KR101016903B1 - 실린더형 전자식 잠금장치 - Google Patents

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KR101016903B1
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한모기술주식회사
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Abstract

본 발명은 실린더형 전자식 잠금장치에 관한 것으로, 전자키 본체와 키 삽입구로 이루어진 전자키와, 상기 키 삽입구가 삽입되는 삽입부가 형성된 제 1 샤프트 실린더와, 상기 제 1 샤프트 실린더의 타측에 연결되는 제 2 샤프트 실린더와, 상기 제 1 샤프트 실린더와 제 2 샤프트 실린더가 회전되게 수용되는 바디 실린더와, 상기 제 1 샤프트 실린더에 형성된 공간부에 위치하는 전자 제어장치와, 상기 전자 제어장치에 의해 제어되는 구동모터 및 상기 구동모터의 회전축과 연결되고 상기 제 2 샤프트 실린더의 삽입홈 내에서 회전하여 제 2 샤프트 실린더의 관통공에 설치된 잠금핀을 승강시키는 회전 스토퍼를 포함하는 실린더형 전자식 잠금장치가 개시된다. 이에 따라서, 잠금 또는 해정을 위해 잠금핀이 제 2 샤프트 실린더의 관통공에서 상승하거나 또는 하강하도록 회전 스토퍼를 회전시키는 순간에만 구동모터를 작동시키기 때문에 전력소모를 최소화 할 수 있어 전자키에 장착된 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

실린더형 전자식 잠금장치{CYLINDIRICAL ELECTRONIC LOCKING APPARATUS}
본 발명은 실린더형 전자식 잠금장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해정 암호 등 해정 관련 테이터의 저장 및 변경이 가능한 전자키 및 전자 제어장치에 의해 구동되는 구동모터를 이용하여 잠금 및 해정이 이루어지도록 하는 실린더형 전자식 잠금장치에 관한 것이다.
일반적으로 출입문을 잠그거나 열 수 있도록 하기 위한 잠금장치는 기계식 잠금장치와 전자식 잠금장치가 있으나, 현재 일반적으로 사용되고 있는 잠금장치는 기계식인 경우가 대부분이다.
도 1은 종래의 실린더형 기계식 잠금장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 종래의 실린더형 기계식 잠금장치는 내통(2)이 외통(3)의 관통홀(7)에 끼워지고, 외통(3)의 관통홀(7)에 끼워지고, 외통(3)의 지지턱(6)에 내통(2)이 지지되어 실린더 몸체를 이루게 된다.
이때, 내통(2)과 외통(3)에 길이 방향의 등간격으로 형성된 내측핀홀과 핀홀은 일직선상에 놓이게 되어 봉 형상의 핀(14)들과 스프링(15)이 끼워지고, 그 위에 스프링(15)이 탄지되도록 박판(12)이 홈부(13)에 끼워지게 된다.
한편, 핀(14)들 중 하나는 내통(2)의 내측핀홀에 위치하게 되고, 다른 하나는 외통(3)이 핀홀에 위치하게 되어 내통(2)이 외통(3)의 관통홀(7) 내에서 회전하게 된다.
측, 열쇠가 내통(2)의 열쇠 삽입홈(4)에 끼워지게 되면, 단면상 하측으로 내려온 핀(14)들이 접하는 선은 끼워진 열쇠에 의해 내통(2)과 외통(3)이 접하는 경계선과 일치하게 되므로 외통(3) 내에서 내통(2)이 회전하는 것이다.
이때, 열쇠 삽입홈(4)에 끼워진 열쇠가 완전하게 끼워지지 않은 상태이거나 맞지 않은 열쇠를 열쇠 삽입홈(4)에 끼우게 되면 핀(14)들이 접하는 선과 내통(2) 및 외통(3)이 접하는 선이 일치하지 않게 됨으로 내통(2)은 회전하지 않게 된다.
그러나, 이러한 종래의 실린더형 기계식 잠금장치는 본래의 열쇠 이외의 여러 가지 수단, 예를 들어 철사나 수공구, 만능열쇠 등으로 핀(14)들의 높이를 조작함으로써 무단 해정이 가능했기 때문에 보안상의 문제가 있었으며, 키를 분실한 경우에는 잠금장치 전체를 교체해야만 하는 문제점이 있었다.
이러한, 문제점을 해결하고자 한 선행 기술로는 PCT 출원 WO 01/55539호(VIDEX)에 개시된 Electronic Locking System이 있다.
앞서 언급한 Electronic Locking System은 잠금장치의 쇄정 및 해정을 위한 플런저방식 전동 솔레노이드 조립체와 이 전동 솔레노이드 조립체를 제어하기 위한 마이크로 프로세서 등이 장착된 PCB를 구비한 전자 제어장치를 포함하여 셸(Shell) 내에서 회전이 가능하도록 구성된 실린더를 구비한 록(Lock)장치 및 전자키로 구성되어, 전자키 장치와 록 장치의 전기적 교신을 통해 잠금장치의 쇄정 및 해정을 가능하게 하는 것이다.
그러나, 상기 Electronic Locking System은 잠금장치의 쇄정 및 해정을 위하여 필요한 전동 솔레노이드 조립체의 플런저가 솔레노이드 폴의 선단에 스프링에 의해 지지된 구조로 설치되어 전원이 공급되면 플런저가 직선 이동하고, 전원이 차단되면 압축된 스프링의 복원력에 의해 원래의 위치로 복원되도록 구성되어 있으나, 플런저의 이동시 스프링까지 함께 압축시켜야 하기 때문에 이에 따른 전력 손실이 매우 크다는 문제점이 있다.
또한, 플런저의 이동 방향과 전자키의 접속 방향이 동일하게 구성되어 있기 때문에 외부에서 충격을 가하는 경우, 이 충격이 그대로 솔레노이드 조립체에 전달되어 플런저가 축 방향으로 밀려 오작동을 유발할 수 있게 된다는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 특허청에 2007년 6월 21일 자로 등록된 특허등록 제10-0732879호 "솔레노이드 장치 및 이를 구비하는 실린더형 잠금장치"에서 설명하는 기술은 기존 VIDEX사의 문제점을 보완하는 기술로서 소비전력이 많이 개선 되었으나 회전식 솔레노이드 방식도 소비전력이 최소화되지는 않았다.
즉, 솔레노이드 장치에 전원을 공급하여 솔레노이드 장치를 구동시키면 솔레노이드 코일과 영구자석 간에 작용하는 척력(斥力)에 의해 영구자석이 회전하면서 플런저가 가이드 홈을 따라 외측으로 이동하게 되고, 이에 따라 잠금핀이 관통공 내부로 인입되어 샤프트 실린더가 회전가능한 상태인 해정 상태가 이루어지게 된다.
이때, 실린더가 회전되기 전 잠금핀이 관통공 내부로 인입될 때까지는 플런저가 외측으로 이동된 상태를 계속 유지해야만 한다. 만약, 플런저가 관통공 내부로 인입되기 전에 전원 공급이 끊어지면 자동적으로 플런저가 내측으로 되돌아오게 되는데 이렇게 되면 플런저가 인입될 수가 없기 때문에 해정이 되질 않는다.
따라서, 플런저가 인입될 때까지는 전원을 계속 공급해 주어야 하며 이에 따라서 사용자가 전자키를 돌리는 시간에 따라 전력이 소모된다. 또한, 솔레노이드 장치와 제 2 샤프트 실린더의 가이드 홈과 조립이 정확하게 이루어지지 않게 되면 잠금핀과 플런저 사이에 오동작을 유발시켜 잠금과 해정이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 생길 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플런저 구동에 따른 전력소모를 최소화할 수 있도록 잠금장치에 마련된 2개의 접촉단자와 전자키에 마련된 2개의 핀형 접속단자의 접촉순서를 조합하여 구동모터를 정회전 또는 역회전시켜 해정과 잠금을 할 수 있어 본 출원인의 특허등록 제10-0732879호의 "솔레노이드 장치 및 이를 구비하는 실린더형 잠금장치" 보다 배터리의 전력소모를 최소화할 수 있어 해정 및 잠금 시 최소한의 전력소모로 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있는 실린더형 전자식 잠금장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 잠금핀을 승강시키는 회전 스토퍼가 정확하게 작동하도록 함으로써, 해정 및 잠금이 완벽하게 이루어져 신뢰도를 향상시킬 수 있는 실린더형 전자식 잠금장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 잠금핀의 운동 방향(승강 방향)이 회전 스토퍼의 축 방향과 수직한 방향으로 이루어지도록 함으로써 외부로부터 가해지는 충격에 대한 저항력을 크게 향상시킬 수 있는 실린더형 전자식 잠금장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 전원을 공급하는 배터리와 마이크로 프로세서와 EEPROM(Electrically Erasable Programable Read Only Memory)가 장착된 PCB가 내장된 전자키 본체와 상기 전자키 본체의 일측에 돌출 형성되며 PCB와 전기적으로 연결된 제 1 접속단자와 제 2 접속단자가 마련된 키 삽입구로 이루어진 전자키와, 상기 전자키의 키 삽입구가 삽입되어 제 1 접속단자와 제 2 접속단자와 각각 접속되는 제 1 핀형접속단자와 제 2 핀형접속단자가 마련된 삽입부가 일측에 형성되고, 상기 삽입부와 대향하는 타측에 공간부가 형성된 원통형의 구조를 갖는 제 1 샤프트 실린더와, 상기 제 1 샤프트 실린더의 타측에 연결되며 잠금핀이 승강하는 관통공이 외경으로부터 내부 중심을 향해 형성되고, 상기 관통공과 수직하게 교차하는 삽입홈이 제 1 샤프트 실린더와 대면하는 일측에 형성된 원통형의 구조를 갖는 제 2 샤프트 실린더와, 상기 제 1 샤프트 실린더와 제 2 샤프트 실린더가 회전되게 수용되며 상기 제 2 샤프트 실린더에 형성된 관통공에서 승강하는 잠금핀이 걸리는 잠금홈이 형성된 바디 실린더와, 상기 제 1 샤프트 실린더의 공간부에 위치되고, 마이크로 프로세서 및 EEPROM이 장착된 PCB가 상기 삽입부에 마련된 제 1 핀형접속단자와 제 2 핀형접속단자와 전기적으로 연결된 전자 제어장치와, 상기 전자 제어장치에 의해 제어되고, 상기 제 1 샤프트 실린더와 제 2 샤프트 실린더 사이에 수납 설치된 구동모터 및 상기 구동모터의 회전축과 연결되고 상기 제 2 샤프트 실린더의 삽입홈 내에서 회전하여 제 2 샤프트 실린더의 관통공에 설치된 잠금핀을 승강시키는 회전 스토퍼를 포함하는 실린더형 전자식 잠금장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제 1 샤프트 실린더의 타측에 형성되는 제 1 결합 돌출부와, 상기 제 1 결합 돌출부와 형합되는 구조를 갖는 상기 제 2 샤프트 실린더에 형성되는 제 2 결합 돌출부와, 상기 제 1 결합 돌출부와 제 2 결합 돌출부에 제각기 형성되는 결합홈 및 상기 결합홈에 체결되어 상기 제 1 샤프트 실린더와 제 2 샤프트 실린더를 일체로 구속하는 연결구를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 샤프트 실린더와 대면하는 상기 제 2 샤프트 실린더에 끼움홈이 형성되어 상기 전자 제어장치의 PCB가 끼워져 고정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 샤프트 실린더에 형성된 삽입홈의 둘레에 상기 제 1 샤프트 실린더의 공간부를 향해 연장 형성된 가이드 턱이 형성되고, 상기 가이드 턱에 구동모터가 고정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 샤프트 실린더에 형성된 삽입홈 내에서 회전되게 설치된 회전 스토퍼의 외경 중 상기 관통공에 설치된 잠금핀의 직하방에 위치하는 부분에 해정부분과 잠금부분이 형성되고, 상기 해정부분은 잠금부분에 비해 회전 스토퍼의 중심축과 가깝게 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 구동모터의 작동이 정지되었을 때 상기 구동모터의 회전축이 임의적으로 회전하는 것을 방지하는 회전제어 스프링을 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 회전제어 스프링은 탄성력을 갖는 재질로 와이어의 형상으로 이루어지며 선단이 상기 구동모터에 고정되고 기단이 구동모터의 회전축을 향해 연장되어 상기 회전축의 양 측면과 접촉하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전 스토퍼의 끝단에 회전 방지턱이 형성되고, 상기 제 2 샤프트 실린더에 형성된 삽입홈과 연통되는 장착홀에 회전 정지핀이 설치되어 상기 회전 스토퍼의 회전이 일정 각도 내에서만 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 실린더형 전자식 잠금장치는, 잠금 또는 해정을 위해 잠금핀이 제 2 샤프트 실린더의 관통공에서 상승하거나 또는 하강하도록 회전 스토퍼를 회전시키는 순간에만 구동모터를 작동시키기 때문에 전력소모를 최소화 할 수 있어 전자키에 장착된 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 구동모터의 회전축이 임의적으로 회전하는 것을 방지하는 회전제어 스프링이 마련됨으로써, 상기 잠금핀을 승강시키는 회전 스토퍼가 정확하게 작동할 수 있고 이로부터 잠금 및 해정에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 잠금핀의 운동 방향(승강 방향)이 회전 스토퍼의 축 방향과 수직한 방향으로 이루어지도록 함으로써 외부로부터 가해지는 충격에 대한 저항력을 크게 향상시킬 수 있어 불순한 의도로 잠금장치를 무단으로 해제하려는 것으로부터 안전하게 잠금상태를 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 실린더형 기계식 장금장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치 중 전자키를 제외한 잠금장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 잠금상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 A-A선 단면을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 해정상태를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 6의 B-B선 단면을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 삽입부를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 삽입부에 전자키의 키 삽입구가 끼워진 상태를 나타낸 단면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 구성을 나타낸 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치는 크게 전자키(100)와 상기 전자키(100)의 작용에 의해 회전하면서 잠금 및 해정하는 잠금장치(200)로 구성된다.
상기 전자키(100)는 잠금장치의 잠금 및 해정을 위한 것으로 함체형의 구조를 갖는 전자키 본체(110)와, 상기 전자키 본체(110)의 일측에 돌출 형성되는 키 삽입구(120)로 구성된다.
또한, 상기 전자키 본체의 내부에는 전원공급을 위한 배터리(미도시)와 마이크로 프로세서(미도시) 및 EEPROM(Electrically Erasable Programable Read Only Memory)(미도시) 등이 장착된 PCB(미도시)가 내장된다.
이때, 상기 마이크로 프로세서는 제 1 샤프트 실린더(220)의 공간부(222)에 위치하는 전자 제어장치(250)로의 전원공급 및 해정 암호 등 해정 관련 데이터의 전달/교환을 제어하는 전자키(100)의 주제어부이며, EEPROM은 해정 관련 데이터를 저장하거나 저장된 기존 해정 관련 데이터를 삭제하고 새로운 정보를 저장할 수 있다.
한편, 상기 키 삽입구(120)에는 제 1 샤프트 실린더(220) 내에 구비되는 구동모터(260)로의 전원공급을 위한 제 1 접속단자(121) 및 전자 제어장치(250)와의 암호 해정 관련 데이터의 교환을 위한 제 2 접속단자(122)가 구비된다.
또한, 상기 키 삽입구(120) 상면 중앙에는 후술되는 작동핀(270)과 결합되는 작동홈(123)이 형성되고, 키 삽입구(120)를 정면에서 바라보았을 때 오른쪽 상부 모서리에는 모따기(124)가 형성되어 후술되는 제 1 샤프트 실린더(220)의 삽입부(221)에 키 삽입구(120)가 삽입될 때 방향성을 갖고 삽입된다.
도 3은 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치 중 전자키를 제외한 잠금장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
그리고, 도 4는 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 잠금상태를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 해정상태를 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 상기 잠금장치(200)는 크게 바디 실린더(210)와 제 1 샤프트 실린더(220)와 제 2 샤프트 실린더(230)와 잠금핀(240)과 전자 제어장치(250)와 구동모터(260)와 회전 스토퍼(261) 및 회전 정지핀(262)을 포함하여 구성된다.
상기 바디 실린더(210)는 잠금장치(200)의 커버로 사용되며 피고정물과의 고정시 자체회전하는 것을 방지하기 위한 돌출부(211)가 구비된다. 상기와 같은 바디 실린더(210)는 일측 내부 상단에 잠금홈(212)을 구비하고, 다른 일측 내부 상단에는 전자키(100)에 구비된 작동홈(123)과 동일한 중심축을 갖는 수용홈(213)이 구비된다.
그리고, 상기 제 1 샤프트 실린더(220)와 제 2 샤프트 실린더(230)는 바디 실린더(210) 내에 일부가 수용되어 전자키(100)의 작용에 의해 회전하면서 잠기거나 해정되는 구조를 갖고 상기 제 1 샤프트 실린더(220)의 개방면에 제 2 샤프트 실린더(230)가 결합되는 구조를 갖는다.
부연하자면, 상기 제 1 샤프트 실린더(220)는 상기 바디 실린더(210)와 같이 원통형의 구조로 일측 내부에 전자키(100)의 키 삽입구(110)가 삽입되는 삽입부(221)가 형성되고, 상기 삽입부(221)와 대향하는 타측에 공간부(222)가 형성된다.
그리고, 상기 삽입부(221)에 제 1 핀형접속단자(252)와 제 2 핀형접속단자(253)가 설치되는 제 1 접속단자 결합공(223)과 제 2 접속단자 결합공(224)이 형성되는데, 상기 삽입부(221)에 형성된 제 1 접속단자 결합공(223)과 제 2 접속단자 결합공(224)은 키 삽입구(120)에 형성된 제 1 접속단자(121) 및 제 2 접속단자(122)와 대응되는 위치에 형성된다(도 8 및 도 9 참조).
또한, 상기 제 1 샤프트 실린더(220)의 일측에는 전자키(100)의 키 삽입구(110)에 형성된 작동홈(123)과 바디 실린더(210)에 구비된 수용홈(213)과 대응되는 위치에 작동핀(270)이 설치되고, 상기 키 삽입구(110)에 형성된 작동홈(123)과 대향하는 제 1 샤프트 실린더(220)에 삽입부(221)를 향해 돌출되게 그라운드핀(225)이 설치되고 순차적으로 스프링(228) 및 고정판(229)이 설치된다.
이에 따라서, 상기 전자키(100)의 해정동작 과정에서 전자키(100)가 잠금장치(200)로부터 임의적으로 이탈되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 원활한 해정동작과 키 삽입구(110)와 제 1 샤프트 실린더(220)와 접촉성을 향상시킨다.
한편, 상기 제 2 샤프트 실린더(230)는 제 1 샤프트 실린더(220)의 개방면에 결합되어 일부분만이 바디 실린더(210)에 수용되는 구조를 갖는 바, 상기 바디 실린더(210)에 구비된 잠금홈(212)과 대응하는 관통공(231)이 제 2 샤프트 실린더(230)에 형성된다.
상기 관통공(231)은 바람직하게 상기 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(230)의 회전축 방향과 수직을 이루는 방향으로 형성되며, 상기 관통공(231)과 인접하게 전자 제어장치(250)의 PCB(251)의 끝단이 끼워지는 끼움홈(233)이 형성된다.
또한, 상기 제 2 샤프트 실린더(230)에 구동모터(260)가 삽입되는 가이드 턱(232)과 회전 스토퍼(261)가 삽입되는 삽입홈(234)이 형성되며, 상기 회전 스토퍼(261)의 끝단에 형성된 회전 방지턱(264)의 중심축에 직각으로 대응되는 위치에 회전 정지핀(262)이 삽입되는 장착홀(263)이 형성된다.
여기서, 상기 관통공(231)의 내부에는 내경이 협소해지는 단턱부(231a)가 형성되어 상기 단턱부(231a)에 스프링(243)이 개재된다. 또한, 상기 삽입홈(234)은 원형으로 되어 있는 회전 스토퍼(261)가 회전될 수 있게 형성되고 상기 잠금핀(240)이 설치되는 관통공(231)과 연통되는 구조를 갖는다.
이때, 상기 잠금핀(240)은 제 2 샤프트 실린더(230)에 형성된 관통공(231)에 인입 가능한 구조로 결합되어 상기 제 1 샤프트 실린더(220)와 제 2 샤프트 실린더(230)의 회전을 구속하는 역할을 하게 된다.
이러한, 상기 잠금핀(240)은 바디 실린더(210)에 형성된 잠금홈(212)에 작용하는 잠금 돌기(241)와 상기 잠금 돌기(241)의 하단부와 일체로 형성되는 잠금축(242)으로 이루어져 스프링(243)에 의해 관통공(231) 내에 탄력적으로 지지됨으로써, 상기 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(230)의 회전에 따라 출몰하면서 잠금 및 해정이 이루어진다.
한편, 상기 제 1 샤프트 실린더(220)와 제 2 샤프트 실린더(230)는 링 형태로 형성되는 연결구(236)에 의해 연결된다. 즉, 상기 제 1 샤프트 실린더(220)의 끝단에 제 1 결합 돌출부(227)가 형성되고, 상기 제 1 샤프트 실린더(220)의 끝단과 대면하는 상기 제 2 샤프트 실린더(230)에 제 2 결합 돌출부(235)가 형성되어 상기 제 1 결합 돌출부(227)과 제 2 결합 돌출부(235)가 서로 형합된다.
이때, 상기 제 1 결합 돌출부(227)와 제 2 결합 돌출부(235)의 둘레에는 제각기 결합홈(227a)(235a)이 형성되어 상기 제 1 결합 돌출부(227)와 제 2 결합 돌출부(235)가 형합된 후 상기 결합홈(227a)(235a)에 링 형태의 연결구(236)가 고정되어 상기 제 1 샤프트 실린더(220)와 제 2 샤프트 실린더(230)가 일체로 회전될 수 있게 고정하게 된다.
또한, 상기 제 1 샤프트 실린더(220)의 선단 둘레에 걸림턱(226)이 형성되고, 제 2 샤프트 실린더(230)의 끝단(바디 실린더가 수용되지 않는 부분)에는 캡너트(280)가 설치되어 상기 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(230)가 바디 실린더(210)에서 축 방향으로 이탈하지 않도록 방지하게 된다.
이때, 상기 제 2 샤프트 실린더(230)의 끝단과 캡너트(280)는 나사 체결 방식에 의해 체결되는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는 상기 제 2 샤프트 실린더(230)의 끝단의 형상을 제 1 샤프트 실린더(220)의 선단 둘레에 형성된 걸림턱(226)과 같은 형상으로 변경하여 상기 제 2 샤프트 실린더(230)가 바디 실린더(210)에서 축 방향으로 이탈하지 않도록 할 수도 있을 것이다.
한편, 상기 전자 제어장치(250)는 제 1 샤프트 실린더(220)와 제 2 샤프트 실린더(230) 사이에 수납 설치되어 구동모터(260)의 작동을 제어하는 것으로, 마이크로 프로세서(미도시) 및 EEPROM(미도시) 등이 장착된 PCB(251)와, 상기 제 1 샤프트 실린더(220)에 구비되는 제 1 핀형접속단자(252) 및 제 2 핀형접속단자(253)를 상기 PCB(251)에 연결하는 전선(미도시)을 포함하여 구성된다.
상기 마이크로 프로세서는 구동모터(260)의 전원 공급 및 전자키(100)와의 해정 암호 등 해정 관련 데이터의 전달/교환을 제어하는 전자 제어장치(250)의 주제어부이며, EEPROM은 해정 암호 등 해정 관련 데이터를 저장하거나 저장된 기존 암호 기타 해정 관련 데이터를 삭제하고 새로운 정보를 저장할 수 있다.
상기 제 1 핀형접속단자(252) 및 제 2 핀형접속단자(253)는 전자키(100)에 구비된 제 1 접속단자(121) 및 제 2 접속단자(122)와 대응되는 단자인 전원 공급용 접속단자와 데이터 교환용 접속단자로 구분되어 형성되고, 상기 제 1 샤프트 실린더(220)의 삽입부(221)에 형성된 제 1 접속단자 결합공(223)과 제 2 접속단자 결합공(224)에 설치됨으로써, 상기 전자키(100)가 상기 제 1 샤프트 실린더(220)의 삽입부(221)에 끼워졌을 때 데이터를 전달/교환할 수 있게 접속을 가능하게 한다.
상기 PCB(251)는 일부가 상기 제 2 샤프트 실린더(230)에 형성된 끼움홈(233)으로 끼워짐으로써, 상기 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더 내에서 안정적인 구조로 설치할 수 있고, 또한 상기 PCB(251)에는 구동모터(260)의 연결을 위한 코일 연결부(미도시)와 제 1 핀형접속단자(252) 및 제 2 핀형접속단자(253)와 연결을 위한 연결부(미도시)가 마련되어 PCB(251)와 구동모터(260)와 제 1 핀형접속단자(252) 및 제 2 핀형접속단자(253)의 전기적 연결을 가능하게 한다.
한편, 상기 구동모터(260)는 상기 제 2 샤프트 실린더(230)에 형성된 관통공(231)에 설치된 잠금핀(240)의 출몰을 제어하기 위한 것으로, 상기 구동모터(260)는 제 2 샤프트 실린더(230)에 형성된 가이드 턱(232)에 삽입 설치되고, 상기 구동모터(260)의 회전축(266)에 회전 스토퍼(261)가 연결되어 상기 구동모터의 작동에 따라 회전축(266)이 회전하여 회전 스토퍼(261)를 제 2 샤프트 실린더(230)에 형성된 삽입홈(234) 내에서 회전시키게 된다.
상기 회전 스토퍼(261)가 삽입홈(234) 내에서 회전되면 상기 회전 스토퍼(261)와 연계된 잠금핀(240)이 상호 작용하여 관통공(231)에서 승강하며 출몰하게 된다. 이렇게, 상기 잠금핀(240)을 출몰시키는 구동모터(260)의 회전축(266)이 외부의 충격으로부터 임의적으로 회전되는 것을 방지하기 위해 상기 회전축(266)에는 회전제어 스프링(265)이 걸리게 된다.
부연하자면, 상기 회전제어 스프링(265)은 탄성력을 갖는 재질로 와이어의 형상으로 이루어져 상기 구동모터(260) 상면에 대칭되게 좌/우측에 위치한 상태에서 선단이 상기 구동모터(260)에 고정되고 기단이 구동모터(260)의 회전축(266)을 향해 연장된다.
이때, 상기 회전축(266)을 향해 연장된 회전제어 스프링(265)의 기단은 회전축(266)의 양 측면과 접촉하게 절곡되어 회전축(266)이 회전제어 스프링(265)의 사이에 위치한 상태에서 회전제어 스프링(265)와 접촉하게 된다. 특히, 상기 구동모터(260)의 회전축(266)은 도 3에 도시된 바와 같이 사각기둥의 형상을 갖되 회전제어 스프링(265)과 접하는 양 측면이 완만한 호를 이루도록 형성된다.
이에 따라서, 상기 구동모터(260)에 의해 회전축(266)이 정방향 또는 역방향으로 회전하게 될 때 회전제어 스프링(265)이 탄력적으로 벌어져 회전축(266)의 회전을 방해하지 않지만 회전축(266)이 정지되면 회전제어 스프링(265)이 회전축(266)의 양 측면을 밀착하여 회전축(266)이 임의적으로 회전하는 것을 방지하게 된다.
또한, 상기 구동모터(260)의 회전축(266)과 연결되어 상기 제 2 샤프트 실린더(230)에 형성된 삽입홈(234) 내에서 회전하여 잠금핀(240)을 승강시키는 역할을 하는 회전 스토퍼(261)는 잠금핀(240)의 직하방으로 해정부분(290)과 잠금부분(291)이 형성된다.
상기 회전 스토퍼(261)에 형성되는 해정부분(290)과 잠금부분(291)은 회전 스토퍼(261)의 외경에 형성되고, 이때, 상기 해정부분(290)은 잠금부분(291)에 비해 회전 스토퍼(261)의 중심축과 가깝게 형성되어 잠금핀(240)의 잠금축(242) 끝단이 해정부분(290)에 위치하게 되는 경우 잠금핀(240)의 잠금 돌기(241)가 제 2 샤프트 실린더(230)의 관통공(231) 내부로 인입된다.
또한, 잠금핀(240)의 잠금축(242) 끝단이 잠금부분(291)에 위치하게 되는 경우 잠금핀(240)의 잠금 돌기(241)가 제 2 샤프트 실린더(230)의 관통공(231) 외부로 돌출되어 상기 바디 실린더(210)에 형성된 잠금홈(212)에 걸리게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 잠금 및 해정에 관한 작동상태를 도 5와 도 7 및 도 8과 도 9에 의거하여 설명한다.
도 5는 도 4의 A-A선 단면을 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 6의 B-B선 단면을 나타낸 단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치가 잠긴 상태는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같다. 즉, 상기 회전 스토퍼(261)의 잠금부분(291)이 제 2 샤프트 실린더(230)의 관통공(231)에 설치된 잠금핀(240)의 잠금축(242) 끝단을 향하게 위치하게 된다.
이렇게, 상기 잠금핀(240)의 잠금축(242) 끝단이 잠금부분(291)에 위치하게 되는 경우 잠금핀(240)의 잠금 돌기(241)가 제 2 샤프트 실린더(230)의 관통공(231) 외부로 돌출되어 상기 바디 실린더(210)에 형성된 잠금홈(212)에 걸리게 되어 상기 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(230)가 바디 실린더(210) 내에서 회전하지 않게 된다.
한편, 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 해정 상태는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같다. 즉, 상기 회전 스토퍼(261)의 해정부분(290)이 제 2 샤프트 실린더(230)의 관통공(231)에 설치된 잠금핀(240)의 잠금축(242) 끝단을 향하게 위치하게 된다.
이렇게, 상기 잠금핀(240)의 잠금축(242) 끝단이 해정부분(290)에 위치하게 되는 경우 잠금핀(240)의 잠금 돌기(241)가 제 2 샤프트 실린더(230)의 관통공(231) 내부로 인입되어 상기 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(230)가 바디 실린더(210) 내에서 회전하게 될 때 방해하지 않게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 삽입부를 나타낸 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치의 삽입부에 전자키의 키 삽입구가 끼워진 상태를 나타낸 단면도이다.
상기와 같이 본 발명의 실린더형 전자식 잠금장치의 해정을 위해서는 전자키(100)의 키 삽입구(120)를 제 1 샤프트 실린더(220)에 형성된 삽입부(221)에 끼워 전자키(100)에 구비된 제 1 접속단자(121) 및 제 2 접속단자(122)를 상기 삽입부(221)에 설치된 제 1 핀형접속단자(252)와 제 2 핀형접속단자(253)와 접속시키게 된다.
상기와 같이 전자키(100)의 제 1 접속단자(121) 및 제 2 접속단자(122)가 전자 제어장치(250)와 전기적으로 연결된 삽입부(221)의 제 1 핀형접속단자(252)와 제 2 핀형접속단자(253)와 접속되면 전자키(100)에 부여된 해정 암호가 전자 제어장치(250)로 전단되고, 상기 전자 제어장치(250)는 전달받은 해정 암호를 인증하는 과정을 수행하게 된다.
이때, 상기 전자키(100)에 부여된 해정 암호와 전자 제어장치(250)에 등록된 해정 암호가 일치하여 해정 암호 인증이 이루어지면, 상기 전자 제어장치(250)는 전자키(100)에 장착된 배터리로부터 전원을 공급받아 구동모터(260)가 작동하여 회전축(266)을 회전시키게 된다. 이때 회전축(266)은 정회전(반시계 방향)하게 된다.
상기 회전축(266)의 정회전에 따라 회전 스토퍼(261)도 회전하게 되는데, 이때 상기 회전 스토퍼(261)는 회전 정지핀(262)에 의해 일정 각도만 회전하여 회전 스토퍼(261)의 해정부분(290)이 잠금핀(240)의 직하방에 위치하게 된다.
이에 따라서, 상기 잠금핀(240)이 관통공(231) 내부로 인입되어 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(230)가 바디 실린더(210) 내에서 회전 가능한 해정 상태를 이루게 된다.
이후, 사용자는 상기 제 1 샤프트 실린더(220)의 삽입부에 전자키(100)가 꼽힌 상태에서 전자키(100)를 시계 방향으로 회전시키게 되고, 이에 따라 상기 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(230)가 전자키(100)의 회전 방향과 동일한 방향인 시계 방향으로 회전하게 된다.
이렇게, 상기 제 2 샤프트 실린더(230)가 시계 방향으로 회전하게 됨에 따라 상기 잠금핀(240)이 관통공(231)에 인입된 상태를 유지함으로써 실린더형 전자식 잠금장치의 잠금을 해정할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치를 쇄정하기 위해서는 사용자가 해정 상태에서 전자키(100)를 조작하여 해정할 때와는 반대의 방향으로 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(223)를 회전시키게 된다.
즉, 쇄정을 위해 상기 제 1 샤프트 실린더(220)의 삽입부(221)에 전자키(100)가 꼽힌 상태에서 상기 전자키(100)를 반시계 방향으로 회전시키게 된다. 이에 따라서, 상기 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(223)가 전자키(100)의 회전 방향과 동일한 방향 즉, 반시계 방향으로 회전하게 된다.
상기와 같이 쇄정을 위해 전자키(100)을 회전시켜 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(223)를 반시계 방향으로 회전시키게 되면 상기 바디 실린더(210)에 형성된 잠금홈(212)과 잠금핀(240)이 일직선 상에 위치하게 되고 압축되었던 스프링(243)의 탄성에 의해 잠금핀(240)이 잠금홈(212)을 향해 돌출되어 상기 잠금핀(240)의 잠금 돌기(241)이 잠금홈(212)에 인입되어 걸리게 된다.
상기와 같은 상태에서 상기 전자키(100)를 제 1 샤프트 실린더(220)의 삽입부(221)에서 빼면 전자 제어장치(250)에 의해 구동모터(260)를 역회전(시계 방향)시켜 회전 스토퍼(261)의 잠금부분(291)이 잠금핀(240)의 잠금축(242) 끝단에 위치하게 되어 제 1 샤프트 실린더(220) 및 제 2 샤프트 실린더(223)가 바디 실린더 내에서 회전되지 않도록 함으로써, 실린더형 전자식 잠금장치를 쇄정할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치에 의하면, 잠금 또는 해정을 위해 잠금핀(240)이 제 2 샤프트 실린더(230)의 관통공(231)에서 상승하거나 또는 하강하도록 회전 스토퍼(261)를 회전시키는 순간에만 구동모터(260)를 작동시키기 때문에 전력소모를 최소화 할 수 있어 전자키(100)에 장착된 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 구동모터(260)의 회전축(266)이 임의적으로 회전하는 것을 방지하는 회전제어 스프링(265)이 마련됨으로써, 상기 잠금핀(240)을 승강시키는 회전 스토퍼(261)가 정확하게 작동할 수 있고 이로부터 잠금 및 해정에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 잠금핀(240)의 운동 방향(승강 방향)이 회전 스토퍼(261)의 축 방향과 수직한 방향으로 이루어지도록 함으로써 외부로부터 가해지는 충격에 대한 저항력을 크게 향상시킬 수 있어 불순한 의도로 잠금장치를 무단으로 해제하려는 것으로부터 안전하게 잠금상태를 유지시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 실린더형 전자식 잠금장치는 현관이나 방문 등 각종 도어(Door)의 잠금장치, 책상에 구비되는 서랍의 잠금장치, 자물쇠 등 잠금장치를 필요로 하는 모든 물품에 적용할 수 있다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
100 : 전자키 110 : 전자키 본체
120 : 키 삽입구 121 : 제 1 접속단자
122 : 제 2 접속단자 123 : 작동홈
124 : 모따기 210 : 바디 실린더
211 : 돌출부 212 : 잠금홈
213 : 수용홈 220 : 제 1 샤프트 실린더
221 : 삽입부 222 : 공간부
223 : 제 1 접속단자 결합공 224 : 제 2 접속단자 결합공
225 : 그라운드핀 226 : 걸림턱
227 : 제 1 결합 돌출부 227a, 235a : 결합홈
228 : 스프링 229 : 고정판
230 : 제 2 샤프트 실린더 231 : 관통공
231a : 단턱부 232 : 가이드 턱
233 : 끼움홈 234 : 삽입홈
235 : 제 2 결합 돌출부 236 : 연결구
240 : 잠금핀 241 : 잠금 돌기
242 : 잠금축 250 : 전자 제어장치
252 : 제 1 핀형접속단자 253 : 제 2 핀형접속단자
260 : 구동모터 261 : 회전 스토퍼
262 : 회전 정지핀 263 : 장착홀
264 : 회전 방지턱 265 : 회전제어 스프링
266 : 회전축 270 : 작동핀
280 : 캡너트 290 : 해정부분
291 : 잠금부분

Claims (8)

  1. 전원을 공급하는 배터리와 마이크로 프로세서와 EEPROM(Electrically Erasable Programable Read Only Memory)가 장착된 PCB가 내장된 전자키 본체와 상기 전자키 본체의 일측에 돌출 형성되며 PCB와 전기적으로 연결된 제 1 접속단자와 제 2 접속단자가 마련된 키 삽입구로 이루어진 전자키;
    상기 전자키의 키 삽입구가 삽입되어 제 1 접속단자와 제 2 접속단자와 각각 접속되는 제 1 핀형접속단자와 제 2 핀형접속단자가 마련된 삽입부가 일측에 형성되고, 상기 삽입부와 대향하는 타측에 공간부가 형성된 원통형의 구조를 갖는 제 1 샤프트 실린더;
    상기 제 1 샤프트 실린더의 타측에 연결되며 잠금핀이 승강하는 관통공이 외경으로부터 내부 중심을 향해 형성되고, 상기 관통공과 수직하게 교차하는 삽입홈이 제 1 샤프트 실린더와 대면하는 일측에 형성된 원통형의 구조를 갖는 제 2 샤프트 실린더;
    상기 제 1 샤프트 실린더와 제 2 샤프트 실린더가 회전되게 수용되며 상기 제 2 샤프트 실린더에 형성된 관통공에서 승강하는 잠금핀이 걸리는 잠금홈이 형성된 바디 실린더;
    상기 제 1 샤프트 실린더의 공간부에 위치되고, 마이크로 프로세서 및 EEPROM이 장착된 PCB가 상기 삽입부에 마련된 제 1 핀형접속단자와 제 2 핀형접속단자와 전기적으로 연결된 전자 제어장치;
    상기 전자 제어장치에 의해 제어되고, 상기 제 1 샤프트 실린더와 제 2 샤프트 실린더 사이에 수납 설치된 구동모터; 및
    상기 구동모터의 회전축과 연결되고 상기 제 2 샤프트 실린더의 삽입홈 내에서 회전하여 제 2 샤프트 실린더의 관통공에 설치된 잠금핀을 승강시키는 회전 스토퍼;를 포함하는 실린더형 전자식 잠금장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 샤프트 실린더의 타측에 형성되는 제 1 결합 돌출부;
    상기 제 1 결합 돌출부와 형합되는 구조를 갖는 상기 제 2 샤프트 실린더에 형성되는 제 2 결합 돌출부;
    상기 제 1 결합 돌출부와 제 2 결합 돌출부에 제각기 형성되는 결합홈; 및
    상기 결합홈에 체결되어 상기 제 1 샤프트 실린더와 제 2 샤프트 실린더를 일체로 구속하는 연결구;를 포함하는 실린더형 전자식 잠금장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 샤프트 실린더와 대면하는 상기 제 2 샤프트 실린더에 끼움홈이 형성되어 상기 전자 제어장치의 PCB가 끼워져 고정되는 것을 특징으로 하는 실린더형 전자식 잠금장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 샤프트 실린더에 형성된 삽입홈의 둘레에 상기 제 1 샤프트 실린더의 공간부를 향해 연장 형성된 가이드 턱이 형성되고, 상기 가이드 턱에 구동모터가 고정되는 것을 특징으로 하는 실린더형 전자식 잠금장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 샤프트 실린더에 형성된 삽입홈 내에서 회전되게 설치된 회전 스토퍼의 외경 중 상기 관통공에 설치된 잠금핀의 직하방에 위치하는 부분에 해정부분과 잠금부분이 형성되고, 상기 해정부분은 잠금부분에 비해 회전 스토퍼의 중심축과 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 실린더형 전자식 잠금장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동모터의 작동이 정지되었을 때 상기 구동모터의 회전축이 임의적으로 회전하는 것을 방지하는 회전제어 스프링;을 더 포함하는 실린더형 전자식 잠금장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 회전제어 스프링은,
    탄성력을 갖는 재질로 와이어의 형상으로 이루어지며 선단이 상기 구동모터에 고정되고 기단이 구동모터의 회전축을 향해 연장되어 상기 회전축의 양 측면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 실린더형 전자식 잠금장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전 스토퍼의 끝단에 회전 방지턱이 형성되고, 상기 제 2 샤프트 실린더에 형성된 삽입홈과 연통되는 장착홀에 회전 정지핀이 설치되어 상기 회전 스토퍼의 회전이 일정 각도 내에서만 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 실린더형 전자식 잠금장치.
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