KR100896935B1 - 도어락 제어장치 - Google Patents

Abstract

수동식 도어락을 위한 제어장치가 개시된다. 본 발명의 제어장치는 문에 기 설치되어 있는 수동식 잠금장치에 부가 장착된다. 제어장치는 모터 등에 의한 전동으로 수동식 잠금장치의 썸턴이나 축 부재를 구동함으로써 데드볼트(Dead Bolt)를 구동한다. 또한, 제어장치는 보조썸턴을 구비하여 데드볼트를 수동으로 제어할 수게 한다. 나아가, 수동에 의한 제어시, 사용자에 의한 회전력이 모터로 전달되지 않도록 함으로써 모터의 강제 역회전을 방지한다.

도어락, 수동, 전동, 썸턴

Description

도어락 제어장치{Control Apparatus for Door Lock}

본 발명은 문에 설치되어 있는 수동식 잠금장치에 장착하여 데드볼트(Dead Bolt)를 모터 등을 이용하여 전동으로 잠그거나 해제할 수 있을 뿐 아니라, 수동에 의한 데드볼트의 직접 제어를 가능하게 하는 도어락 제어장치에 관한 것이다.

문에 삽입 설치된 데드볼트(Dead Bolt)를 이용하여 문을 개폐하는 도어락(Door Lock)은 전동식과 수동식이 있다. 데드볼트는 문틀에 형성된 홈에 끼워지거나 해방되는 구조에 의해 잠금 상태 또는 잠금 해제상태를 제어하게 된다.

수동식 도어락은, 문 안쪽에 마련된 썸턴(Thumb Turn)을 수동으로 회전시킴으로써 데드볼트를 구동하고, 전동 도어락은 문의 안쪽에 마련된 내부장치가 모터 등의 전동력을 이용하여 데드볼트를 구동한다.

종래에 문에 설치된 수동식 도어락을 전동식으로 변경하기 위해서는 수동식 도어락 전체를 제거하고 전동식 도어락을 설치해야 했다.

또한, 종래의 전동식 도어락의 모터구동방식은 열쇠나 썸턴 등을 이용해 데 드볼트를 수동으로 제어하고자 할 경우, 썸턴에 기구적으로 연결된 모터가 강제로 회전하도록 되어 있다.

모터의 출력 향상을 위해 일반적으로 채택되는 감속기 구조 등에 의해, 모터의 강제 회전을 초래하는 수동 제어에 큰 힘이 소요되는 불편함이 있다.

본 발명의 목적은 문에 기 설치된 수동식 잠금장치에 부가 장착하여 데드볼트(Dead Bolt)를 전동으로 잠그거나 해제할 수 있을 뿐 아니라 수동에 의한 데드볼트의 직접 제어를 가능하게 함으로써, 기 장착된 수동식 잠금장치를 전동 및 수동으로 제어할 수 있는 도어록 제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 수동 및 전동에 의한 데드볼트의 구동이 가능하면서, 수동제어 시 사용자에 의해 발생한 회전력이 모터에 전달되지 않도록 하여 모터의 강제 회전을 방지하는 도어록 제어장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 도어락 제어장치는, 모터; 상기 모터를 정지시키는 신호를 생성하는 정지스위치부; 상기 모터의 역회전을 위한 신호를 생성하는 역회전스위치부; 상기 모터의 출력 축에 결합되며, 캠돌기를 구비하고, 회전에 따라 상기 정지스위치부를 작동시키는 제1접촉부가 형성된 휠(Wheel)부 재; 상기 캠돌기와 상보적으로 작용하는 캠팔로워를 가지며, 상기 휠부재와 동축 상에 결합되는 종동기어; 상기 종동기어와 맞물려 회전하며, 외부의 수동식 도어락의 썸턴이 결합되는 홈이 몸체에 형성되고, 회전에 따라 상기 역회전스위치부를 작동시키는 제2접촉부가 형성된 섹터기어; 상기 수동식 도어락의 썸턴과 대향되게 상기 섹터기어의 몸체에 결합되는 보조썸턴; 및 상기 보조썸턴을 지지하기 위한 케이스를 포함한다.

또한, 도어락 제어장치는 수동식 도어락의 썸턴이 아닌 축 부재에 결합될 수 있으며, 이를 위해 섹터기어의 몸체에 축 부재를 결합하기 위한 홈이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 역회전스위치부는, 상기 모터의 출력 축의 반시계방향 회전을 시계방향으로 역회전시키는 신호를 생성하는 제1스위치 및 상기 모터의 출력 축의 시계방향 회전을 반시계방향으로 역회전시키는 신호를 생성하는 제2스위치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 섹터기어의 제2접촉부는 상기 역회전스위치부를 가압하기 위한 별도의 가압돌기로 형성되고, 상기 섹터기어는 원주의 1/4 구간범위 내지 원주의 1/3 구간범위에 기어치가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 섹터기어의 수동식 도어락의 썸턴이 결합되는 체결홈은 십자 형태를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 도어락 제어장치는 수동식 잠금장치에 부착하여 전동식 및 수동식으로 제어할 수 있어서, 기 설치된 수동식 제어장치를 제거할 필요 없는 유용성이 있다.

또한, 도어락 제어장치의 전동 및 수동 제어 겸용구조는 수동제어시 모터가 강제 회전하는 것을 차단하고, 수동제어시 감속기 구조 등에 의한 회전의 저항력을 제거할 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어락 제어장치와 수동식 도어락을 분해한 사시도이다.

본 발명의 도어락 제어장치(100)는 문에 기 설치된 수동식 도어락(300)에 부가설치되어, 수동식 도어락(300)의 썸턴(Thumb Turn)(310) 또는 축 부재(350)를 전동력으로 구동한다.

수동식 도어락(300)은 잠금작용을 하는 데드볼트(330)와 문의 안쪽에서 데드볼트(330)를 수동으로 움직이기 위한 썸턴(310)을 구비한다. 썸턴(310)은 축 부재(350)에 축 결합되어 있다. 축 부재(350)는 데드볼트 연동아암(미도시) 등의 내부 장치에게 회전력을 전달하여 데드볼트(330)를 수평으로 구동하게 된다.

도어락 제어장치(100)는 썸턴(310)을 구동함으로써 썸턴(310)에 연결된 축 부재(350)를 회전시켜 데드볼트(330)를 구동하거나 직접 축 부재(350)를 회전시켜 데드볼트(330)를 구동한다. 다시 말해, 도어락 제어장치(100)는 수동식 도어락(300)의 썸턴(310) 또는 축 부재(350)를 직접 제어하는 것이다. 따라서, 썸턴(310)이나 썸턴(310)을 위한 축 부재(350)가 마련된 수동식 도어락이라면 어떠한 구조를 가지더라도 도어락 제어장치(100)를 장착할 수 있다.

또한, 도어락 제어장치(100)는 별도의 보조썸턴(150)을 구비하여 수동에 의한 데드볼트(330)의 구동을 가능하게 한다. 나아가, 도어락 제어장치(100)는 수동에 의한 데드볼트(330)의 구동시 모터 등이 역회전하지 않도록 함으로써 모터를 보호한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어락 제어장치의 분해사시도, 도 3은 도 2의 도어락 제어장치의 결합상태를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4는 도 2의 도어락 제어장치의 요부의 결합관계의 일 예를 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 5는 도어락 제어장치(100)가 수동식 도어락(300)의 썸턴(310)에 결합되는 경우를 도시하고 있다.

도어락 제어장치(100)는 본체(110)와 본체(110)를 문에 고정하기 위한 브라켓(170)을 포함한다. 본체(110)는 전면케이스(111) 및 후면케이스(113)에 의해 보호되고, 전면케이스(111)에는 보조썸턴(150)이 끼워져 장착된다.

본체(110)의 내부에는 모터(115), 휠(Wheel)부재(117), 종동기어(119), 섹터(Sector)기어(123), 정지스위치부(125) 및 역회전스위치부(127)가 구비된다.

모터(115)는 전동에 의한 회전력을 출력한다. 모터(115)는 소정의 제어신호 에 따라 정회전 또는 역회전하면서 회전력을 출력한다.

휠부재(117)는 모터(115)의 출력 축(115a)에 고정 결합되어 모터(115)의 회전에 따라 회전한다. 휠부재(117)의 회전면 중 종동기어(119)와 대향되는 면에는 캠(Cam)돌기(117a)를 구비하고 있어 모터(115)의 회전력을 선택적으로 종동기어(119)로 전달한다.

휠부재(117)의 외주면 근처에는 정지스위치부(125)가 마련되고, 휠부재(117)의 외주면에는 회전에 따라 정지스위치부(125)를 작동시키는 제1접촉부(117b)가 형성되어 있다. 도 2의 제1접촉부(117b)는 접촉센서 형태의 정지스위치부(125)를 가압하기 위한 돌기의 형태로 마련되어 있으나, 스위치의 종류(예컨대, 적외선 센서)에 따라 제1접촉부(117b)의 형태는 다양하게 마련될 수 있다.

종동기어(119)는 모터(115)의 출력 축(115a)에 고정 결합된 축부재(121)에 끼워져 휠부재(117)와 동축 상에 결합되나 축부재(121)에 의해 구속되지 아니하며, 휠부재(117)의 캠돌기(117a)에 대응되는 캠팔로워(Cam Follower)(119a)가 마련되어 선택적으로 회전하게 된다.

섹터기어(123)는 종동기어(119)와 맞물려 회전한다. 섹터기어(123)에 형성된 기어치는 썸턴(310) 및 보조썸턴(150)의 회전반경(90°)에 대응되며 소정의 여유분을 포함할 수 있다. 따라서 기어치는 섹터기어(123)의 원주의 1/4 구간범위 내지 원주의 1/3 구간범위에 마련되는 것이 바람직하며, 도 2의 섹터기어(123)는 원주의 약 1/3(120°)구간에 기어치가 형성되어 있다.

섹터기어(123)의 외측에는 수동 제어시의 회전 반경을 제한하기 위한 스토 퍼(Stopper)(133)가 마련되어 기어치의 회전을 방해한다.

섹터기어(123)의 몸체에는 수동식 도어락(300)의 썸턴(310)이 결합하는 제1체결홈(123b)이 형성되어, 섹터기어(123)의 회전력을 수동식 도어락(300)의 썸턴(310)으로 전달한다. 또한, 섹터기어(123)의 제1체결홈(123b)에는 수동 제어를 위해 보조썸턴(150)이 썸턴(310)과 함께 결합된다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 후면케이스(113)는 썸턴(310)의 결합을 위한 홈이 형성되어 있고, 썸턴(310)의 돌출형상을 수용하기 위한 공간부를 형성하기 위해 안쪽으로 접혀져 있다.

수동식 도어락(300)을 포함하는 통상의 도어락의 썸턴(310)은 도 2에 도시된 바와 같은 형태를 가지나 길이와 두께 등에서 다양함이 있다.

예컨대, 도 2와 같이 섹터기어(123)의 제1체결홈(123b)의 크기보다 얇은 썸턴(310)은, 제1체결홈(123b)의 크기와 비슷한 보조썸턴(150)에 형성된 끼움돌기(151)에 끼워져 장착된다. 또한, 썸턴(310)이 섹터기어(123)의 제1체결홈(123b)에 맞춤으로 끼워질 만큼의 두께를 가진 경우, 보조썸턴(150)은 끼움돌기(151)를 가질 필요가 없다.

섹터기어(123)의 제1체결홈(123b)은 십자 형태를 가짐으로써, 수동식 도어락(300)의 설치 형태에 따른 썸턴(310)의 회전방향과 관계없이 설치할 수 있도록 한다. 예컨대, 도 2에 도시된 보조썸턴(150)과 썸턴(310)의 결합은 썸턴(310)이 도시된 상태에서 반시계방향으로 회전이 가능한 경우이다.

만약 썸턴(310)이 도시된 상태에서 시계방향으로 회전 가능한 구조라면, 설치자는 썸턴(310)을 도시된 상태에서 시계방향으로 90°회전시켜 조립해야 한다.

섹터기어(123)의 몸체에는 썸턴(310)을 결합하기 위한 제1체결홈(123b) 이외에도 보조썸턴(150)의 고정을 위한 제2체결홈(123c)이 4개 마련되어 있다.

섹터기어(123)에는 회전에 따라 역회전스위치부(127)를 작동시키는 제2접촉부(123a)가 형성되어 있다.

역회전스위치부(127)는 구동 중인 모터(115)를 정지시킴과 동시에 역회전하도록 하는 신호를 생성하기 위한 것으로, 제2접촉부(123a)의 형태에 대응하여 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있다.

도 2는 1개 돌기 형태의 제2접촉부(123a)에 대응하여 제1스위치(129) 및 제2스위치(131)를 마련된 예이다. 제1스위치(129)는 모터(115)의 반시계방향 회전을 시계방향으로 역회전시키는 신호를 생성하며, 제2스위치(131)는 모터(115)의 시계방향 회전을 반시계방향으로 역회전시키는 신호를 생성한다.

정지스위치부(125) 및 역회전스위치부(127)는 모터(115)로 제어신호를 출력하는 제어부(미도시)와 연결된다. 전동제어의 경우, 제어부(미도시)는 정지스위치부(125) 및 역회전스위치부(127)의 상태를 읽어 모터(115)를 정회전 또는 역회전시킨다.

도어락 제어장치(100)가 수동식 도어락(300)의 축 부재(350)에 직접 결합되는 경우 섹터기어(123)의 제1체결홈(123b)의 형태가 달라질 수 있다.

도 5는 도 2의 도어락 제어장치의 동작설명에 제공되는 도면이다. 도 5의 (a) 내지 (c)는 전동제어에 의한 동작을 도시한 것이고, (c) 및 (d)는 수동제어에 의한 동작을 도시한 것이다. 이하에서 설명의 편리를 위해, 각 구성의 회전방향을 도시된 도면을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 설명한다.

전동제어의 경우 수동식 도어락(300)의 구조에 따라 썸턴(310)의 반시계방향 회전 결과가 잠금상태 또는 해제생태로 서로 다를 수 있다. 도 5는 보조썸턴(150)을 도시하고 있으나, 보조썸턴(150)과 수동식 도어락(300)의 썸턴(310)은 동일한 위치 또는 동일한 회전동작을 가진다.

도 5의 (a)를 참조하면, 보조썸턴(150)이 세워진 상태에서, 캠돌기(117a)와 캠팔로워(119a)가 소정 구간 이격된 상태를 유지하고 있다. 휠부재(117)의 제1접촉부(117b)는 정지스위치부(125)를 작동시키고 있고, 섹터기어(123)의 제2접촉부(123a)는 제1스위치(129)를 가압하고 있는 상태이다. 설명의 편리를 위해 썸턴(310)은 보조썸턴(150)과 동일한 위치인 것으로 가정한다.

도 5의 (b)와 같이, 도 5의 (a) 상태의 썸턴(310)을 반시계방향으로 90°회전시키기 위해, 모터(115)가 시계방향으로 회전을 시작하면, 모터(115)의 출력 축(115a)에 고정 결합된 휠부재(117)가 회전을 시작하고 정지스위치부(125)가 해제된다.

휠부재(117)의 소정 구간 회전 후에 캠돌기(117a)가 종동기어(119)의 캠팔로워(119a)와 마주치면 종동기어(119)가 회전을 시작하고, 섹터기어(123)가 반시계 방향으로 회전하기 시작한다. 섹터기어(123)의 회전에 따라 보조썸턴(150) 및 썸턴(310)이 반시계방향으로 회전한다.

모터(115) 및 섹터기어(123)의 회전은 섹터기어(123)의 제2접촉부(123a)가 제2스위치(131)를 가압할 때까지 이어진다.

도 5의 (c)와 같이, 제2스위치(131)가 가압되면, 제어부(미도시)는 모터(115)의 회전을 정지시킴과 동시에 반시계방향으로 역회전시킨다. 모터(115)의 반시계방향 회전에 따라 휠부재(117)가 반시계 방향으로 회전한다. 이 경우, 휠부재(117)의 캠돌기(117a)는 캠팔로워(119a)로부터 이격된다. 캠돌기(117a)가 캠팔로워(119a)로부터 이격되기 때문에 휠부재(117)의 회전에 불구하고, 종동기어(119) 및 섹터기어(123)는 회전하지 아니한다. 휠부재(117)의 역회전에 따라 제1접촉부(117b)가 정지스위치부(125)를 가압하면, 제어부(미도시)는 모터(115)를 정지시킨다.

이와 같이, 역회전스위치부(127)인 제2스위치(131)에 의한 모터(115)의 역회전은 캠돌기(117a)와 캠팔로워(119a)를 이격시키기 위함이다. 캠돌기(117a)가 캠팔로워(119a)와 이격되어 있지 아니하면, 전동 제어 이후에 발생할 수 있는 수동 제어시, 섹터기어(123)에서 종동기어(119)로 전달되는 회전력이 휠부재(117)로 전달되게 됨으로써 모터(115)가 강제로 회전하게 된다. 도 5의 (c) 및 (d)는 이러한 수동제어를 보인다.

도 5의 (d)를 참조하면, 사용자가 도 5의 (c)상태의 보조썸턴(150)을 시계방향으로 회전시킬 경우, 섹터기어(123)가 시계방향으로, 종동기어(119)가 반시계방향으로 회전한다. 종동기어(119)의 회전에 따라 캠팔로워(119a)가 반시계방향으로 회전하면서 캠돌기(117a)로부터 더 이격된다.

캠팔로워(119a)가 캠돌기(117a)와 다시 마주치기 전에, 사용자에 의한 섹터 기어(123)의 회전은 스토퍼(133)에 의해 정지된다. 수동제어의 경우, 정지스위치부(125) 및 역회전스위치부(127)가 제1접촉부(117b) 및 제2접촉부(123a)에 의해 작동하더라도 제어부(미도시)는 모터(115)를 제어하지 아니한다.

도 5의 (c)상태에서, 전동제어에 의해 도 5의 (a)상태로 진행하는 메카니즘은 도 5의 (a) → 도 5의 (c)에 대응되며 회전방향을 제외하면 동일하게 설명될 수 있다. 다시 말해, 섹터기어(123)가 시계방향으로 회전함에 따라 제1스위치를 가압하면, 모터(115)는 시계방향으로 역회전하였다가 휠부재(117)의 제1접촉부(117b)가 정지스위치부(125)를 가압함으로써 정지한다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어락 제어장치와 수동식 도어락을 분해한 사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어락 제어장치의 분해사시도,

도 3은 도 2의 도어락 제어장치의 결합상태를 설명하기 위한 사시도,

도 4는 도 2의 도어락 제어장치의 요부의 결합관계의 일 예를 도시한 단면도, 그리고

도 5의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 도어락 제어장치의 동작상태를 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

110 : 본체 111 : 전면 케이스

113 : 후면 케이스 115 : 모터

117 : 휠 부재 117a : 캠 돌기

117b : 제1접촉부 119 : 종동기어

119a : 캠 팔로워 123 : 섹터기어

123a : 제2접촉부 123b : 제1체결홈

123c : 제2체결홈 125 : 정지스위치부

127 : 역회전스위치부 129 : 제1스위치

131 : 제2스위치 133 : 스토퍼

150 : 보조썸턴 151 : 끼움돌기

170 : 브라켓 300 : 수동식 도어락

310 : 수동식 도어락의 썸턴 330 : 수동식 도어락의 데드볼트 350 : 수동식 도어락의 축 부재

Claims (6)

1. 모터;

   상기 모터를 정지시키는 신호를 생성하는 정지스위치부;

   상기 모터의 역회전을 위한 신호를 생성하는 역회전스위치부;

   상기 모터의 출력 축에 결합되며, 캠돌기를 구비하고, 회전에 따라 상기 정지스위치부를 작동시키는 제1접촉부가 형성된 휠(Wheel)부재;

   상기 캠돌기와 상보적으로 작용하는 캠팔로워를 가지며, 상기 휠부재와 동축 상에 결합되는 종동기어;

   상기 종동기어와 맞물려 회전하며, 외부의 수동식 도어락의 썸턴이 결합되는 홈이 몸체에 형성되고, 회전에 따라 상기 역회전스위치부를 작동시키는 제2접촉부가 형성된 섹터기어;

   상기 수동식 도어락의 썸턴과 대향되게 상기 섹터기어의 몸체에 결합되는 보조썸턴; 및

   상기 보조썸턴을 지지하기 위한 케이스;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도어락 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 섹터기어의 수동식 도어락의 썸턴이 결합되는 체결홈은 십자 형태를 가 지는 것을 특징으로 하는 도어락 제어장치.
3. 모터;

   상기 모터를 정지시키는 신호를 생성하는 정지스위치부;

   상기 모터의 역회전을 위한 신호를 생성하는 역회전스위치부;

   상기 모터의 출력 축에 결합되며, 캠돌기를 구비하고, 회전에 따라 상기 정지스위치부를 작동시키는 제1접촉부가 형성된 휠(Wheel)부재;

   상기 캠돌기와 상보적으로 작용하는 캠팔로워를 가지며, 상기 휠부재와 동축 상에 결합되는 종동기어;

   상기 종동기어와 맞물려 회전하며, 외부의 수동식 도어락의 축 부재가 결합되는 홈이 몸체에 형성되고, 회전에 따라 상기 역회전스위치부를 작동시키는 제2접촉부가 형성된 섹터기어;

   상기 수동식 도어락의 축 부재와 대향되게 상기 섹터기어의 몸체에 결합되는 보조썸턴; 및

   상기 보조썸턴을 지지하기 위한 케이스;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도어락 제어장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 역회전스위치부는,

   상기 모터의 출력 축의 반시계방향 회전을 시계방향으로 역회전시키는 신호를 생성하는 제1스위치; 및

   상기 모터의 출력 축의 시계방향 회전을 반시계방향으로 역회전시키는 신호를 생성하는 제2스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어락 제어장치.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 역회전스위치부는

   상기 섹터기어의 제2접촉부는 상기 역회전스위치부를 가압하기 위한 별도의 가압돌기로 형성된 것을 특징으로 하는 도어락 제어장치.
6. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 섹터기어는 원주의 1/4 구간범위 내지 원주의 1/3 구간범위에 기어치가 형성된 것을 특징으로 하는 도어락 제어장치.

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