KR101978524B1

KR101978524B1 - 개선된 액츄에이터 모듈, 가전 제품의 도어를 잠금/해제하기 위한 시스템, 및 관련 작동 방법

Info

Publication number: KR101978524B1
Application number: KR1020137013952A
Authority: KR
Inventors: 파브리지오 프로무티코
Original assignee: 비트론 에스.피.에이.
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2031-11-03
Also published as: EP2635736A2; KR20130112901A; PL2635736T3; WO2012059950A2; WO2012059950A3; US20130293032A1; IT1402638B1; CN103249889B; ITRM20100582A1; CN103249889A; EP2635736B1

Abstract

본 발명은, 여기될 때 전자기장을 발생시킬 수 있는 솔레노이드(31), 및 상기 솔레노이드(31)에 의해 발생된 전자기장으로 인해 이동 가능한 가동 코어(33)로서, 제1 단부(33') 및 제2 단부(33")를 구비하며 휴지 위치 및 작동 위치를 취할 수 있는 가동 코어(33)를 포함하는 구동 유닛(3)을 구비한 액츄에이터 모듈(1, 1')에 있어서, 상기 가동 코어(33)는 자성이고/자성이거나 자화 가능하며, 상기 구동 유닛(3)은 활성화 신호들 및 보호 신호들에 의해 제어될 수 있고, 상기 활성화 신호들은 상기 가동 코어(33)를 상기 휴지 위치로부터 상기 작동 위치로 이동 및 유지하기 위한 자기장을 발생시키도록 상기 솔레노이드(31)를 통전시킬 수 있으며, 상기 보호 신호들은 상기 가동 코어(33)를 상기 휴지 위치로 복귀 및 유지하기 위한 자기장을 발생시키도록 상기 솔레노이드(31)를 여기시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 모듈(1)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 잠금/해제 시스템 및 상기 잠금/해제 시스템을 보호하는 방법에 관한 것이다.

Description

개선된 액츄에이터 모듈, 가전 제품의 도어를 잠금/해제하기 위한 시스템, 및 관련 작동 방법{IMPROVED ACTUATOR MODULE, SYSTEM FOR LOCKING-UNLOCKING A DOOR OF A HOUSEHOLD APPLIANCE AND RELATIVE OPERATING METHOD}

본 발명은 개선된 액츄에이터 모듈, 가전 제품의 도어를 잠금/해제하기 위한 시스템, 및 관련 작동 방법에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 전기 또는 자기 소음이 없는 전자기장에 의해 가동 요소를 인에이블 또는 디스에이블하며 조용히 작동할 수 있는 모듈에 관한 것이다.

이하에서는, 세탁기와 같은 가전 제품의 도어를 잠금 또는 해제하기 위한 전자기 액츄에이터가 설명될 것이지만, 이러한 특정한 용도에 제한되는 것으로서 고려되지 않아야 함은 물론이다.

현재 잘 알려진 바와 같이, 세탁기의 도어의 개폐를 가능하게 하는 여러 안전 시스템들이 있다.

선행 기술에 따른 도어 잠금/해제 장치들이 예컨대 본 출원인이 소유한 미국 특허 US 6,334,637 B1 또는 이탈리아 특허 출원 TO2006A000026에 개시되어 있다. 이러한 시스템들에서, 잠금/해제 장치는 도어와 통합된 프롱(prong)을 유지 또는 해제하기에 적합한 기계 모듈, 및 활성화 전기기계 유닛을 구비한 전기 모듈을 필수적으로 포함한다. 상기 활성화 전기기계 유닛은 솔레노이드, 및 상기 솔레노이드에 의해 발생된 자기장에 의해 이동 가능한 코어를 구비한다. 상기 활성화 전기기계 유닛은 또한 일 단에 후크를 구비한 기계 요소, 및 상기 후크가 맞물릴 수 있는 톱니바퀴를 포함한다. 상기 톱니바퀴는 적절한 회전으로 안전핀을 제어할 수 있고, 안전핀은 휴지 또는 인입 위치(안전핀이 상기 기계 모듈과 상호 작용하지 않는다), 또는 활성 또는 인출 위치(도어가 폐쇄되고 기계가 턴온되거나 작동 중일 때 도어의 개방을 방지하기 위해, 안전핀이 상기 기계 모듈과 상호 작용한다)를 취할 수 있다.

안전핀을 인출하기 위해 톱니바퀴의 사전 설정된 각도의 회전이 요구되는 한편(이는 제1 펄스에 의해 가동 코어의 활성화 후에 일어난다), 안전핀을 인입하기 위해 톱니바퀴의 동일한 각도의 2번(어쨌든 적어도 1번)의 회전이 요구되도록(그러므로, 이는 가동 코어의 2번의 활성화, 즉 2개의 펄스 후에 일어난다), 상기 조립체와 상기 톱니바퀴가 이루어진다.

따라서, 선행 기술에 따른 장치들에서, 가동 코어를 병진 운동시키기 위해 필요한 솔레노이드로의 전류 펄스는 약 20 밀리세컨드 이하이다.

그러나, 세탁기 또는 일반적인 제품이 작동 중일 때, 안전핀이 휴지 위치로 복귀하지 않을(즉, 인입되지 않을) 필요가 있다. 이를 위해, 항상 선행 기술에서는, 솔레노이드의 전원 단자와 직렬로 배치된 정온도계수(positive temperature coefficient, PTC) 저항기가 제공된다.

잘 알려진 바와 같이, PTC 저항기는 온도 및 그에 따라 이를 통해 흐르는 전류에 비례하여 저항이 증가한다. 그러므로, 도어가 폐쇄되고 세탁기가 턴온될 때, 제1 임펄스(즉, 안전핀을 인출하기 위한 임펄스)는 가전 제품의 작동 주기의 지속기간 동안 지속된다. 약 1초 또는 2초 후에, PTC 저항기는 약 15 메그옴의 저항에 도달하여, 솔레노이드를 통과하는 전류 및 그에 따른 자기장을 현저히 감소시킨다. 따라서, 가동 코어는 휴지 위치로 복귀하고, 솔레노이드는 간섭 신호로부터 보호된다.

선행 기술에 따른 장치들에서 발생하는 문제점은, PTC 저항기가 솔레노이드를 통과하는 전류를 아주 작은 값으로 감소시키기 위한 저항에 도달하는 데 소요된 기간(전술한 바와 같이, 약 1초 또는 2초) 동안 장치를 보호할 때, 가동 코어가 거슬리는 윙윙 소리를 내며 진동한다는 것이다.

선행 기술에 속하는 특허 출원 WO 2010/026536 A는 솔레노이드에 의해 이동 가능한 영구 자석 코어의 양 단부에 대응하는 2개의 영구 자석들을, 영구 자석 코어를 제자리에 유지하기에 적합하도록 제공하여, 전술한 문제점을 해결한다.

이러한 해결방안은 조립체의 사용을 어렵게 하며 비용을 증가시킨다.

따라서, 전술한 내용을 고려하여, 본 발명의 목적은 보호 시에 소음 또는 윙윙 소리를 내지 않는, 전기 또는 전자기 간섭이 없는 액츄에이터 모듈을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이러한 액츄에이터 모듈을 사용한 가전 제품 도어 잠금/해제 시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 액츄에이터 모듈 및/또는 잠금/해제 시스템의 작동 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따르면, 이러한 결과들 및 다른 결과들은 적절히 편광된 신호들에 의해 제어되도록 스위치 수단을 구비한 액츄에이터 모듈에 의해 얻어진다.

그러므로, 본 발명의 특정한 목적은, 여기될 때 전자기장을 발생시킬 수 있는 솔레노이드, 및 상기 솔레노이드에 의해 발생된 전자기장으로 인해 이동 가능한 가동 코어로서, 제1 단부 및 제2 단부를 구비하며 휴지 위치 및 작동 위치를 취할 수 있는 가동 코어를 포함하는 구동 유닛을 구비한 액츄에이터 모듈에 있어서, 상기 가동 코어는 자성이고/자성이거나 자화 가능하며, 상기 구동 유닛은 활성화 신호들 및 보호 신호들에 의해 제어될 수 있고, 상기 활성화 신호들은 상기 가동 코어를 상기 휴지 위치로부터 상기 작동 위치로 이동 및 유지하기 위한 자기장을 발생시키도록 상기 솔레노이드를 통전시킬 수 있으며, 상기 보호 신호들은 상기 가동 코어를 상기 휴지 위치로 복귀 및 유지하기 위한 자기장을 발생시키도록 상기 솔레노이드를 여기시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 모듈이다.

항상 본 발명에 따르면, 상기 활성화 신호들은 제1 편광을 가진 펄스들로 구성될 수 있고, 상기 보호 신호들은 상기 제1 편광과 정반대의 제2 편광을 가진 펄스들로 구성된다.

여전히 본 발명에 따르면, 상기 가동 코어는 영구 자석일 수 있다.

추가로 본 발명에 따르면, 상기 가동 코어는 자화 가능한 재료로 이루어질 수 있고, 상기 모듈은 상기 가동 코어의 상기 제1 단부 인근에 배치된 영구 자석을 포함할 수 있다.

항상 본 발명에 따르면, 상기 가동 코어는 상기 솔레노이드와 직렬 연결된 정온도계수(PTC) 저항기를 포함할 수 있다.

여전히 본 발명에 따르면, 상기 구동 유닛은 상기 가동 코어의 상기 제1 단부와 연결된 제1 단부, 및 후크 형상의 제2 단부를 구비한 기계 부재를 포함할 수 있다.

추가로 본 발명에 따르면, 상기 모듈은 제어 논리 유닛에 연결 가능하며 그에 의해 제어 가능한 안전 유닛, 및 프롱 또는 이와 유사한 것을 유지 또는 해제하기에 적합한 기계 모듈과 상호 작용할 수 있는 제어 메커니즘을 포함할 수 있고, 상기 구동 유닛은 상기 제어 메커니즘과 상호 작용할 수 있으며, 상기 안전 유닛은 상기 제어 메커니즘의 작동을 인에이블 및 디스에이블할 수 있다.

유리하게는 본 발명에 따르면, 상기 안전 유닛은 온도 증가를 겪으면 형상이 변형될 수 있는 바이메탈 포일, 상기 바이메탈 포일보다 더 높게 배치되어, 이와 열 및 전기 접촉하는 추가적인 PTC 저항기, 및 상기 저항기와 접촉하는 레버를 포함할 수 있고, 상기 제어 메커니즘은 상기 레버와 결합되며 휴지(인입) 위치 및 활성(인출) 위치를 취할 수 있는 안전핀, 및 치형바퀴, 바람직하게는 톱니바퀴를 포함할 수 있으며, 상기 안전핀은 상기 톱니바퀴 내에 배치되고, 상기 톱니바퀴는 상기 안전핀과 상호 작용하여 상기 안전핀의 이동을 차단 또는 해제하는 내부 잠금/해제 메커니즘을 구비하며, 그에 따라 적어도 1개의 회전 스텝의 결과로 상기 안전핀을 해제하여 상기 안전핀이 상기 활성 위치를 취할 수 있게 할 수 있고, 상기 톱니바퀴의 적어도 1개의 추가 스텝의 결과로, 상기 톱니바퀴는 상기 안전핀이 상기 활성 위치를 취하지 못하게 할 수 있으며, 상기 기계 부재의 상기 제2 단부는 상기 톱니바퀴와 맞물리고, 그에 따라 상기 솔레노이드의 여기마다 상기 톱니바퀴의 1개의 회전 스텝을 초래할 수 있다.

항상 본 발명에 따르면, 상기 솔레노이드는 액츄에이터, 릴레이, 또는 자기 제어 스위치의 코일일 수 있다.

본 발명의 다른 목적은, 세탁기와 같은 가전 제품의 도어를 잠금/해제하기 위한 시스템에 있어서, 상기 가전 제품의 도어와 통합된 프롱을 유지 또는 해제하기에 적합한 기계 모듈, 앞서 정의된 바와 같은 액츄에이터 모듈로서, 상기 액츄에이터 모듈의 상기 안전핀이 상기 휴지 위치를 취할 때, 상기 액츄에이터 모듈은 상기 기계 모듈과 상호 작용하지 않는 반면, 상기 안전핀이 상기 활성 위치를 취할 때, 상기 액츄에이터 모듈은 상기 도어의 상기 프롱의 해제를 방지하기 위해 상기 기계 모듈과 상호 작용하는 액츄에이터 모듈, 및 상기 솔레노이드의 제1 전기 단자 및 제2 전기 단자 상에 상기 활성화 및 보호 신호들을 생성하기에 적합하며, 상기 액츄에이터 모듈의 상기 활성화 신호들 및 상기 보호 신호들을 생성할 수 있는 제어 논리 유닛을 포함하는 시스템이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 앞서 정의된 잠금/해제 시스템을 보호하는 방법으로서, 보호 신호를 생성하여, 상기 시스템을 보호하기 위해 필요한 전체 시간 간격 동안, 상기 가동 코어를 상기 휴지 위치에 유지하며, 상기 PTC 저항기의 저항을 증가시키는 단계를 포함하는 방법이다.

항상 본 발명에 따르면, 상기 방법은: 상기 보호 신호의 상기 생성 단계 전에, 상기 제어 논리 유닛에 의해 제1 활성화 신호를 생성하여, 상기 안전핀을 상기 활성 위치에 설정하는 단계; 및 상기 보호 신호의 상기 생성 단계 후에, 상기 제어 논리 유닛에 의해 제2 활성화 신호를 생성하여, 상기 안전핀을 상기 휴지 위치에 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여전히 본 발명에 따르면, 상기 제1 활성화 신호는 제1 편광을 가진 전기 펄스로 구성될 수 있고, 상기 제2 활성화 신호는 상기 제1 편광을 가진 전기 펄스로 구성되며, 상기 보호 신호는 상기 제1 편광과 정반대의 제2 편광을 가진 복수의 전기 펄스들로 구성된다.

본 발명은 특히 첨부 도면을 참조하여 바람직한 구현예들에 따라 예시적이지만 제한적이지 않은 목적으로 설명될 것이다.
도 1은 개방된 액츄에이터 모듈의 제1 구현예를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 개방된 액츄에이터 모듈의 평면도를 도시한다.
도 3은 도 1에 따른 액츄에이터 모듈의 단면선(A-A)을 따른 횡단면을 도시한다.
도 4는 솔레노이드의 사시도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 액츄에이터 모듈의 활성화 및 보호 신호들의 파형들과 함께 솔레노이드의 연결 전기 회로를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 액츄에이터 모듈의 제2 구현예를 도시한다.

다양한 도면들에서, 유사한 구성요소들을 동일한 도면 부호들로 나타낼 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 인클로져(2)를 구비한 액츄에이터 모듈(1)이 있고, 여기서 구동 유닛(3), 안전 유닛(4), 안전핀(51)의 제어 메커니즘(5), 및 도면에 도시되지 않은 제어 논리 유닛이 연결되는 제어 단자들(61, 62, 63, 64)이 제공된다.

구동 유닛(3)은 전원 공급을 위한 제1 단자(31') 및 제2 단자(31")를 구비한 솔레노이드(31)를 포함한다. 상기 구동 유닛(3)은 또한 도 5에 도시된 바와 같이, 즉 상기 솔레노이드(31), 특히 단자(31")와 직렬 연결된 정온도계수(PTC) 저항기(32)를 포함한다.

상기 구동 유닛(3)은 또한 가동 코어(33)를 포함하고, 본 구현예에서 가동 코어(33)는 제1 단부(33') 및 제2 단부(33")를 구비한 자석이다. 상기 가동 코어(33)는 상기 솔레노이드(31) 내에 배치되며, 휴지 위치(가동 코어가 상기 솔레노이드(31)로부터 적어도 부분적으로 인출되고, 상기 제1 단부(33')가 인클로져(2)의 벽(21)에 실질적으로 인접(접경)한다), 및 작동 위치(상기 가동 코어(33)가 상기 솔레노이드(31) 내에 배치된 상태로 B 방향을 따라 이동하여, 상기 제1 단부(33')가 인클로져(2)의 벽(21)으로부터 이격된다)를 취할 수 있다.

마지막으로, 상기 구동 유닛(3)은 상기 가동 코어(33)의 상기 제2 단부(33")와 결합된 제1 단부(34') 및 후크 형상의 제2 단부(34")를 가진 구동 부재(34)를 포함한다. 상기 구동 부재(34)의 리턴 스프링(35)이 또한 제공된다.

안전 유닛(4)은 상기 단자(64)에 전기적으로 연결된 실질적인 바이메탈 플레이트(41)를 포함한다. 상기 바이메탈 플레이트(41)는 온도 증가를 겪은 후에 형상이 변형(만곡)될 수 있다. 상기 안전 유닛(4)은 또한, 상기 바이메탈 플레이트(41)보다 더 높게 배치되어, 이와 열 및 전기 접촉하는 추가적인 PTC 저항기(42), 및 상기 저항기(42)와 접촉하는 레버(43)를 포함한다. 상기 안전 유닛(4)의 작동에 대한 추가적인 상세가 이하에 제공될 것이다.

제어 메커니즘(5)은 안전핀(51) 외에도 톱니바퀴(52)를 포함한다. 상기 안전핀(51)은 상기 톱니바퀴(52) 내에서 상기 톱니바퀴(52)의 대칭축을 따라 배치되며, 상기 톱니바퀴의 내부에 있는 잠금/해제 메커니즘과 상호 작용하는데, 그 작동이 이하에 더 잘 설명될 것이다. 또한, 상기 안전핀(51)도 상기 레버(43)와 연결된다.

안전핀(51)은 안전핀이 세탁기의 도어와 통합된 프롱을 유지 또는 해제하기 위해 기계 모듈과 상호 작용하지 않는 휴지(인입) 위치, 및 도어가 폐쇄되고 세탁기가 턴온될 때, 안전핀이 도어의 개방을 방지하기 위해 상기 기계 모듈과 상호 작용하는 활성(인출) 위치(도 2를 고려하면, 인출 위치는 안전핀(51)이 시트를 통해 진입 이동한 경우이다)를 취할 수 있다.

상기 제2 단부(34")는 상기 톱니바퀴(52)의 상기 톱니들과 맞물릴 수 있다. 상기 톱니바퀴(52)는 하나의 톱니에 대응하는 사전 설정된 회전각의 스텝별(in steps)로 이동한다(이 경우 12이다). 제1 스텝 후에, 상기 톱니바퀴(52)의 상기 잠금/해제 메커니즘은 안전핀(51)을 해제하여 안전핀(51)이 또한 상기 활성 또는 인출 위치를 취할 수 있게 하는 반면; 적어도 1개의(본 구현예에서는 2개의) 추가 스텝 후에, 상기 톱니바퀴(52)의 상기 잠금/해제 메커니즘은 상기 안전핀(51)이 상기 활성 또는 인출 위치를 취하지 못하게 한다.

전술한 액츄에이터 모듈(1)의 작동은 다음과 같다.

적절한 명령어에 의해 세탁기의 도어가 폐쇄되고 세탁기가 턴온될 때, 가동 코어(33)는 상기 휴지 위치에 있다. 즉, 제1 단부(33')가 인클로져(2)의 벽(21)에 접경한다. 제어 논리 유닛이 단자(64)에 신호를 전송하고, 그에 따라 전류가 상기 추가적인 PTC 저항기(42)를 통해 흐른다. PTC 저항기(42)의 온도가 상승하여, 바이메탈 플레이트(41)의 온도가 상승하고, 바이메탈 플레이트(41)는 만곡되어, PTC 저항기(42)를 들어올리고, 이를 통해 레버(43)를 들어올린다. 레버(43)는 이후 안전핀(51)이 상기 활성 또는 인출 위치에 배치되는 것이 자유로울 때 안전핀(51)에 힘을 가하여 이를 인에이블하는데, 상기 활성 또는 인출 위치를 취하는 것은 상기 톱니바퀴(52)에 의해 그리고 특히 상기 안전핀(51)이 상기 활성 또는 인출 위치를 취하지 못하게 하는 위치에 있는 상기 잠금/해제 메커니즘에 의해 방지된다.

뒤이어 또는 실질적으로 동시에, 제어 논리 유닛은 공통 단자에 대해 편광된 양전기 펄스들을 포함하는 도 5에 도시된 신호(S1)의 파형을 가진 활성화 신호를 단자들(63, 62) 사이에 생성한다. 이 경우, 상기 펄스들은 정현파 신호의 양의 반파들(half-waves)이지만, 예컨대 정사각형, 삼각형 등의 다양한 파형들을 사용하여 실현될 수도 있다.

일반적으로, 상기 제어 논리 유닛은 이 경우 10 밀리세컨드 지속되는 양의 반파 또는 단일 펄스를 생성한다. 어느 경우든, 상기 제어 신호(S1)의 편광은 가동 코어(33)와 반대 극성을 가진 자기장을 솔레노이드(31) 내에 생성하기 위한 것이고, 그에 따라 상기 가동 코어(33)는 솔레노이드(31) 자체의 내부로 끌어당겨진다.

이런 방식으로, 상기 가동 코어(33)는 상기 휴지 위치로부터 상기 작동 위치로 이동한다. 상기 구동 부재(34)는 제2 단부(34")를 통해 상기 톱니바퀴(52) 회전의 1/12(즉, 1개의 스텝)만큼 회전한다. 다시 말하면, 1개의 스텝만큼 나아간다. 일단 상기 잠금/해제 메커니즘의 작용으로부터 해제되면, 안전핀(51)은 상기 레버(43)에 의해 가해진 힘의 영향 아래서 상기 휴지(인입) 위치로부터 상기 활성(인출) 위치로 이동한다. 이런 방식으로, 상기 안전핀(51)은 상기 기계 모듈과 상호 작용하여 도어의 개방을 방지한다.

솔레노이드(31)를 통해 그리고 이후 PTC 저항기(32)를 통해 흐르는 전류는 전술한 바와 같이 약 10 밀리세컨드의 매우 짧은 지속기간(펄스 또는 반파)을 가지며, 어느 경우든 PTC 저항기(32)의 온도 및 그에 따른 저항을 현저히 증가시키지 않을 정도로 짧다.

펄스(S1) 이후, 상기 솔레노이드(31)에 의해 발생된 자기장이 감쇠되고, 구동 부재(34)가 리턴 스프링(35)으로 인해 톱니바퀴(52)의 톱니로부터 맞물림 해제되는 위치로 복귀할 뿐만 아니라, 가동 코어(33)가 휴지 위치로 복귀한다.

예컨대 제어 논리 유닛의 오작동으로 인해 다수의 양의 펄스들이 생성된 경우, PTC 저항기(32)는 가열되어, 약 1초 후에 약 15 메그옴의 높은 저항에 도달하여, 개방 회로를 시뮬레이트하고, 솔레노이드(31)의 과열을 방지한다.

안전핀(51)이 활성 위치에 있을 때, 상기 제어 논리 유닛은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 활성화 신호(S1)의 극성과 정반대의 극성을 가진 음의 반파들의 트레인을 포함하는 신호(S2)의 파형을 가진 신호를 단자(63, 62)들 사이에 생성하여, 단자(63)에 음전압을 유지한다. 그러므로, 상기 솔레노이드(31)에 의해 발생된 자기장은 신호(S1)에 의해 발생된 자기장에 대해 반전되어, 화살표(C)의 방향(화살표(B)와 반대 방향)으로 가동 코어(33)에 힘을 가하여, 단부(33')를 계속 벽(21)으로 밀게 된다. 한편, 전류는 PTC 저항기(32)를 통해 흐를 수 있다. 상기 PTC 저항기(32)는 가열되며, 약 1초 또는 2초의 시간 간격 후에, 약 15 메그옴의 높은 저항에 도달하여, 개방 회로를 시뮬레이트한다. 이러한 시간 간격에서, 가동 코어(33)는 상기 솔레노이드에 의해 발생된 가변 자기장 때문에 진동하지 않는다. 실제로, 상기 솔레노이드(31)에 의해 발생된 자기장에 의해 가해진 압력으로 인해, 상기 솔레노이드(31)를 통과하는 전류가 상기 PTC 저항기(32)에 의해 실질적으로 중단되기 전에, 가동 코어(33)는 상기 벽(21)에 막히게 되어, 가동 코어(33) 자체의 있을 수 있는 진동으로 인한 모든 윙윙 소리가 방지된다.

게다가, 세탁기는 예컨대 탈수 작업(즉, 도어를 개방하면 매우 위험할 수 있는 프로그램)을 수행할 때 요구되는 안전 상태이다. 실제로, 양의 신호, 심지어 양의 편광 신호가 생성된다면, 개방 회로를 시뮬레이트하는 PTC 저항기(32)의 높은 저항으로 인해, 전류가 솔레노이드(31)를 통과할 수 없을 것이다.

세탁기(또는 일반적인 가전 제품)가 작동 프로그램을 완료할 때, 상기 제어 논리 유닛은 단자들(63, 62) 사이에서 전술한 바와 같은 음의 펄스들의 트레인인 신호(S2)를 중단한다. PTC 저항기(32)의 온도를 감소시키고 그에 따라 저항을 감소시키기 위해 필요한 적절한 시간 간격 후에, 상기 제어 논리 유닛은 2개의 양의 펄스(S1)들을 전송하고, 그에 따라 상기 톱니바퀴(52)는 상기 안전핀(51)을 상기 휴지 위치(즉, 인입 위치)로 데려오기 위해 2개의 스텝만큼 나아간다.

일반적으로, PTC 저항기(32)의 회복 시간을 줄이기 위해, 이와 열 접촉하는 히트 싱크 요소가 제공된다.

동시에, 다음으로, 상기 제어 논리 회로는 상기 추가적인 PTC 저항기(42)를 통한 전류 흐름을 중단하고, 이는 상기 바이메탈과 함께 냉각되어, 바이메탈로 하여금 원래 형상으로 돌아가게 하여, 레버(43)를 디스에이블하고, 그에 따라 안전핀(51)에 더 이상 힘을 가하지 않는다.

도 6은 본 발명에 따른 액츄에이터 모듈(1')의 제2 구현예를 도시하고, 여기서 가동 코어(33)는 자성이 아니지만, 자화 가능한 재료로 이루어지는 한편, 벽(21)은 영구 자석(36)을 구비하는데, 솔레노이드(31)가 전원을 공급받지 않을 때, 영구 자석(36)이 주변 공간에 발생시키는 자기장으로 인해, 상기 가동 코어(33)의 상기 제1 단부(33')를 상기 벽(21)에 접경된 상태로 유지하기가 쉽다. 상기 신호(S1)에 의해 여기될 때, 솔레노이드(31)는 상기 자석(36)의 영구적인 자기장과 정반대의 더 큰 강도의 자기장을 발생시키고, 그에 따라 힘을 극복하고, 적절히 편광된 상기 가동 코어(33)를 내부를 향해 끌어당겨서, 상기 제1 단부(31')를 상기 벽(21)으로부터 멀어지게 하고, 그에 따라 상기 가동 코어(33)를 상기 휴지 위치로부터 상기 작동 위치로 이동하게 한다.

상기 제2 구현예의 상기 액츄에이터 모듈(1')의 작동은 상기 솔레노이드가 상기 신호(S2)에 의해 전원을 공급받을 때 상기 제1 구현예와 실질적으로 유사하다.

본 발명에 따른 액츄에이터 모듈은 임의의 유형의 액츄에이터, 릴레이, 또는 자기 제어 스위치에 적용될 수 있다는 것을 주목해야 한다.

본 발명에 따른 액츄에이터 모듈의 이점은 또한, 가동 코어를 제자리에 잠그기에 적합한 자석들을 구비할 필요 없이, 상태 변경이 가능하지만 PTC 안전 시스템을 활성화시키지 않는 적절한 펄스 신호들에 의해 상기 가동 코어를 휴지 또는 활성 위치에 유지하는 것이 가능하다는 데에 있다.

본 발명은 바람직한 구현예들에 따라 예시적이나 제한적이지 않은 목적으로 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 관련 범주로부터 벗어남 없이, 당해 기술분야의 숙련자들에 의해 수정들 및/또는 변경들이 도입될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims

구동 유닛(3), 및
프롱(prong)을 유지 또는 해제하기 위한 기계 모듈과 상호 작용할 수 있으며, 상기 구동 유닛(3)과 상호 작용할 수 있는 제어 메커니즘(5)
을 포함하는 액츄에이터 모듈에 있어서,
상기 구동 유닛(3)은
여기될(excited) 때 전자기장을 발생시킬 수 있는 솔레노이드(31),
상기 솔레노이드(31)와 직렬 연결된 정온도계수(PTC) 저항기(32) 및
상기 솔레노이드(31)에 의해 발생된 전자기장으로 인해 이동 가능한 가동 코어(33)로서, 제1 단부(33') 및 제2 단부(33")를 구비하며 휴지 위치 및 작동 위치를 취할 수 있으며, 자성이거나 자화 가능한 가동 코어(33)
를 포함하며,
상기 제어 메커니즘(5)은
인입 위치인 휴지 위치 및 인출 위치인 활성 위치를 취할 수 있는 안전핀(51) 및
상기 안전핀(51)과 상호 작용하여 상기 안전핀(51)의 이동을 차단 또는 해제하는 톱니바퀴(52)를 포함하며,
상기 액츄에이터 모듈은
제1 편광을 가진 펄스들로 구성되는 활성화 신호(S1) 및 상기 제1 편광과 정반대의 제2 편광을 가진 펄스들로 구성되는 보호 신호(S2)에 의해 제어될 수 있고,
상기 활성화 신호(S1)는 상기 가동 코어(33)를 상기 휴지 위치로부터 상기 작동 위치로 이동 및 유지하기 위한 자기장을 발생시키도록 상기 솔레노이드(31)를 통전시킬 수 있으며, 상기 보호 신호(S2)는 상기 가동 코어(33)를 상기 휴지 위치로 복귀 및 유지하기 위한 자기장을 발생시키도록 상기 솔레노이드(31)를 여기시킬 수 있으며,
상기 보호 신호(S2)를 생성하기 전에 상기 활성화 신호(S1)를 발생시켜 상기 가동 코어(33)를 상기 휴지 위치로부터 상기 작동 위치로 설정하고, 상기 안전핀(51)을 상기 활성 위치에 설정하고,
시스템을 보호하고자 하는 전체 시간 동안 상기 보호 신호(S2)를 생성하여, 상기 가동 코어(33)를 상기 휴지 위치에서 상기 구동 유닛(3)의 벽에 연속적으로 밀어 상기 가동 코어(33)가 상기 솔레노이드(31)에 의해 생성된 가변 자기장에 의해 진동하지 않고, 상기 정온도계수(PTC) 저항기(32)의 저항을 증가시키며,
상기 보호 신호(S2) 생성 후에, 상기 활성화 신호(S1)가 생성되어 다시 출력됨으로써 상기 안전핀(51)이 상기 휴지 위치에 설정되도록 하는
것을 특징으로 하는 액츄에이터 모듈.
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제1항에 있어서, 상기 가동 코어(33)는 영구 자석인 것을 특징으로 하는 액츄에이터 모듈.
제1항에 있어서, 상기 가동 코어(33)는 자화 가능한 재료로 이루어지고, 상기 액츄에이터 모듈은 상기 가동 코어(33)의 상기 제1 단부(33') 인근에 배치된 영구 자석(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 모듈.
삭제
제1항에 있어서, 상기 구동 유닛(3)은 상기 가동 코어(33)의 상기 제1 단부(33')와 연결된 제1 단부(34'), 및 후크 형상의 제2 단부(34")를 구비한 구동 부재(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 모듈.
제6항에 있어서, 상기 액츄에이터 모듈은 제어 논리 유닛에 연결 가능하며 그에 의해 제어 가능한 안전 유닛(4)을 더 포함하고, 상기 안전 유닛(4)은 상기 제어 메커니즘(5)의 작동을 활성화하거나 비활성화할 수 있는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 모듈.
제7항에 있어서, 상기 안전 유닛(4)은 온도 증가를 겪으면 형상이 변형될 수 있는 바이메탈 포일(41), 상기 바이메탈 포일(41)보다 더 높게 배치되어, 이와 열 및 전기 접촉하는 추가적인 PTC 저항기(42), 및 상기 저항기(42)와 접촉하는 레버(43)를 포함하고,
상기 안전핀(51)은 상기 레버(43)와 결합되며 휴지 위치 및 활성 위치를 취할 수 있고, 상기 안전핀(51)은 상기 톱니바퀴(52) 내에 배치되고, 상기 톱니바퀴(52)는 상기 안전핀(51)과 상호 작용하여 상기 안전핀(51)의 이동을 차단 또는 해제하는 내부 잠금/해제 메커니즘을 구비하며, 그에 따라 적어도 1개의 회전 스텝의 결과로 상기 안전핀(51)을 해제하여 상기 안전핀(51)이 상기 활성 위치를 취할 수 있게 할 수 있고, 상기 톱니바퀴(52)의 적어도 1개의 추가 스텝의 결과로, 상기 톱니바퀴(52)는 상기 안전핀(51)이 상기 활성 위치를 취하지 못하게 할 수 있으며,
상기 구동 부재(34)의 상기 제2 단부(34")는 상기 톱니바퀴(52)와 맞물리고, 그에 따라 상기 솔레노이드(31)의 여기마다 상기 톱니바퀴(52)의 1개의 회전 스텝을 초래할 수 있는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 모듈.
제1항에 있어서, 상기 솔레노이드(31)는 액츄에이터, 릴레이 또는 자기 제어 스위치의 코일인 것을 특징으로 하는 액츄에이터 모듈.
세탁기와 같은 가전 제품의 도어를 잠금/해제하기 위한 시스템에 있어서,
상기 가전 제품의 도어와 통합된 프롱을 유지 또는 해제하는 기계 모듈;
제8항의 액츄에이터 모듈로서, 상기 액츄에이터 모듈의 상기 안전핀(51)이 상기 휴지 위치를 취할 때, 상기 액츄에이터 모듈은 상기 기계 모듈과 상호 작용하지 않는 반면, 상기 안전핀(51)이 상기 활성 위치를 취할 때, 상기 액츄에이터 모듈은 상기 도어의 상기 프롱의 해제를 방지하기 위해 상기 기계 모듈과 상호 작용하는 액츄에이터 모듈; 및
상기 솔레노이드(31)의 제1 전기 단자(31') 및 제2 전기 단자(31") 상에 상기 활성화 신호(S1) 및 보호 신호(S2)를 생성하며, 상기 액츄에이터 모듈의 상기 활성화 신호(S1) 및 상기 보호 신호(S2)를 생성할 수 있는 제어 논리 유닛을 포함하는 시스템.
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