を閉状態にロックすることができる。
このようなクレセント錠によるロック機構を備えた窓において、防犯を目的として、その施錠を検出する装置を設けたものが普及している。
特許文献１に記載されている窓では、クレセント錠の近くの窓体の縦框に、リードスイッチからなる磁気検出素子、発光素子、受光素子を備えた検出ユニットが設けられ、クレセント錠のレバーに磁石が設けられており、レバーを操作すると、その磁石の移動が磁気検出素子に検出され、また、発光素子から発した光の他方の窓体からの反射光が受光素子により検出される。これらの検出信号は、検出ユニットに内蔵した出力用の発信機によって外部の受信機に発信される。その電源としては、リチウム電池、太陽電池等が用いられている。
【０００３】
また、特許文献２では、クレセント錠と窓体の縦框の召し合わせ部にそれぞれ磁石が設けられるとともに、これら磁石の移動に伴い作動する２個のリードスイッチが直列に接続され、その回路に接続状態のコイルと、枠体に配置したコイルとが対向配置され、これらコイル間の電磁誘導により、クレセント錠の操作と、そのクレセント錠の操作によって引き寄せられる窓体の縦框の召し合わせ部の相対移動との両方を検出する構成とされる。特許文献３では、磁石とコイルとを用いてクレセント錠の操作を検出するようにしており、電源としてリチウム電池を内蔵している。
また、特許文献４及び特許文献５では、開閉検出装置からの信号送信のための電源として、クレセント錠の操作により起動される発電装置を備えたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６４−１７９８０号公報
【特許文献２】特開平１―１６３３８０号公報
【特許文献３】特開平１０−６１１２７３号公報
【特許文献４】特開２００５−１３９６２７号公報
【特許文献５】特開２００７−６３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、クレセント錠は、高い頻度で可動する窓体の縦框の高さ方向中間位置に設けられることから、外部から有線で電源を供給することが困難である。このため、特許文献１又は特許文献４に記載のように電池を内蔵するか、特許文献５に記載のように発電装置を設ける必要がある。電池を内蔵するのでは電池交換等が必要であり、また、発電装置を設けるのでは大型化、高コストを招く。特許文献３に記載の構造の場合は、窓体に電源等を設ける必要はないが、コイルの小型化が困難であるとともに、電磁誘導による検出のため、ゆっくりした移動の場合は検出できない場合がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、施錠状態を確実に検出するとともに、窓体等への電源供給を不要にしつつ、検出素子には外部から有線で電源供給可能にし、小型化、低コスト化を図ることができるクレセント錠等の施錠検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の施錠検出装置は、開口部を開閉可能な可動体に設けたレバーを操作することにより、前記可動体を閉状態にロック可能なロック機構に設けられる施錠検出装置であって、前記可動体に、前記レバーの操作によって移動させられる磁石と、該磁石の近傍位置から前記可動体の端部まで延びる一対のヨークとが設けられるとともに、これらヨークの基端部は、前記磁石の磁極の移動軌跡の一部の範囲で両磁極に対峙するように設けられ、前記開口部を形成する枠体に、前記ヨークの先端部間の磁界を検出する磁気検出素子が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
レバーを操作して磁石を移動させると、その移動軌跡の一部の範囲でヨークが磁極に対峙し、可動体の端部におけるヨークの先端部間に磁界が生じる。ヨークとの対峙位置から磁石が離れると、可動体の端部におけるヨークの先端部間の磁界も小さくなる。このヨークの先端部間の磁界の変化を磁気検出素子によって検出することにより、施錠状態を検出することができる。この場合、可動体には磁石とヨークのみ配設されているので、外部から電源の供給は不要であり、磁気検出素子は、躯体等に固定状態の枠体に設けられているから、外部から有線での電源供給が可能である。したがって、可動体には電池等を内蔵する必要がなく、小型化が可能であり、磁石とヨークとを組み込むだけであるから、可動体の厚さを増大させることも少なく、薄型化が可能で、可動体が窓やドア等である場合、その意匠性を損なうこともない。
【０００９】
可動体としては、引き違い式の窓や戸、観音開き状の扉等を対象とすることができる。
レバーとしては、前述したクレセント錠、あるいはサムターン錠のように、回動によりロック状態とロック解除の状態との二つの状態に保持できるもの以外にも、回動でなく、スライドによりロック状態とロック解除の状態との二つの状態に保持できるものにも適用することができる。このスライド式の場合も、その直線的な移動軌跡のうちの一部の範囲で磁石の磁極がヨークに対峙するように配置すればよい。
磁気検出素子としては、リードスイッチ、ホール素子、ＭＩ素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子等の磁気抵抗素子のいずれかを用いることができる。また、この磁気検出素子は、１軸方向だけでなく、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸のうちの２軸方向あるいは３軸方向の磁界を検出可能なものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の施錠検出装置によれば、施錠状態を確実に検出することができるとともに、レバーの操作に伴う磁界の変化をヨークによって可動体の端部まで伝達し、可動体を囲む枠体に設けた磁気検出素子によって検出しており、可動体に電池等を内蔵する必要がないので、小型化、薄型化が可能で意匠性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の施錠検出装置を組み込んだ窓におけるクレセント錠のロック解除状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う一部を省略した横断面図である。
【図３】図１の窓の正面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿うクレセント錠の一部を断面にした正面図である。
【図５】図１に示すロック解除状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図６】第１実施形態においてクレセント錠のレバーを水平姿勢まで回動した状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図７】図６に示す状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図８】第１実施形態においてクレセント錠のロック状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図９】図８に示すロック状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態の施錠検出装置を組み込んだ窓におけるクレセント錠のロック解除状態を示す一部を省略した図１同様の縦断面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿う一部を省略した図２同様の横断面図である。
【図１２】図１０に示すロック解除状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示すグラフであり、（ａ）がＸ方向、（ｂ）がＹ方向を示す。
【図１３】第２実施形態においてクレセント錠のレバーを水平姿勢まで回動した状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図１４】図１３に示す状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示す図１２同様のグラフである。
【図１５】第２実施形態においてクレセント錠のロック状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図１６】図１５のＤ−Ｄ線に示す一部を省略した横断面図である。
【図１７】図１５に示すロック状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示す図１２同様のグラフである。
【図１８】第２実施形態において空かけ状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図１９】図１８のＥ−Ｅ線に沿う一部を省略した横断面図である。
【図２０】図１８に示す空かけ状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示す図１２同様のグラフである。
【図２１】第２実施形態において他の空かけ状態を示す一部を省略した縦断面図である。
【図２２】図２１のＦ−Ｆ線に沿う一部を省略した横断面図である。
【図２３】図２１に示す空かけ状態における磁気検出素子の外部磁界と出力電圧との関係を示す図１２同様のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１〜図９は本発明の第１実施形態の施錠検出装置１を引き違い窓に組み込んだ例を示している。この窓は、建物の躯体に固定される矩形の枠体２と、この枠体２内に収容された二枚の引き戸形式の窓体（可動体）３，４とを備えている。
【００１３】
枠体２は上枠５、下枠６及びこれらの左右に配置される一対の縦枠７により構成され、これらの枠材は、例えばアルミニウム合金の押出形材からなっている。窓体３，４は、それぞれ上框９、下框１０及びこれらの左右に配置される一対の縦框１１からなる框枠９の内部に窓ガラス１２が嵌め込まれた構成であり、枠体２の上枠５及び下枠６に２本ずつ平行に形成したレール１３，１４間に、窓体３，４が１枚ずつ室内側と室外側とに分けて引き違い状に配置される。この窓体３，４の各框材も、例えばアルミニウム合金の押出形材から構成される。
【００１４】
これら窓体３，４を閉じた状態では、両窓体３，４の召し合わせ側の縦框１１どうし、及びこれら縦框１１の両端が接続されている上框９と下框１０の端部どうしが、それぞれ窓体３，４の厚さ方向に重なり合うように配置される。そして、この閉じた状態で重なり合う縦框の高さ方向中間位置にクレセント錠２１が設けられている。
このクレセント錠２１は、室内側の窓体４に軸２２を中心に回動自在に取り付けられた半月状のロック片２３と、室外側の窓体３に取り付けられたフック部２４とにより構成され、ロック片２３に半径方向外方に突出するようにレバー２５が一体に形成され、そのレバー２５を操作してロック片２３を回動させ、その一部をフック部２４に係止することにより窓体３，４の閉状態をロックし、フック部２４からロック片２３の一部を退避させることによりロック状態を解除する構成である。
【００１５】
図示例では、レバー２５は、垂直下向き姿勢から垂直上向き姿勢までほぼ１８０°回動させられるようになっており、レバー２５が垂直下向き姿勢のときにロック解除状態、レバー２５を水平姿勢にしたときにロック片２３の先端部がフック部２４に係合し始め、レバー２５を垂直上向き姿勢にまで回動することにより、ロック片２３をフック部２４に深く係合させて、ロック状態となる。
【００１６】
このクレセント錠２１のロック片２３が設けられている縦框１１内には、水平な軸２２の端部に固定された磁石２６が収容されている。この磁石２６は、両端部に磁極を有する棒状に形成され、軸２２に直交して固定され、軸２２と一体に回動させられる。図示例では、レバー２５が垂直下向き姿勢に配置されているときに、磁石２６の両磁極が水平方向に向くように配置されている。
そして、この磁石２６の半径方向外側に一対のヨーク２７，２８が固定されている。これらヨーク２７，２８は、鉄、ニッケル、コバルト又はこれらの合金等の強磁性体により形成される。磁石２６の近傍位置から縦框１１の上端部まで延びて設けられている。
【００１７】
磁石２６近傍に配置されるヨークの基端部２７ａ，２８ａは、上下方向に沿う帯板状に形成されるとともに、その幅方向を窓体４の厚さ方向に向け、磁石２６の回動面の外側で軸２２の両側に配置されるように窓体４の表面側と裏面側とに配設されている。また、軸２２に向けた側部に磁極の円弧状の回動軌跡より大きい曲率半径の円弧状の凹部２９が形成され、軸２２を介して凹部２９を対向させるように配置されることにより、磁石２６の回動による磁極の回動軌跡の外側に凹部２９の内周部が配置されている。この場合、両ヨークの基端部２７ａ，２８ａは、軸２２の左右方向（窓体３の厚さ方向）には凹部２９の内周部が対向しているが、軸２２の上下方向には両ヨーク２７，２８間の空間部３０が配置される。
なお、召し合わせ側の縦框１１には、窓３を開閉する際の取っ手にもなる補強縦材３１が一体に設けられており、クレセント錠２１のロック片２３、磁石２６及びヨーク２７，２８は、この補強縦材３１を含む縦框１１に取り付けられている。本発明のロック機構は、この実施形態ではこのクレセント錠２１を指す。
【００１８】
また、ヨークの先端部２７ｂ，２８ｂは窓体４の上端部に設けられる。両窓体３，４の上框９及びその両端部に固定されている縦框１１の上端部には、枠体２の上枠５に設けられている上レール１３を配置するための溝部３６が上方に向けて開放した状態に形成されており、クレセント錠２１のロック片２３が設けられている窓体４の縦框１１には、その溝部３６内に、ヨークの先端部２７ｂ、２８ｂが窓体４の厚さ方向に対峙するように上方に向けて平行に固定されている。したがって、クレセント錠２１の磁石２６の両磁極がヨークの基端部２７ａ，２８ａに対峙したときに、これらヨークの先端部２７ｂ、２８ｂ間に図１及び図２の破線で示すように磁界が発生する。
【００１９】
一方、枠体２の上枠５の長さ方向の中間位置には、閉じた状態の窓体３，４の縦框１１の上方位置に、磁気検出素子４１を備える防犯センサモジュール４２が設けられている。図１〜図３等に示す例では、窓体４の上框９を収容する凹部４３内に防犯センサモジュール４２が設けられている。この防犯センサモジュール４２の下面側に磁気検出素子４１が設けられおり、この磁気検出素子４１が、閉じた状態の窓体４のヨークの先端部２７ｂ、２８ｂの真上付近に配置されることにより、これらヨークの先端部２７ｂ、２８ｂ間からの漏れ磁束を検出するようになっている。
磁気検出素子４１としては例えばＧＭＲ素子が用いられ、その感度軸は、両ヨークの先端部２７ｂ、２８ｂの対峙方向、つまり窓体４の厚さ方向に沿って配置されている。
本発明の施錠検出装置１は、この実施形態では磁石２６、ヨーク２７，２８及び磁気検出素子４１によって構成される。
【００２０】
防犯センサモジュール４２は、この磁気検出素子４１とともに、この磁気検出素子４１の検出結果の出力機器を内蔵しており、出力機器には無線送信部、電池等が設けられる。この防犯センサモジュール４２からの出力を外部の受信機で受信し、警報等を発するようになっている。あるいは、防犯センサモジュール４２に、可聴音やガラスが切断あるいは破壊される際に発する超音波を検出するためのマイクや、振動を検出するための加速度センサ、遠赤外線センサ、警報を発するためのアンプ及びスピーカ、発光素子、ディスプレーやスイッチ等へのインターフェイスなどを搭載してもよい。その他、防犯センサモジュール４２から携帯電話、外部の警備会社等に無線又は有線で通報するようにしてもよい。
また、枠体２の上枠５には、防犯センサモジュール４２を覆うカバー４４が着脱可能に設けられている。このカバー４４も例えばアルミニウム合金の押出形材により構成される。
【００２１】
このように構成した開閉検出装置１において、クレセント錠２１のレバー２５を操作すると、その回動に伴い磁石２６も一体に回動し、その回動に伴い窓体４上端部のヨーク先端部２７ｂ、２８ｂ間の磁界が変化し、その変化を磁気検出素子４１によって検出することにより、クレセント錠２１の作動状態を検出することができる。
以下、窓を閉め、クレセント錠２１を操作してロックする場合について順に説明する。
【００２２】
（１）図１及び図２に示すようにレバー２５が垂直下向きに配置された状態では、ロック片２３がフック部２４から離間した施錠解除状態であり、そのとき磁石２６は水平方向（窓体４の厚さ方向）に沿って配置され、両磁極がそれぞれヨーク基端部２７ａ，２８ａの凹部２９の内周部に対峙した状態となる。したがって、図示例のように、磁石２６のＳ極がヨーク２７、Ｎ極がヨーク２８に対峙しているとすると、窓体４上端部のヨークの先端部２７ｂがＳ極、ヨーク先端部２８ｂがＮ極となり、これら先端部２７ｂ，２８ｂ間に破線で示すように磁界が発生し、その磁界が磁気検出素子４１によって検出される。図５は、磁気検出素子４１に対する外部磁界と出力電圧との関係をグラフにしたものであり、磁気検出素子４１は、外部磁界の変化に対応して曲線に沿って出力電圧が変化する。そして、このロック解除状態においては、磁石２６の両磁極がヨーク２７，２８に対峙していることから、その磁界に応じた出力が発生する。図５では破線で示すように（−）の外部磁界であり、その外部磁界に応じた例えば（＋）の出力が発生している。磁気検出素子４１は、この出力により、ロック解除状態であることを検出する。
【００２３】
（２）上記（１）の状態から、レバー２５を起こすように回動させると、その回動に伴い磁石２６の磁極がヨーク基端部２７ａ，２８ａの凹部２９の内周部に沿って回動し、レバー２５が水平状態になるまで、（１）のロック解除状態から９０°回動させると、図６に示すようにロック片２３の先端部がフック部２４にわずかに係合した状態となり、磁石２６は上下方向に沿って配置され、両磁極はヨーク２７，２８間の空間部３０に向けられた状態となる。したがって、ヨークの基端部２７ａ，２８ａにおいて磁界は閉じた状態となり、ヨークの先端部２７ｂ，２８ｂ間での漏れ磁束の発生はない。図に７示すように外部磁界は「０」であり、磁気検出素子の出力も「０」となる。
【００２４】
（３）上記（２）の状態からさらにレバー２５を上方に回動させ、（１）のロック解除状態から１８０°回動させてレバー２５を垂直上向きに配置すると、図８に示すようにロック片２３がフック部２４に深く係合してロック状態となり、磁石２６は、水平方向（窓体４の厚さ方向）に沿って配置され、両磁極がヨーク基端部２７ａ，２８ａの凹部２９の内周部に対峙する。したがって、窓体４上端部のヨークの先端部２７ｂ，２８ｂ間に磁界が発生し、その磁界が磁気検出素子４１によって検出される。
この一連の操作の中で、（１）及び（３）で述べたように磁石２６の磁極がヨーク基端部２７ａ，２８ａの凹部２９の内周部に対峙する状態が、（２）で述べた状態を挟んで（１）と（３）の２回生じるが、（１）のロック解除状態と（３）のロック状態とでは、磁極の向きは１８０°反対向きになっており、（３）のロック状態においては、図９に示すように、外部磁界は、図５の場合とは逆の（＋）の磁界であり、その磁界に応じて（−）の出力が発生している。そして、磁気検出素子４１は、この出力により、ロック状態であることを検出する。
【００２５】
このように、この施錠検出装置１においては、クレセント錠２１と一体に磁石２６を回動させ、その磁石２６により形成される磁界をヨーク２７，２８を介して窓体４の上端部にまで伝達し、窓体４の上方の枠体２から磁気検出素子４１によって漏れ磁束を検出しており、窓体４には磁石２６とヨーク２７，２８のみ配置されるだけであるので、電源の供給は不要であり、磁気検出素子４１を有する防犯センサモジュール４２への電源供給は、これらが躯体に固定状態の枠体２に設けられているので、外部から供給が容易である。
また、１個の磁気検出素子４１で施錠状態を検出できるので、防犯センサモジュール４２を小型化、低コスト化することができ、窓に取り付ける場合に、枠体２の大きさ等を変更することなく、あるいはわずかな寸法変更等により、実装が可能になる。また、窓体４には磁石２６及びヨーク２７，２８を組み込むだけであるので、窓体４の厚さの増大を抑制することができる。したがって、枠体２や窓体３，４の施工費用も抑制することができ、また、枠体２及び窓体３，４に取り付けた状態でこれらを外部から発見し難く、防犯性も向上する。
【００２６】
図１０〜図２３は本発明の第２実施形態の施錠検出装置を示している。第１実施形態では一つの窓体４に一対のヨーク２７，２８の両方ともを組み込んだが、この実施形態の施錠検出装置５１は、ヨーク５２，５３を二つの窓体３，４に分けて配設している。すなわち、両ヨーク５２，５３は、その基端部５２ａ，５３ａがいずれもストレートに形成され、一方のヨーク５２が室外側の窓体３の縦框１１内に収容され、他方のヨーク５３が室内側の窓体４の縦框１１内に収容されており、これらヨーク５２，５３が、窓体３，４を閉じたときに、室内側の縦框１１に取り付けられている磁石２６を介して対峙するように配置されている。これらヨーク５２，５３は、それぞれの窓体３，４の縦框１１内を上下方向に沿って設けられ、その先端部５２ｂ、５３ｂは、それぞれの窓体３，４の上框９の溝部３６内に臨ませられている。この場合、室内側の窓体４に設けられているヨーク５３は、その先端部５３ｂが室外側に向けて屈曲形成され、室外側の窓体３上端部のヨークの先端部５２ｂに接近して対峙しており、これらの対峙位置の上方に磁気検出素子４１が設けられている。その他の構成は第１実施形態と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】
この施錠検出装置５１においても、第１実施形態と同様、窓体３，４の上方の枠体２から磁気検出素子４１によって漏れ磁束を検出することができ、各窓体３，４への電源の供給は不要であるとともに、防犯モジュール４２へは外部から容易に電源供給することができる。
ところで、クレセント錠２１は、ロック状態にすると、ロック片２３がフック部２４を引き寄せるため、ロック解除状態よりも両窓体３，４が接近した状態となる。また、ロック片２３とフック部２４との係合により、窓体３，４の戸当たり側の縦框（図３の左右両端側の縦框）１１が縦枠７に押し付けられた状態となる。このため、ロック状態においては、窓体３，４相互の接近により磁界の強さが大きくなり、また、縦枠７に押し付けられることから、両ヨーク５２，５３が窓体３，４の開閉方向（水平方向）にずれた状態となる。図示例では、窓体３，４を閉じ、クレセント錠２１がロック解除状態であるときに、両ヨークの先端部５２ｂ、５３ｂが窓体２，４の厚さ方向に対峙し、ロック状態としたときには、厚さ方向の対峙姿勢から水平方向にずれて配置される。
【００２８】
この第２実施形態の施錠検出装置５１においては、一対のヨーク５２，５３が各窓体３，４に分けて設けられていることから、このようなロック時における窓体３，４どうしの移動についても検出することができ、また、ロック片２３をロック位置に回動したにもかかわらずフック部２４に係止されない、いわゆる「空かけ」状態も検出することができる。
以下、窓体３，４の開閉方向をＸ方向、窓体３，４の厚さ方向をＹ方向として、ロック解除状態、ロック状態及び「空かけ」状態について説明する。
【００２９】
窓体３，４が閉で、レバー２５が垂直下向きに配置されているロック解除状態は、図１０及び図１１に示すように両ヨークの先端部５２ｂ，５３ｂが窓体３，４の厚さ方向（Ｙ方向）に対峙した状態であるから、図１２に示すようにＸ方向の出力は「０」となる。Ｙ方向の出力は、磁界に応じた値となり、図示例では（−）の磁界により（＋）の出力となっている。
そして、図１３に示すように、クレセント錠２１のレバー２５を水平位置まで操作して、ロック片２３の先端部がフック部２４にわずかに係合した状態となると、磁石２６が両ヨークの基端部５２ａ，５３ａと平行に配置されるので、ヨークの先端部５２ｂ，５３ｂにおける磁界は、図１４に示すようにＸ方向、Ｙ方向ともに「０」となり、磁気検出素子４１の出力も「０」となる。
【００３０】
さらにレバー２５を垂直上向き状態となるまで操作し、クレセント錠２１をロック状態とすると、磁石２６の磁極が図１０のロック解除状態から反転するので、図１７（ｂ）に示すようにＹ方向磁界が（＋）に転じ、また、窓体３，４どうしが図１５の矢印で示すように接近させられることにより、ヨークの先端部５２ａ，５３ａ間に比較的大きいＹ方向磁界が発生し、その磁界の大きさに応じた電圧が出力される。図１７（ｂ）では、（＋）の磁界により、（−）の電圧が出力されている。また、両窓体３，４は図１６の矢印で示すように戸当たり方向に押し付けられるため、ヨークの先端部５２ｂ，５３ｂがＸ方向にずれることになり、Ｘ方向の磁界が発生する。図１７（ａ）では、（＋）の磁界により、（−）の電圧が出力されている。磁気検出素子４１は、これらＹ方向及びＸ方向のそれぞれの磁界を検出できるように、例えば２軸のＧＭＲ素子の感度軸を各方向に向けて配置し、２軸方向の磁気を検出可能な磁気検出素子とする。
この場合、窓体３，４の開閉方向の磁束密度の変化は小さいため、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子、ＭＩ素子を用いるのが好ましいが、リードスイッチやホール素子を用いてもよい。また、これら半導体センサを用いる場合は、小型化のため、感知軸方向の異なる複数の素子を一つのパッケージに組み込んだ１チップの磁気検出素子とするのが好ましい。さらに、アンプや信号処理回路等を内蔵したＩＣと磁気検出素子とを１チップ化した構成とするのがより好ましい。
【００３１】
次に、ロック片２３はロック状態まで回動したが、フック部２４に係止されなかった、いわゆる「空かけ」状態となった場合について説明する。この「空かけ」状態には、ロック片２３がフック部２４の手前側に外れてしまった場合と、ロック片２３がフック部２４の側方に外れてしまった場合とがある。
図１８及び図１９はロック片２３がフック部２４の手前側に外れてしまった場合を示しており、この場合は、ロック片２３によってフック部２４が外側に押されることにより、矢印で示すように窓体３，４どうしが厚さ方向に離れる方向に移動する。また、ロック状態のときとは異なり、窓体３，４が縦枠７に押し付けられることもない。このため、ヨーク先端部５２ｂ，５３ｂの磁界は、図２０に示すように、Ｘ方向には「０」で、Ｙ方向には両ヨーク先端部５２ｂ，５３ｂが離れることに伴いロック状態のとき（図１７（ｂ）参照）より小さい磁界が発生する。したがって、磁気検出素子４１の出力はＸ方向には「０」で、Ｙ方向にはロック状態のときより絶対値が低下した出力となる。
【００３２】
図２１及び図２２はロック片２３がフック部２４の側方に外れてしまった場合を示しており、この場合は、両窓体３，４の厚さ方向の離間距離は変わらないが、ロック片２３が側方に外れることにより、その外れた距離の分、両窓体３，４がレール１３，１４に沿って移動する。この窓体３，４の移動は、ロック状態のときの戸当たり方向への移動とは逆になる。Ｙ方向距離は、ロック解除状態のときと同じであり、ロック状態のときより大きい。したがって、ヨーク先端部５２ｂ，５３ｂの磁界は、Ｘ方向にはロック状態のときとは磁界方向が逆になり、Ｙ方向はロック状態のときよりずれ量が大きいため小さい磁界となる。磁気検出素子４１の出力としては、図２３（ａ）（ｂ）に示すように、ロック状態に比べて、Ｘ方向には（＋）電圧に変化し、Ｙ方向には絶対値が低下した値となる。
【００３３】
このように、この実施形態の施錠検出装置５１においては、施錠操作に伴い回動する磁石２６と、窓体３，４に固定状態のヨーク５２，５３と、枠体２に固定状態の磁気検出素子４１とにより、通常操作のロック状態及びロック解除状態とともに、２種類のいわゆる「空かけ」状態をも検出することができ、施錠状態を正確に検出することができる。
なお、磁石２６に対峙するヨークの基端部５２ａ，５３ａがストレート状に形成されているため、磁石２６の回動に伴いヨーク５２，５３に伝わる磁界の強度が変化し、磁石２６が水平方向に配置されたときが最も磁界が強く、水平方向からいずれの方向に回動しても磁界は漸次弱くなる。そして、磁気検出素子４１の出力特性は、図１２等に示すように磁界の変化に伴い変化するので、その出力電圧から磁界の強さを求めることができ、その磁界の強さからロック片２３の回動位置を検出することもできる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本発明は実施形態で述べたクレセント錠以外にも、サムターン錠にも適用することができ、また、スライドによりロック状態とロック解除の状態との二つの状態に保持できるロック機構にも適用することができる。これら錠の回動操作、スライド操作に伴う移動軌跡のうちの一部の範囲で磁石の磁極がヨークに対峙するように配置すればよい。
また、施錠される可動体として、引き違い式のようなスライドする窓以外にも、観音開き形式の扉体のように回動する可動体にも適用することができ、両開きだけでなく、片開き式の窓や扉にも適用することができる。片開き式の窓や扉に適用する場合、ヨークの一方を躯体に固定状態の枠体に取り付けてもよい。本発明では、実施形態の窓体、この扉体等を含めて、可動体と称している。
【符号の説明】
【００３５】
１…施錠検出装置、２…枠体、３，４…窓体（可動体）、１１…縦框、２１…クレセント錠、２２…軸、２３…ロック片、２４…フック部、２５…レバー、２６…磁石、２７，２８…ヨーク、２７ａ、２８ａ…基端部、２７ｂ、２８ｂ…先端部、２９…凹部、３０…空間部、４１…磁気検出素子、４２…防犯センサモジュール、５１…施錠検出装置、５２，５３…ヨーク、５２ａ，５３ａ…基端部、５２ｂ，５３ｂ…先端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を開閉可能な可動体に設けたレバーを操作することにより、前記可動体を閉状態にロック可能なロック機構に設けられる施錠検出装置であって、前記可動体に、前記レバーの操作によって移動させられる磁石と、該磁石の近傍位置から前記可動体の端部まで延びる一対のヨークとが設けられるとともに、これらヨークの基端部は、前記磁石の磁極の移動軌跡の一部の範囲で両磁極に対峙するように設けられ、前記開口部を形成する枠体に、前記ヨークの先端部間の磁界を検出する磁気検出素子が設けられていることを特徴とする施錠検出装置。
【請求項１】
開口部を開閉可能な可動体に設けたレバーを操作することにより、前記可動体を閉状態にロック可能なロック機構に設けられる施錠検出装置であって、前記可動体に、前記レバーの操作によって移動させられる磁石と、該磁石の近傍位置から前記可動体の端部まで延びる一対のヨークとが設けられるとともに、これらヨークの基端部は、前記磁石の磁極の移動軌跡の一部の範囲で両磁極に対峙するように設けられ、前記開口部を形成する枠体に、前記ヨークの先端部間の磁界を検出する磁気検出素子が設けられていることを特徴とする施錠検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図１４】
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【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１３−４０４６６（Ｐ２０１３−４０４６６Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６７１９（Ｐ２０１１−１７６７１９）
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
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