KR100351994B1 - 전자식 스윙-잠금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 스윙-잠금장치에 관한 것으로, 금고 도어의 내측에 고정되며 내벽을 따라 다수의 보스를 형성하고 종방향 양단에 개구를 형성하며 그 중간부분에 작은홈을 가지는 리브를 형성한 제1케이스와, 제1케이스에 스크류로 결합되며 보스와 부합되는 부분에 보스를 형성하는 제2케이스로 이루어진 하우징부(100); 하우징부의 제1케이스 내에 장착되며 제1케이스의 어느 한쪽의 개구로 돌출되는 록킹돌기를 형성하고 이 록킹돌기의 상측에 제1케이스의 저면을 향하여 가이드축이 회전가능하게 결합된 스윙블럭과, 제1케이스의 저면에 종방향으로 형성되어 가이드축이 종방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드레일로 이루어진 작동부; 및 작동부의 가이드레일에 가이드축(212)이 이동하는 방향과 동축방향으로 일측이 슬라이딩 가능하게 끼워지고 그 단부가 가이드축에 접촉지지되며 타측은 작은홈에 슬라이딩 가능하게 결합되고 중간에 걸림판을 형성하는 탄성축과, 탄성축의 타측에 결합되어 걸림판과 제1케이스의 리브 사이에 위치되는 스프링과, 제1케이스의 저면에 탄성축과 직각으로 설치되어 탄성축의 종방향 이동을 조절하기 위해 포스트를 장착하고 포스트의 횡방향 이동을 제어하는 솔레노이드로 이루어진 제어부로 구성된다.

Description

전자식 스윙-잠금장치{Electronic swing-lock}

본 발명은 전자식 잠금장치에 관한 것으로, 특히 금고 도어의 외부에 설치된 버튼의 조작으로 금고 도어의 내부에 설치된 솔레노이드를 동작시켜 완벽하게 금고 도어를 록킹시키거나 록킹상태를 해제시킬 수 있는 금고 도어의 내부에 설치되는 잠금장치에 관한 것이다.

일반적으로, 금고는 귀중한 물건을 넣어두어 특정인만이 도어를 열고 닫을 수 있도록 한 것으로, 이 금고 도어는 기계식 또는 전자식의 잠금장치를 채택하고 있다.

전자는 예전에 널리 사용된 것으로 사용이 편리하고 고장시 수리가 용이하다는 장점이 있으나 갈수록 고도화되는 도난기술을 극복할 수 없다. 후자는 상기한 전자의 한계를 극복하기 위하여 개발되어 근래에 널리 사용된 것으로, 기계식과는 달리 사용자가 선택한 신호에 따라 전자적으로 작동하여 금고 도어를 록킹(locking)과 언-록킹(unlocking)하도록 함으로써 사용자로 하여금 금고의 신뢰감과 사용상 편리성을 제공하고 있다.

도 1은 일반적인 전자식 잠금장치가 설치되는 금고(10)를 나타낸 사시도로서, 전면에 도어(11)가 장착되어 있고, 이 도어(11)의 외부측으로 버튼부(12)와 레버 또는 다이알(13)이 돌출되어 설치되어 있다.

따라서, 도어(11)를 록킹시키려면, 사용자가 금고(10)내에 물건을 넣고도어(11)를 닫은 후 레버 또는 다이알(13)을 일정한 방향으로 돌리면 금고(10)는 잠기게 된다.

그리고, 사용자가 금고(10)내의 물건을 인출하기 위해 금고(10)의 도어(11)를 록킹상태에서 해제시키려면, 도어(11)의 외부측으로 돌출 설치된 버튼부(12)의 번호를 이미 셋팅된 번호에 따라 순서대로 누르면 된다. 즉, 상기 버튼부(12)에서 선택된 번호에 따른 신호는 도시하지 않은 신호처리부에서 일정한 데이터 신호처리 순서에 의해 처리되어 소정의 출력값을 갖는다.

이 출력값이 인가된 잠금장치는 출력값에 따라 작동하여 도어(11)를 록킹상태에서 해제시키게 된다. 따라서, 이때 사용자는 외부측에 설치된 레버 또는 다이알(13)을 일정한 방향으로 돌림으로써 금고(10)의 도어(11)를 개방할 수 있다.

이와 같이 금고의 도어는 선택된 버튼의 신호에 따라 잠금장치의 작동으로 록킹 또는 언-록킹시키게 되는데, 종래의 잠금장치는 전기적 신호에 의해 모터를 작동하여 걸림편을 돌출/삽입시킴으로써 금고의 도어를 록킹 또는 언-록킹 시켰다.

그러나 종래 기술에 따른 잠금장치는, 모터의 장착으로 인해 잠금장치의 부피와 제품의 비용이 증가하며 모터의 고장 또는 오동작으로 인해 금고의 개폐가 불안정하다는 문제가 있다.

따라서, 미국 특허 제5142890호의 '전자식 로타리 장금장치'가 개발되었다. 도2는 이러한 전자식 로타리 잠금장치의 요부 확대 단면도이다.

이 선행기술은, 금고(10)의 도어(11)의 내측에는 레버 또는 다이알(13)과 기계적으로 연결되어 있는 수축판(21)이 좌우로 이동할 수 있도록 장착되어 있고,이 수축판(21)에 형성된 걸림홀(22)을 향하여 록킹돌기(23)를 형성한 로타리볼트(24)가 하우징에 장착되어 있다. 그리하여 금고(10)의 외측에 있는 레버 또는 다이알(13)을 돌림으로써 수축판(21)을 좌우로 이동시켜 잠금장치를 록킹 또는 록킹 해제시키는 것이다.

상기 로타리볼트(24)는, 록킹돌기(23)보다 윗쪽에 회전축(25)을 형성하고 회전방향으로 록킹홈(26)을 형성하고 그 이면에 돌출핀(27)을 형성한다. 이 돌출핀(27)과 하우징 내벽의 핀(28)에는 로타리볼트(24)의 회전방향과 반대방향으로 탄성력이 발생되게 스프링(29)을 장착한다. 그리고, 상기 록킹홈(26)을 향하여 포스트(30)를 작동하는 솔레노이드(31)가 장착되어 상기 로타리볼트(24)의 회전을 제어하고 로타리볼트(24)의 회전반경내에 상기 회전축(25)과 평행하여 스페이서핀(32)이 형성되어 로타리볼트(24)가 일정한 각도를 벗어나 회전하는 것을 방지한다.

한편, 상기 수축판(21)은 한쪽 부분에 이동방향으로 일직된 긴홈(33)을 형성하고 이 긴홈(33)내에 가이드스크류(34)를 관통시켜 도어(11)의 내벽과 일체시켜 수축판(21)이 직선운동을 하도록 가이드해 준다.

이와 같은 선행기술은, 사용자의 선택에 따라 발생되는 전기적인 신호에 의해 솔레노이드(31)를 작동하여 포스트(30)를 로타리 볼트(24)의 록킹홈(26)과 결합되도록 돌출시키고, 이로써 상기 로타리볼트의 록킹돌기(23)는 수축판(21)의 걸림홀(22)에 록킹된 상태를 유지하게 된다.

이러한 선행기술은, 금고 도어를 비교적 간단하고 안정되게 록킹 또는 언-록킹시킬 수 있다는 장점이 있으나, 첫째로 록킹과 언-록킹시 로타리 볼트의 회전각도가 커서 로타리 볼트를 복원시키는 인장스프링의 피로도가 증가하며, 둘째로 여러 부품을 조합함으로써 구조가 복잡하여 조립이 번거로우며, 셋째로 부품수의 증가로 인해 생산단가가 증가하는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은, 수축판에 의해 록킹 또는 언-록킹시 스윙블럭이 스윙운동과 더불어 일직운동을 함께 하도록 함으로써 스윙블럭의 회전각도를 작게 하여 코일스프링의 피로도를 적게 하고, 내부구조가 간단하면서도 스윙블럭의 동작을 정확히 제어하여 스윙블럭의 오동작을 예방하며, 록킹돌기에 걸리는 힘을 하우징의 벽면에 형성된 래크와 가이드축에 분산시킴으로써 오랜 사용에도 안정적으로 동작할 수 있는 금고 도어의 전자식 스윙-잠금장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 전자식 잠금장치가 설치되는 금고를 나타낸 사시도,

도 2는 종래의 '전자식 로타리 잠금장치'를 나타낸 요부 확대 단면도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 금고도어의 전자식 스윙-잠금장치를 나타낸 분해사시도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 스윙-잠금장치가 조립된 상태에서 록킹상태에 있는 것을 나타낸 도면,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 스윙-잠금장치가 조립된 상태에서 록킹상태에서 해제하는 것을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 하우징부 110: 제1케이스

111a,111b: 리브 111c: 홈

115,116: 개구 117: 솔레노이드 장착공간

120: 제2케이스 121: 지지편

200: 작동부 210: 스윙블럭

211: 록킹돌기 212: 가이드축

213: 치형날개 214: 치형

220: 가이드레일 230: 래크

300: 제어부 310: 탄성축

311: 걸림판 314: 코일스프링

320: 솔레노이드 321: 포스트

322: 그루브(groove) 323: 코일스프링

330: 걸림편 331: 록킹면

332: 플랜지 333: 결합홈

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자식 스윙-잠금장치는, 금고 도어의 내측에 고정되며 내벽을 따라 다수의 보스를 형성하고 종방향 양단에 개구를 형성하며 그 중간부분에 작은홈을 가지는 리브를 형성한 제1케이스와, 상기 제1케이스에 스크류로 결합되며 상기 보스와 부합되는 부분에 보스를 형성하는 제2케이스로 이루어진 하우징부;상기 하우징부의 제1케이스내에 장착되며 상기 제1케이스의 어느 한쪽의 개구로 돌출되는 록킹돌기를 형성하고 이 록킹돌기의 상측에 상기 제1케이스의 저면을 향하여 가이드축이 회전가능하게 결합된 스윙블럭과, 상기 제1케이스의 저면에 종방향으로 형성되어 상기 가이드축이 종방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드레일로 이루어진 작동부; 및상기 작동부의 가이드레일에 상기 가이드축이 이동하는 방향과 동축방향으로 일측이 슬라이딩 가능하게 끼워지고 그 단부가 상기 가이드축에 접촉지지되며 타측은 상기 작은홈에 슬라이딩 가능하게 결합되고 중간에 걸림판을 형성하는 탄성축 사이에 위치되는 스프링과, 상기 제1케이스의 저면에 상기 탄성축과 직각으로 설치되어 상기 탄성축의 종방향 이동을 조절하기 위해 포스트를 장착하고 상기 포스트의 횡방향 이동을 제어하는 솔레노이드로 이루어진 제어부로 구성됨을 특징으로 한다.이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 스윙-잠금장치를 도시한 분해사시도이다.

이 금고도어의 전자식 스윙-잠금장치는, 도어의 내측에 장착되는 하우징부(100)와 이 하우징부(100)내에 장착되어 도어를 록킹 또는 언-록킹하는 작동부(200) 그리고 상기 작동부(200)를 제어하여 소정의 기능을 하도록 하는 제어부(300)로 나뉘어진다.

상기 하우징부(100)는 동일한 두께를 가지는 제1케이스(110)와 제2케이스(120)로 분할되어 있다.

상기 제1케이스(110)는 리브(111a)를 가로질러 형성하고 있고, 내벽을 따라 다수의 보스를 형성하고 있다. 상기 보스 중에서 각 모서리 부분의 보스(112a,112b,112c)는 제1케이스(110)가 제2케이스(120)와 함께 도어의 내측과 결합되도록 하는 것이고, 중간 부분에 형성된 보스(113a,113b)는 제1케이스(110)가제2케이스(120)와 결합되도록 하는 것이고, 상기 리브(111a)의 양쪽에 형성된 보스(114a,114b)는 PCB(printed circuit board,340)가 제1케이스(110)에 결합되도록 하는 것이다. 그리고 상기 제1케이스(110)에는 작동부(200)와 제어부(300)가 장착될 수 있도록 돌출된 형태로 구성된 부분이 있는 바 이는 관계되는 곳에서 설명하겠다.

상기 제2케이스(120)는 상기 제1케이스(110)에 형성된 각 모서리 부분의 보스(112a,112b,112c)와 중간 부분의 보스(113a,113b)와 상응하는 또 다른 보스(122a,122b,122c,123a,123b)를 형성하고 있으며, 도면에서 좌측 하부의 모서리의 보스(122c)로부터 일정각을 형성하는 지지편(121)을 일체 형성하고 있다. 이 지지편(121)은 상기 작동부(200)의 스윙블록(210)이 제1케이스(110)에 장착될 때 이를 지지해 주는 역할을 한다.

한편, 상기 제1케이스(110)와 제2케이스(120)는 조립후 종방향 양단으로 각각 개구(115,116)를 형성하는데, 도면에서 아랫쪽 개구(115)는 하부 조립면의 중앙에 형성되어 이 개구(115)를 통하여 스윙블럭(210)의 록킹돌기(211)가 돌출되고, 윗쪽 개구(116)는 제1케이스(110)로 치우쳐서 형성되어 PCB(340)의 제1접속부재(도시 않음)에 금고(10)의 도어(11)의 외부에 설치된 버튼조작부(12)와 연결된 제2접속부재(도시 않음)가 접속할 수 있게 한다.

상기 작동부(200)는 록킹돌기(211)를 형성하며 스윙운동과 일직운동을 함께 하는 스윙블록(210)을 하우징에 장착하고, 이 스윙블록(210)이 제1케이스(110)에서 원활히 작동할 수 있도록 가이드레일(220)을 형성한다.

상기 스윙블럭(210)은 상기 가이드레일(220)에 끼워지는 가이드축(212)을 형성하여 상기 록킹돌기(211)에 외력이 작용되면 가이드레일(220)내에서 축회전 하면서 가이드레일(220)을 따라 이동하게 되는데 그러기 위해서는 스윙블록(210)에 치형날개(214)를 형성하여 이 치형날개(214)가 제1케이스(110)의 내벽을 따라 맞물려서 이동하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 스윙블록(210)의 치형날개(214)는 가이드축(212)으로부터 제1케이스(110)의 내측벽을 향하여 치형(215)을 형성하고 있고, 이 치형(215)과 마주하는 내측벽에 래크(230)를 형성한다. 그리고 상기 스윙블럭(210)은 상기 제2케이스(120)에 형성된 지지편(121)에 의해 안정적으로 지지된다.

상기 제어부(300)는 상기 작동부(200)가 록킹 또는 언-록킹하도록 제어하는 것으로 탄성축(310)과 솔레노이드(320)로 구성되어 있다.

상기 탄성축(310)은 상기 가이드레일(220)에 윗쪽에서 축방향으로 끼워지면서 상기의 스윙블럭(210)의 가이드축(212)에 탄성력을 제공한다. 이 탄성축(310)은 중간에 걸림판(311)을 형성하며 이 걸림판(311)으로부터 아랫부분(312)은 상기 가이드레일(220)을 향하고 가이드레일(220)의 폭과 상응하는 폭을 하고 있다. 그 반대편 즉, 걸림판(311)의 윗부분(313)에는 코일스프링(314)이 장착된다.

따라서 스윙블럭(210)의 작동으로 가이드축(212)이 가이드레일(220)을 따라 상승할 때 탄성축(310)을 윗쪽으로 밀면 코일스프링(314)은 압축되면서 탄성력을 발생시킨다. 그러므로 제1케이스(110)에 형성된 리브(111a)는 상기 가이드레일(220)과 동축되는 위치에 코일스프링(314)의 지름보다 작은 홈(111c)을형성하여 스윙블럭(210)의 작동으로 가이드축(212)이 가이드레일(220)을 따라 상승할 때 탄성축(310)의 걸림판(311)이 코일스프링(314)을 압축시키면서 걸림판(311)의 윗 부분(313)이 홈(111c)을 관통할 수 있도록 한다.

상기 솔레노이드(320)는 탄성축(310)의 걸림판(311)의 윗부분(313)에서 탄성축(310)을 향하여 포스트(321)가 작동되도록 직각되는 방향으로 장착되는데 상기 제1케이스(110)의 해당부분에 장착공간(117)이 형성되어 있다.

한편, 솔레노이드(320)의 포스트(321)는 끝단에 그루브(groove,322)를 형성하여 걸림편(330)과 결합된다. 이 걸림편(330)은 탄성축(310)을 향하여 록킹면(331)을 형성하고 그 반대편에 플랜지(332)를 형성하고 걸림편(330)의 중앙에는 포스트(321) 끝단의 형상과 상응하는 결합홈(333)을 형성한다.

따라서, 포스트(321)가 탄성축(310)을 향하여 팽창하면 탄성축(310)도 록킹되고, 포스트(321)가 수축하면 탄성축(310)도 언-록킹된다.

그러므로 상기 록킹면(331)은 탄성축(310)의 걸림판(311)과 제1케이스(110)의 리브(111a,111b) 사이의 간격과 상응하는 폭을 가지고 있으며, 제1케이스(110)에 형성된 장착공간(117)은 록킹면(331)과 상응하는 개구(118)를 형성한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스윙- 잠금장치가 조립된 상태에서 록킹상태에 있는 것을 도시한 것으로, 상기 걸림편(330)이 솔레노이드(320)의 포스트(321)에 장착된 코일스프링(323)의 탄성력으로 탄성축(310)의 걸림판(311)의 상면에 슬라이딩되어 걸림으로써 탄성축(310)의 상방향 운동을 억제하게 되어 탄성축(310)의 걸림판(311)의 아랫부분(312)이 스윙블럭(210)의 가이드축(212)을 움직이지 못하게 함으로써 금고(10)의 도어(11)는 록킹상태가 된다. 따라서 이 때 금고(10)의 도어(11)의 외부에 설치된 레버 또는 다이알(13)을 돌려서 강제로 상기 수축판(410)을 이동시켜서 금고(10)의 도어(11)를 열려고 하여도 움직이지 못하게 된 스윙브럭(210)의 록킹돌기(211)가 상기 수축판(410)의 걸림홀(411)에 삽입되어 수축판(410)의 이동을 억제하게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 잠금장치가 조립된 상태에서 언-록킹상태에 있는 것을 도시한 것으로, 전기적 신호에 의해 솔레노이드(320)의 포스트(321)가 걸림편(330)과 함께 수축되어 탄성축(310)의 상방향 운동을 가능하게 하여 금고(10)의 도어(11)는 언-록킹상태가 된다. 따라서 이 때 금고(10)의 도어(11)의 외부에 설치된 레버 또는 다이알(13)을 돌려서 상기 수축판(410)을 이동시키면 스윙블럭(210)의 록킹돌기(211)가 수축판(410)에 연동되어 스윙운동을 일으키게 되고, 동시에 스윙블럭(210)의 가이드축(212)이 상방향으로 직선 운동을 하면서 탄성축(310)의 아래부분(312)을 상방향으로 밀게 되어 록킹돌기(211)가 록킹해제되므로써 금고(10)의 도어(11)는 언-록킹된다. 이러한 스윙블럭(210)의 운동은 스윙블럭(210)의 치형날개(213)에 형성된 치형(214)이 제1케이스(110)의 일측 내벽에 형성된 래크(230)와 맞물려서 이동함으로써 정확하고 일정하게 된다.

한편, 일정한 시간이 경과하면 솔레노이드(320)는 록킹상태로 복원되고 솔레노이드(320)의 포스트(321)에 장착된 코일스프링(323)의 탄성력이 걸림편에 작용하게 된다. 이 때 금고(10)의 도어(11)의 외부에 설치된 레버 또는 다이알(13)을 언-록킹시의 방향과 반대로 돌려 수축판(410)을 이동시키면 탄성축(310)의 코일스프링(314)에 의한 탄성력으로 인해 스윙블럭(210)이 아래로 스윙운동과 일직운동을 함께 하여 스윙블럭(210)의 록킹돌기(211)가 수축판(410)의 걸림홀(411)에 끼워지며, 탄성축(310)의 걸림판(311)은 걸림편(330)에 걸림으로써 다시금 금고(10)의 도어(11)는 록킹상태가 된다.

이와 같이 본 발명인 전자식 스윙-잠금장치에 의하면, 수축판에 의해 록킹 또는 언-록킹시 스윙블럭이 스윙운동과 더불어 일직운동을 함께 하여 스윙블럭의 회전각도를 작게 하여 코일스프링의 피로도를 적게 하고, 내부구조가 간단하면서도 스윙블럭의 동작을 정확히 제어하여 스윙블럭의 오동작을 예방하며, 록킹돌기에 걸리는 힘을 하우징의 벽면에 형성된 래크와 가이드축에 분산시킴으로써 오랜 사용에도 안정적으로 동작하게 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 전자식 잠금장치에 있어서,

   금고 도어의 내측에 고정되며 내벽을 따라 다수의 보스를 형성하고 종방향 양단에 개구를 형성하며 그 중간부분에 작은홈(111c)을 가지는 리브(111a)를 형성한 제1케이스(110)와, 상기 제1케이스(110)에 스크류로 결합되며 상기 보스와 부합되는 부분에 보스를 형성하는 제2케이스(120)로 이루어진 하우징부(100);

   상기 하우징부(100)의 제1케이스(110) 내에 장착되며 상기 제1케이스의 어느 한쪽의 개구로 돌출되는 록킹돌기(211)를 형성하고 이 록킹돌기의 상측에 상기 제1케이스의 저면을 향하여 가이드축(212)이 회전가능하게 결합된 스윙블럭과, 상기 제1케이스의 저면에 종방향으로 형성되어 상기 가이드축이 종방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 가이드레일(220)로 이루어진 작동부; 및

   상기 작동부의 가이드레일(220)에 상기 가이드축(212)이 이동하는 방향과 동축방향으로 일측이 슬라이딩 가능하게 끼워지고 그 단부가 상기 가이드축(212)에 접촉지지되며 타측은 상기 작은홈(111c)에 슬라이딩 가능하게 결합되고 중간에 걸림판(311)을 형성하는 탄성축(310)과, 상기 탄성축의 타측에 결합되어 상기 걸림판과 상기 제1케이스의 리브(111a) 사이에 위치되는 스프링(314)과, 상기 제1케이스의 저면에 상기 탄성축과 직각으로 설치되어 상기 탄성축의 종방향 이동을 조절하기 위해 포스트를 장착하고 상기 포스트의 횡방향 이동을 제어하는 솔레노이드로 이루어진 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 전자식 스윙-잠금장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 작동부의 스윙블록에는 외측 방향으로 원주 형상을 일체로 형성하고 이 원주형상에 치형이 형성된 치형날개(214); 및

   이 치형날개와 맞물리도록 상기 제1케이스의 내부 일측면에 형성된 래크(230);를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전자식 스윙-잠금장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부의 포스트는 일측단에 그루브가 형성되며, 상기 그루브와 조립 장착되어 상기 탄성축의 종방향 이동이 조절되도록 결합홈(333)을 형성하고 록킹 동작시 상기 탄성축의 걸림판에 걸려 록킹되도록 설치되는 걸림편이 부가되며, 상기 걸림편이 탄성력을 가지도록 상기 솔레노이드에 연결된 포스트와 포스트의 그루브가 결합되는 결합홈(333) 사이에 코일 스프링이 설치됨을 특징으로 하는 전자식 스윙-잠금장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징부의 제2케이스는 내측 모서리에서 소정 각도로 경사가 지도록 형성되어 상기 스윙블록을 지지하는 지지편이 부가되어 설치됨을 특징으로 하는 전자식 스윙-잠금장치.