KR101108135B1

KR101108135B1 - 도어록 장치

Info

Publication number: KR101108135B1
Application number: KR1020050028260A
Authority: KR
Inventors: 김갑식
Original assignee: 한옥순
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2012-01-31
Also published as: CN101151433A; JP2008534824A; WO2006115335A1; US20090277231A1; KR20060105825A

Abstract

본 발명은 록커의 잠금 및 잠금해제 동작에 구동력을 제공하는 구동모터의 회전력이 토션 스프링을 통하여 록커에 전달되게 함으로써 도어록 장치의 잠금 및 잠금해제 동작 중에 록커에 간섭이 발생하더라도 구동모터의 정상적인 동작이 보장되는 도어록 장치를 제공하는 것으로서, 락케이스의 내부에 모터축 단부에 기어를 구비하여 설치되고, 도어의 잠금 및 잠금해제 신호에 따라 정해진 회전량으로 각각 정회전 및 역회전하는 구동모터와, 일측으로 치합가능하게 형성되는 기어부를 구비하고, 상기 구동모터의 구동력을 전달받아 잠금홈 방향으로 상기 락케이스의 일측으로 형성된 개구부를 통해 출입동작하면서 도어를 잠금 및 잠금해제시키는 록커, 및 상기 구동모터 및 상기 록커 사이에 설치되되, 상기 모터축의 기어의 회전력을 전달받아 상기 모터축의 기어와 함께 회전하는 상부 연동기어, 상기 상부 연동기어의 하측으로 회전가능하게 설치되며 상기 록커의 기어부에 구동시키는 하부 연동기어, 및 상기 상부 연동기어 및 상기 하부 연동기어 사이에서 상부 연동기어의 회전력을 스프링의 탄성력으로 변경하여 상기 하부 연동기어의 회전력으로 전달가능하게 설치되는 토션 스프링으로 구성된 연동기어부를 포함하여 구성된다.

도어록, 연동기어부, 토션 스프링, 록커, 안전레버

Description

도어록 장치{Apparatus For Door Lock}

도 1 은 본 발명에 의한 도어록 장치의 분해 사시도.

도 2 는 본 발명에 의한 도어록 장치의 결합된 상태를 잠금상태에서 도시한 평면도.

도 3a 내지 도 3d 는 본 발명에 의한 도어록 장치의 작동을 순차적으로 도시한 동작상태도.

도 4 는 본 발명 도어록 장치의 록커가 잠금위치에 잠금해제위치로 이동할 때 토션 스프링의 작용을 설명하기 위한 개략도.

도 5 는 본 발명에 의한 도어록 장치에서 록커에 간섭이 발생된 상태를 도시한 도면.

도 6 은 본 발명에 의한 도어록 장치가 도 5 에 도시된 상태에 있을 때 토션 스프링을 작용을 설명하는 개략도.

도 7 은 본 발명에 의한 안전레버의 작용을 설명하는 동작상태도.

도 8 및 도 9 는 각각 본 발명에 의한 서포터부의 작용을 설명하기 위한 부분 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

2 : 락케이스 10 : 구동모터

14 : 구동기어 16 : 작동기어

20 : 연동기어부 22 : 하부 연동기어

24 : 상부 연동기어 30 : 토션 스프링

40 : 록커 42 : 기어부

44 : 회동축 50 : 안전레버

70 : 서포트부

본 발명은 도어를 잠금 및 잠금해제하는 도어록 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어록 장치 내부에 설치되는 구동모터의 회전력을 토션 스프링을 통하여 록커에 전달되게 하여 도어록 사용중에 일어나는 간섭에 의해 도어록에 고장이 일어나거나 배터리가 빨리 소모되는 단점을 해결하여 내구성과 신뢰성이 향상될 수 있는 도어록 장치에 관한 것이다.

도어록 장치는 일반 주택의 현관문 또는 아파트나 기업, 사무실 등의 출입문이나 은행의 금고, 옷장, 보관함 등에 널리 사용되고 있으며, 최근에는 전자키를 사용하여 문을 열고 닫을 수 있는 도어록 장치가 개발되어 사용자들이 보다 편리하고 신뢰감을 가지면서 도어록을 사용할 수 있게 되었다.

일반적으로 전자키를 이용한 도어록 장치는 전자칩을 내장한 인증키를 이용하는 데, 인증키를 인식부에 접촉하면 도어록 장치의 내부에 구비된 모터가 구동하 면서 내부에 설치된 기어구조를 통해 문틀의 잠금홈에 삽입된 록커에 구동력이 전달되고 이에 의해 록커가 잠금홈으로부터 이탈되면서 도어가 록킹해제되도록 구성된다.

그러나 이러한 종래의 도어록 장치에서는 도어의 잠금 및 잠금해제 동작을 수행하는 록커에 걸림 등과 같은 간섭이 발생하는 경우에 도어록 장치의 손상이 발생할 가능성이 높다. 즉, 모터는 제어부의 제어에 의해 록커를 잠금해제 위치까지 이동시키려고 하지만 간섭에 의해 록커의 이동이 불가능하므로 모터가 지속적으로 부하를 받는 상태에 놓여져 과열 및 손상을 야기시키게 되는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 상기 모터를 서보모터로 대처하여 상기 록커의 부하 상태에 따라 정회전 또는 역회전 작동하여 도어의 간섭에 의한 걸림 및 오작동을 해결 하는 방안이 고려될 수 있으나 서보 모터의 반복되는 작동에 따른 지나친 배터리 소모를 야기시키게 되는 문제점이 있다. 또한, 사용자가 도어의 잠김 상태를 사용할 때마다 매번 반복적으로 확인해야 하거나 인증키를 다시 한번 접촉시켜 도어록을 재 작동 시켜야 하는 번거로움이 있다.

또한, 종래의 도어록 장치는 도어와 문틀 사이의 공간에 카드, 드라이버 등 도어의 잠김 상태를 해제 시킬 수 있는 공구를 삽입하여 도어를 열고자 하는 제 3자에 의해 상기 도어록 장치의 잠김 상태가 용이하게 해제되는 것에 대한 대처 방안이 마련되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 록커의 잠금 및 잠금해제 동작에 구동력을 제공하는 구동모터의 회전력이 토션 스프링을 통하여 록커에 전달되게 함으로써 도어록 장치의 잠금 및 잠금해제 동작 중에 록커에 간섭이 발생하더라도 구동모터의 정상적인 동작이 보장되고, 간섭이 해결되면 토션 스프링의 탄성력에 의해 회전력이 전달되어 록커의 잠금 및 잠금해제 동작이 수행되도록 하는 도어록 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 배터리의 소모를 줄일 수 있는 도어록 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 문틀의 잠금홈에 삽입된 록커를 외부에서 임의로 조작하여 도어의 잠김 상태를 해제시키는 것을 방지할 수 있는 안전 잠금 기능을 가진 도어록 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 도어가 개방된 상태에서 록커가 내려와 도어가 닫히면서 록커가 파손되는 것을 방지할 수 있는 도어록 장치를 사용하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 락케이스의 내부에 모터축 단부에 기어를 구비하여 설치되고, 도어의 잠금 및 잠금해제 신호에 따라 정해진 회전량으로 각각 정회전 및 역회전하는 구동모터, 일측으로 치합가능하게 형성되는 기어부를 구비하고, 상기 구동모터의 구동력을 전달받아 상기 락케이스의 일측으로 형성된 개구부를 통해 잠금위치와 잠금해제 위치 사이를 이동하는 록커, 및 상기 구동모터 및 상기 록커 사이에 설치되되, 상기 모터축 기어의 회전력을 전달받아 상기 모터축 기어와 함께 회전하는 상부 연동기어, 상기 상부 연동기어의 하측으로 회전가능 하게 설치되며 회전시 상기 록커의 기어부를 함께 구동시키는 하부 연동기어, 및 상기 상부 연동기어 및 상기 하부 연동기어 사이에서 상부 연동기어의 회전력을 스프링의 탄성력으로 변경하여 상기 하부 연동기어의 회전력으로 전달가능하게 설치됨으로써 상기 록커에 간섭이 발생하는 경우에도 상기 구동모터가 정해진 회전량으로 회전하는 것을 보장하는 토션 스프링으로 구성된 연동기어부를 포함하는 도어록 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 록커는 록케이스 내부에 위치하는 회동축을 중심으로 회동가능하게 고정되고, 상기 기어부는 상기 하부 연동기어의 회전에 따라 상기 록커가 회동하도록 원호 형상의 치합면으로 형성된다.

바람직하게는 상기 상부 연동기어의 하면 및 상기 하부 연동기어의 상면 각각에는 제1걸림편 및 제2걸림편이 돌출형성되고, 각각이 상기 토션 스프링의 양 단부 사이에 위치하여, 상기 상부 연동기어의 회전시 상기 제1걸림편에 의해 상기 토션 스프링의 일측 단부가 가압되어 발생하는 탄성력에 의해 상기 토션 스프링의 타측 단부가 상기 제2걸림편을 가압하여 상기 하부 연동기어를 회전시키도록 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 토션 스프링의 양단부는 서로 교차되어 연장형성되고, 상기 구동모터는 상기 하부 연동기어의 가능 회전범위를 초과하는 회전량을 가진다.

바람직하게는 상기 록커의 후측으로는 단턱지게 걸림단이 형성되며, 상기 상부 연동기어의 상면에 일체로 형성되며 회전반경이 짧은 영역인 제1영역과 회전반 경이 긴 영역인 제2영역을 가진 레버구동캠과, 단부가 상기 걸림단의 회전경로상에 위치가능한 제1레버와, 상기 제1레버와 일체로 형성되고 상기 레버구동캠의 외주면에 접하도록 연장형성되어 상기 레버구동캠의 회전시 접촉지점이 제1영역에서 제2영역으로 변경되면서 상기 제1레버를 상기 걸림단의 회동경로로부터 이탈시켜 상기 제1레버가 잠금위치에서 잠금해제위치로 이동하는 상기 록커의 회전을 방해하지 않도록 하는 제2레버로 구성된 안전레버를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 도어록 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 도어록 장치의 결합된 상태를 잠금위치에서 도시한 평면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 도어록 장치는 전면에 버튼부 및/또는 키접촉부가 구비된 전면커버(1)를 포함한다. 본 발명에 따른 도어록 장치는 버튼을 통한 비밀번호 입력 및/또는 키 터치에 의해 잠금 및 잠금해제 동작이 수행가능하도록 구성된다.

락케이스(2) 내측에는 전면으로 내부 장치의 고정을 위한 고정커버(2a)가 결합되며, 락케이스(2) 상단 후면에는 배터리(5)가 내장되어 도어록 장치에 전원을 공급가능하도록 구성되어 있다. 제어부(미도시)는 도어록 장치의 전체적인 작동을 제어가능하도록 구성되며, 일반적으로 PCB 기판으로 구성된다. 상기 락케이스(2) 내부에는 복수개의 지지리브(6)가 형성되며, 상기 지지리브(6)에 각각에는 회동핀들(7a,7b,7c,7d)이 결합되어 후술할 부재들을 회전가능하게 지지한다.

락케이스(2)의 내부 하측에는 구동모터(10)가 설치된다. 구동모터(10)는 배터리(5)로부터 전원을 공급받아 제어부의 잠금 및 잠금해제 신호에 따라 각각 정해진 회전량으로 정회전 및 역회전되도록 구성된다. 구동모터(10)의 모터축 단부에는 모터축 기어로서 웜기어(12)가 구비된다. 본 명세서에서 모터축 기어는 모터축에 설치된 기어를 지칭하는 의미로 사용된다.

웜기어(12)의 일측으로는 웜기어(12)와 치형결합하는 구동기어(14)와, 상기 구동기어(14)와 동축으로 일체로 결합된 작동기어(16)가 회동핀(7a)에 지지되어 설치된다. 웜기어(12)의 회전은 구동기어(14) 및 작동기어(16)에 의해 감속되어 연동기어부(20)로 전달된다.

연동기어부(20)는 회동핀(7b)을 중심으로 회동가능하게 지지되는 상부 연동기어(24) 및 하부 연동기어(22)와 상기 상부 연동기어(24) 및 하부 연동기어(22) 사이에서 회전력을 탄성력으로 변경하여 전달하는 토션 스프링(30)을 포함한다.

상부 연동기어(24) 및 하부 연동기어(22)는 회동핀(7b)에 의해 서로 회전자유롭게 지지됨으로 토션 스프링(30)이 없는 상태에서는 상부 연동기어(24)의 회전은 하부 연동기어(22)에 영향미치지 않고, 하부 연동기어(22)의 회전 역시 상부 연동기어(24)에 영향미치지 않는다.

상부 연동기어(24)는 작동기어(16)와 치합하여 상기 웜기어(12)의 회전에 의해 회전하도록 구성된다. 상부 연동기어(24)의 하면에는 상기 토션 스프링(30)의 단부(32)와 접촉가능한 제1걸림편(24a)이 하측으로 돌출형성되어 있다.

하부 연동기어(22)는 록커(40)의 기어부(42)와 치합하여, 하부 연동기어(22) 의 회전에 따라 상기 록커(40)를 동작시킬수 있도록 구성된다. 하부 연동기어(22)의 상면에는 제2걸림편(22a)이 상측으로 돌출형성되어 상기 토션 스프링(30)의 단부(32)와 접촉가능하게 위치한다.

토션 스프링(30)은 상부 연동기어(24) 및 하부 연동기어(22) 사이에 위치되며 상기 하부 연동기어(22)의 중심축(23)에 의해 삽입되어 유지되는 데, 그 양단부(32) 사이에 상부 연동기어(24)의 제1걸림편(24a) 및 하부 연동기어(22)의 제2걸림편(22a)이 그 양단부(32)와 접촉가능하게 위치하도록 배치된다.

바람직하게는 토션 스프링(30)의 양단부는 서로 교차되고, 교차된 그 양 단부 사이에 제1걸림편(24a) 및 제2걸림편(22a)이 위치하게 배치된다.

이에 따라 상부 연동기어(24)가 웜기어(12)에 의해 회전하면 상기 제1걸림편(24a)이 토션 스프링(30)의 일측 단부(32)를 가압하고, 이에 의해 토션 스프링(30)은 그 직경이 감소되는 방향으로 변형되면서 상부 연동기어(24)의 회전력은 탄성력으로 변경된다. 이 때 상기 제2걸림편(22a)이 비 구속상태 즉, 하부 연동기어(22)가 회전가능한 상태라면 토션 스프링(30)의 탄성력에 의해 타측 단부(32)가 제2걸림편(22a)을 가압하여 하부 연동기어(22)를 회전시키게 된다. 그러나 만약 제2걸림편(22a)이 구속상태 즉, 하부 연동기어(22)와 치합된 록커(40)에 간섭이 발생하여 하부 연동기어(22)의 회전이 불가능한 상태라면 상부 연동기어(24)의 회전력에 의해 토션 스프링(30)은 직경이 감소되는 방향으로 변형되면서 상기 회전력을 탄성에너지로 변경 저장하고, 이 후 제2걸림편(22a)이 비 구속상태 즉, 록커(40)에 발생한 간섭이 제거되어 하부 연동기어(22)가 회전가능한 상태가 되면 토션 스프링(30) 이 복원되면서 타측 단부(32)가 탄성력에 의해 제2걸림편(22a)을 가압하여 하부 연동기어(22)를 회전시키게 된다.

보다 바람직하게는, 록커(40)의 잠금해제위치와 잠금위치에서 제1걸림편(24a) 및 제2걸림편(22a)은 토션 스프링(30)의 원주 방향으로 설정된 이격거리를 유지하여 록커(40)의 유동을 방지할 수 있도록 구성된다.

록커(40)는 락케이스(2)의 좌측으로 위치한 개구부(3)를 통해 잠금위치와 잠금해제 위치로 이동하면서 문틀에 형성된 잠금홈에 삽입되거나 또는 이탈되어, 도어를 잠금 및 잠금해제한다. 록커(40)의 후면 일측으로는 기어부(42)가 구비되어 하부 연동기어(22)와 치합된다.

이때 록커(40)는 도면에 도시된 실시예와 같이 회동방식으로 잠금동작을 수해하도록 구성되거나 변형예로서 수평방향으로 이동동작하면서 잠금동작을 수행할 수 있는 데, 만약 록커(40)가 개구부(3)를 수평방향으로 이동하면서 잠금 및 잠금해제동작이 실시되는 타입의 도어록 장치라면 기어부(42)는 랙기어 타입으로 형성되며, 록커(40)가 락케이스(2)에 회전가능하게 지지되어 회동축(44)을 중심으로 회동하는 동작에 의해 잠금홈을 출입하면서 도어를 잠금 및 잠금해제동작이 실시되는 타입의 도어록 장치라면 기어부(42)는 원호 형상의 치합면으로 형성되어 하부 연동기어(22)의 회전을 회전력으로 전달받도록 구성된다. 이러한 변형은 본 발명이 보호를 청구하는 범위에 당연히 포함되는 것이다.

바람직하게는 본 발명은 록커(40)가 문틀의 잠금홈에 삽입된 잠금위치에서 전자키 터치 및/또는 비밀번호 입력 등과 같은 정상적인 해제동작에 의하지 아니하 고는 잠금해제되지 않도록 보장하는 도난방지용 안전레버(50, Safety Lever for Antitheft)를 더 포함한다.

안전레버(50)는 회동핀(7c)에 회동축이 삽입되어 회동가능하게 고정되며 상기 록커(40)의 후면을 향해 연장된 제1레버(54)와, 상기 제1레버(54)와 소정각으로 경사져 일체로 연장형성되며 상기 상부 연동기어(24)의 상면으로 연장된 제2레버(52)를 포함한다.

록커(40)의 후면에는 단턱지게 걸림단(46)이 형성되며, 상기 제1레버(54)의 단부는 상기 걸림단(46)의 회전경로상에 위치가능하며 이 위치에서 록커(40)가 잠금위치에서 잠금해제위치로 이동하면 상기 걸림단(46)을 접촉지지하여 상기 록커(40)의 움직임을 저지할 수 있게 구성된다.

제2레버(52)는 상부 연동기어(24)의 상면에 연장되어 레버구동캠(26)의 외주면과 접촉되도록 형성되는 데, 레버구동캠(26)의 외주면과 내측면이 면접하여 그 외주면의 형상에 따라 동작하면서 연동된 제1레버(54)를 이동시킬 수 있게 구성된다.

한편, 안전레버(50)의 회동축에는 안전레버(50)의 제2레버(52)가 레버구동캠(26)의 외주면에 접촉되도록 좌측방향(도 2 를 기준으로)으로 탄성력을 제공하는 스프링(60)이 설치되어 안전레버(50)의 동작이 레버구동캠(26)의 회전에 연동될 수 있도록 한다.

레버구동캠(26)은 상부 연동기어(24)의 상면에 상부 연동기어(24)와 일체로 형성되어 함께 회전하는 데, 외주면은 레버구동캠(26)의 회전시 짧은 회전반경이 그려지는 제1영역(26a)과 상대적으로 긴 회전반경이 그려지는 제2영역(26b)으로 구분된다. 즉, 상부 연동기어(24)의 회전 중심축으로부터의 반경이 짧은 제1영역(26a)과 긴 제2영역(26b)으로 구분되는 것이다. 바람직하게는 제1영역(26a)은 삼각형의 두 경사면을 구비한 경사면 영역으로 형성되고, 제2영역(26b)은 원호 형상을 구비한 원호면 영역으로 형성된다.

록커(40)가 잠금위치에 있는 상태를 기준으로 하여 설명하면, 제1레버(54)는 록커(40)가 잠금해제 위치로 회동할 때, 걸림단(46)과 접촉하여 록커(40)의 회동을 저지할 수 있는 위치에 위치하며, 이 때 제2레버(52)는 레버구동캠(26)의 외주면의 제1영역(26a)과 접한 상태를 유지한다. 따라서 불순한 의도를 가진 자가 카드 또는 드라이버 같은 공구를 문틀과 도어 사이에 삽입하여 록커(40)를 잠금홈으로부터 이탈시켜 잠금해제 위치로 이동시키려 하면 록커(40)의 걸림단(46)과 제1레버(54)가 접촉하게 됨으로 안전레버(50)는 불순한 시도에 의한 록커(40) 이동을 저지할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 정상적인 신호에 의해 구동모터(10)가 회전하면서 동력이 전달되어 상부 연동기어(24)가 회전하게 되면 레버구동캠(26)도 함께 회전하게 되고, 이에 따라 제2레버(52)는 레버구동캠(26)의 제2영역(26b)에 접하게 된다. 제2영역(26b)은 회전반경이 큰 영역이므로 레버구동캠(26)의 회전에 의해 제2레버(52)를 우측으로 회동시키게 되며 이에 따라 제1레버(54) 역시 우측으로 이동되면서 걸림단(46)과 접촉가능하지 않은 위치로 이동되게 되는 것이다.

이에 따라, 제어부의 신호에 의해 구동모터(10)가 회전하면서 상부 연동기어 (24)의 회전시키는 경우가 아니면 록커(40)의 이동이 안전레버(50)에 의해 저지될 수 있는 것이다.

바람직하게는 본 발명에 따른 도어록 장치는 도어 열림상태에서 록커(40)가 락케이스(2) 외부로 돌출되는 것을 방지하는 서포터부(70)를 더 포함한다.

서포터부(70)는 몸체부(74)와 지지레버(72) 및 작동 스프링(76)을 구비하고, 서포터부(70)의 동작을 위해 록커(40)의 후면으로 형성된 경사부(47)가 형성된다.

몸체부(74)는 록커(40)의 하측에서 회동핀(7d)에 의해 록커(40)의 회동방향과 수직한 방향으로 회동가능하게 지지되며 상기 개구부(3) 하측에 형성된 관통공(4)을 통해 외부로 돌출 또는 내부로 인입되면서 회동동작한다. 몸체부(74)의 상측방향으로는 지지레버(72)가 연장형성되며, 이 지지레버(72)는 상기 몸체부(74)가 돌출된 상태에서는 잠금해제 위치에 있는 록커(40)의 경사부(47)와 접촉하여 록커(40)의 회동을 막을 수 있도록 구성된다. 그러나 몸체부(74)가 회동하면 지지레버(72) 및 경사부(47)의 접촉이 해제되고 록커(40)는 잠금위치로 회동가능하게 된다.

몸체부(74)는 회동핀(7d)에는 삽입된 작동스프링(76)에 의해 록커(40)가 잠금해제 위치에 있을 때에는 관통공(4)을 통해 돌출되도록 탄성력을 제공받는다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 작용을 상세히 설명한다.

도 3a 내지 도 3d 는 본 발명에 의한 도어록 장치의 작동 상태도로서, 구동모터의 회전에 따라 잠금위치에 있는 록커가 회동하여 잠금해제동작이 수행되는 것을 순차적으로 도시한 도면이다.

먼저 도 3a 를 참조하면, 도 3a 는 도어록 장치의 잠금상태를 보여준다. 도 어록 장치의 잠금상태에서는, 록커(40)는 회동하여 록케이스(2)의 개구부(3) 외부로 돌출되어 있으며(도 2 참조), 안전레버(50)의 제2레버(52)는 레버구동캠(26)의 제1영역(26a)에 접하고, 제1레버(54)는 록커(40)의 회동시 걸림단(46)과 접촉가능한 위치에 위치하고 있다.

이 상태에서 사용자의 비밀번호 입력 및/또는 전자키 터치하는 동작 등에 의해 잠금해제 동작이 개시되며, 제어부는 구동모터(10)가 정해진 회전량으로 회전하도록 전원을 인가한다.

도 3b 는 구동모터의 회전에 의해 잠금해제 동작이 진행되고 있는 상태를 도시한 도면으로, 도 3b 를 참조하면, 구동모터(10)의 모터축이 회전하면서 웜기어(12)를 회전시켜 이에 치합된 구동기어(14)를 회전시키고, 회전력은 구동기어(14)와 동축으로 연결된 작동기어(16)에 전달되며 상기 작동기어(16)는 치합된 상부 연동기어(24)를 회전시킨다. 상부 연동기어(24)의 회전은 토션 스프링(30)에 의해 하부 연동기어(22)를 회전시키게 되며, 하부 연동기어(22)의 회전은 치합된 기어부(42)를 통해 전달되어 록커(40)를 시계방향으로 회전시키게 된다.

이때, 안전레버(50)의 상부 연동기어(24)의 회전에 따라 레버구동캠(26)이 회전하고, 제2레버(52)와의 접촉점이 제1영역(26a)에서 제2영역(26b)으로 변경됨에 따라 제2레버(52)는 우측으로 이동된다. 제2레버(52)가 우측으로 이동하면 연동된 제1레버(54) 역시 우측으로 이동하면서 록커(40)의 회전을 방해하지 않는 위치 즉, 록커(40)가 회전하더라도 걸림단(46)과 접촉되지 않는 위치로 이동한다. 이러한 동작에 따라 록커(40)의 걸림단(46)이 제1레버(54)와 접촉가능한 위치에 도달하기 전 에 제1레버(54)가 우측으로 이동하게 됨으로, 구동모터(10)의 회전에 의한 정상적인 잠금해제동작에서는 안전레버(50)에 의해 록커(40)의 움직임이 방해되지 않는다.

도 3c 는 도 3b 상태에서 구동모터(10) 회전이 더 진행된 상태를 도시한 것으로, 록커(40)가 안전레버(50)의 제1레버(54)에 의해 움직임이 방해됨이 없이 회동하는 것을 보여주고 있다.

도 3d 는 도어록 장치의 잠금해제 동작이 완료된 상태를 도시한 도면으로, 개구부(3) 외측에 일 단부가 위치하도록 돌출되어 있던 록커(40)는 하부 연동기어(22)의 회전에 의해 락케이스(2)의 개구부(3) 내부로 회동하여 락케이스(2)내부에 위치하게 되고 이에 따라 잠금해제 동작이 완료되면서 도어는 열릴 수 있게 된다.

도어의 잠금시에는 구동모터(10)가 잠금해제 동작시와 반대방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 록커(40)는 락케이스(2)의 개구부(3) 외부로 회동하여 잠금홈에 삽입되는 순서로 진행된다.

도 4 는 도 3a 내지 도 3d 에 도시된 바와 같이 도어록 장치의 잠금해제동작이 수행될 때의 토션 스프링의 작용을 설명하기 위한 개략도이다(도 4는 설명의 편의를 위해 상부 연동기어 및 하부 연동기어를 생략하고 제1걸림편, 제2걸림편 및 토션 스프링만을 도시하였으며, 도면에서 제1걸림편 및 제2걸림편의 단면 형상이 상이하게 도시되었으나 본 발명은 이에 의해 제한되지 않는다).

먼저 도 4 의 (a)를 참조하면, (a) 상태는 도어록 장치의 록커가 잠금위치에 있을 때의 토션 스프링의 상태를 도시하고 있다. (a) 상태에 있을 때 키 터치 등의 해제신호에 의해 구동모터(10)가 회전하면 회전력이 전달되어 상부 연동기어(24)가 회전하게 된다.

이에 따라 제1걸림편(24a)이 토션 스프링(30)의 일측 단부(32a)를 가압하여 회전력을 토션 스프링(30)의 탄성력으로 변화시키게 되는 데, 이때 토션 스프링(30)을 구속하는 힘이 없으므로, 탄성력에 의해 타측 단부(32b)가 제2걸림편(22a)을 가압한 상태로 토션 스프링(30)은 회전하게 된다. 이에 따라 (b) 상태와 같이 제1걸림편(24a) 및 제2걸림편(22a)이 동일한 방향으로 회전하면서 하부 연동기어(22)는 상부 연동기어(24)와 동일한 방향으로 회전하게 된다.

그리고, (c)와 같이 상부 연동기어(24)가 구동모터(10)의 회전에 따라 록커(40)를 잠금해제 시킬수 있을 만큼 회전이 완료되면 하부 연동기어(22) 역시 이에 대응하여 회전되게 되는 것이다.

한편, 도 4 의 (a)' 및 (c)' 는 록커가 잠금위치 및 잠금해제위치에 있을 때의 토션 스프링의 보다 바람직한 실시예를 도시하고 있다.

먼저, 도 4 의 (a)'를 참조하면, (a) 상태에서도 록커(40)의 단부는 잠금홈에 삽입되어 도어를 잠금시킬수 있다. 그러나 (a) 상태에서는 토션 스프링(30)의 변형이 없으므로 탄성력이 없어 제1걸림편(24a) 및 제2걸림편(22a)이 토션 스프링(30)의 양 단부 사이에서 미소하게 유동하는 것을 방지할 수 없다. 즉 록커(40)에 약간의 유격이 발생할 수 있다. 그러나 제1걸림편(24a)이 시계방향으로 초과 회동하여 토션 스프링(30)의 타측단부(32b)를 가압하면 토션 스프링(30)에 의해 탄성력이 발생하여 제2걸림편(22a)을 회동시키려 하지만, 록커(40)는 개구부(3)의 하단에 접촉되어 지지됨으로 회동하지 못하므로, 록커(40)는 개구부(3)의 하단에 접촉한 상태로 단단히 고정되는 것이다. 즉, 구동모터(10)의 잠금방향으로의 초과회전에 의해 록커(40)가 잠금위치에 있을 때 단단히 고정되게 되는 것이다.

도 4 의 (c)' 는 (a)' 와 동일한 원리로 록커(40)가 잠금해제 위치에서 단단히 고정된 상태의 토션 스프링 상태를 보여준다. 즉, 록커(40)가 잠금해제 위치에 도달한 이후에도 구동모터(10)가 잠금해제 방향으로 초과회전하는 경우 제1걸림편(24a)은 반시계방향으로 초과회동하여 토션 스프링(30)의 일측단부(32a)를 가압하여 이동시키게 된다. 이때 토션 스프링(30)의 탄성력에 의해 제2걸림편(22a)을 반시계방향으로 회동시키려 하지만, 록커(40)가 락케이스(2) 내부에 지지되어 회동하지 않게 됨으로, 탄성력에 의해 잠금해제 위치에서 단단히 고정되게 되는 것이다.

이와 같이 구동모터(10)는 록커(40)를 잠금위치와 잠금해제 위치 사이에서 회동시키는 데 필요한 회전량을 초과하는 회전량으로 회전하도록 설정됨으로써, 잠금위치와 잠금해제 위치에서 제1걸림편(24a) 및 제2걸림편(22a)의 이격에 의해 토션 스프링(30)에서 발생하는 탄성력에 의해 록커(40)가 잠금위치와 잠금해제 위치에서 유격 없이 단단히 고정되게 한다.

도 5 는 본 발명에 의한 도어록 장치에서 잠금위치에 있는 록커에 간섭이 발생한 상태를 도시한 도면이고, 도 6 은 도 5 에 도시된 상태에서의 토션 스프링의 작용을 설명하는 도면이다.

도 5 를 참조하면 구동모터(10)는 잠금해제 신호에 따라 정해진 회전량으로 회전한다. 이에 따라 구동기어(14) 및 작동기어(16)를 매개로 웜기어(12)와 함께 회전하는 상부 연동기어(24)는 웜기어(12)의 구동모터(10)의 회전량에 대응하는 회전량으로 회전한다. 그리고 상부 연동기어(24)와 함께 레버구동캠(26)이 회전하여 안전레버(50)의 제1레버(54)는 록커(40)와 접촉되지 않는 우측 위치로 이동되어 진다. 그러나 하부 연동기어(22)는 록커(40)의 기어부(42)와 치합되어 있으므로 록커(40)에 의해 구속되어 회전하지 않게 된다.

이러한 상태의 토션 스프링(30)의 작용이 도 6 에 도시되어 있는 데, (a) 상태에서 구동모터(10)가 회전하면 상부 연동기어(24)가 반시계방향으로 회전되기 시작하고, (b) 상태를 거쳐 제1걸림편(24a)이 토션 스프링(30)의 일측단부(32a)를 가압하면서 반시계방향으로 회전하게 되므로 제1걸림편(24a) 및 토션 스프링(30)의 일측 단부(32a)는 (c) 상태의 위치로 이동하게 된다.

그러나 하부 연동기어(22)의 제2걸림편(22a)은 하부 연동기어(22)의 구속에 따라 이동이 불가능하므로 토션 스프링(30)의 타측 단부(32b)의 가압에도 불구하고 (a) 상태의 위치를 유지하게 된다. 이에 따라 (c) 상태와 같이 토션 스프링(30)이 변형되면서 제1걸림편(24a)에 의해 인가된 회전력이 토션 스프링(30)의 탄성에너지로 저장되게 되는 것이다.

이 상태에서 록커(40)의 간섭이 제거되면 토션 스프링(30)이 복원되면서 타측 단부(32b)가 제2걸림편(22a)을 가압하여 하부 연동기어(22)를 반시계방향으로 회동시키게 되고 이에 따라 토션 스프링(30)은 (d)와 같은 상태가 되며, 하부 연동기어(22)는 회전하여 록커(40)를 잠금해제 위치로 이동시키게 되는 것이다.

도어록 장치를 잠금해제할 때 도어가 당겨진 경우 등에 의해 록커(40)에 간 섭이 발생하면 록커(40)는 구동모터(10)의 구동에도 불구하고 잠금해제 위치로 이동하지 못하게 된다. 종래에는 이 경우에 도어를 제 위치로 이동시키는 동작 등의 조치를 통해 록커(40)의 간섭을 해제시킨 후 다시 키 터치 등을 하여 잠금해제 동작을 다시 수행하거나 구동모터가 부하가 걸린 상태를 유지하면서 간섭이 해제되기를 기다려야만 했다.

그러나 본 발명에 의하면, 록커(40)의 간섭에도 불구하고 구동모터(10)는 정해진 회전량으로 회전하는 동작을 완료하게 되며, 구동모터(10)의 회전력은 토션 스프링(30)의 탄성에너지로 변경되어 저장된 후, 록커(40)의 간섭이 해제되면 토션 스프링(30)의 복원 탄성력에 의해 록커(40)는 잠금해제 위치로 이동하게 된다. 따라서 구동모터(10)가 부하상태를 유지하면서 과열 및 손상되는 등의 장치 손상을 방지가능하게 되며, 다시 잠금해제 동작을 수행해야 하는 사용자의 불편을 해소할 수 있게 되는 것이다.

도어록 장치의 잠금 동작시에도 록커(40)가 간섭에 의해 회동이 방해되어도, 위에서 설명한 것과 동일한 원리로 상기 토션 스프링(30)이 구동모터(10)의 회전에 따른 회전력을 스프링의 탄성력으로 저장하여 간섭 해제시 록커(40)가 자동으로 작동되게 한다.

도 7 은 본 발명에 따른 안전 레버의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도어록 장치의 잠금작동 후에 외부에서 도어와 문틀 사이에 카드(9) 등과 같은 별도의 공구를 사용하여 록커(40)를 회동시켜 문을 열려고 할 때 안전레버의 동작을 나타낸 것이다.

도어록 장치의 잠금 상태에서 제2레버(52)는 레버구동캠(26)과 경사면 영역에 접촉하고 있으며, 제1레버(54)는 록커(40)의 회동시 걸림단(46)과 접촉가능한 위치 즉, 걸림단(46)의 회전반경에 위치하고 있다.

따라서, 레버구동캠(26)에 회동에 따라 제2레버(52)가 제1레버(54)를 이동시키지 아니한 상태에서 록커(40)를 회동시키려고 하면, 제1레버(54)의 단부가 록커(40)의 걸림단(46)과 접촉하여 록커(40)의 회동이 방지된다. 그러므로 전자 키 접촉등과 같은 정당한 행위에 의하지 않고서는 도어를 열수 없게 된다.

도 8 및 도 9 는 본 발명에 의한 도어록 장치의 서포트부의 작동 상태를 도시한 부분 상태도이다.

도면을 참조하면, 록커(40)가 잠금해제위치에 있을 때에는 지지레버(72)가 록커(40)의 후면에 형성된 경사부(47)와 접촉하여 록커(40)의 회동을 방해하게 된다. 따라서 이 상태에서는 키 터치나 비밀번호 입력 등에 의해 제어부가 작동하여 구동모터(40)를 정해진 회전량으로 회전시킨 경우에도 상부 연동기어(24)는 회전하지만 하부 연동기어(22)는 록커(40)가 간섭에 의해 구속된 경우와 동일하게 회전하지 않게 되고, 회전력은 토션 스프링(30)의 탄성에너지로 저장된다.

이 상태에서 도어를 닫게 되면 서포터부의 몸체부(74)는 문틀과의 접촉에 의해 록커(40)가 회동되는 방향과 수직한 방향, 즉 몸체부(74)가 락케이스(2) 내부로 들어가는 방향으로 회동하게 되고, 지지레버(72)는 경사부(74)와의 접촉이 해제되면서 도 9 에 보이는 바와 같이 록커(40)의 회동을 방해하지 않는 위치로 이동하게 된다.

이에 따라 록커(40)는 비간섭 상태가 되고, 토션 스프링(30)의 탄성력에 의해 하부 연동기어(22)가 회전하면서 록커(40)는 잠금위치로 회동하게 되는 것이다.

본 발명에 의하면, 이러한 구성에 의해 도어가 열린 상태에서 키 터치나 비밀번호 입력에 의해 도어록 잠금신호를 준 경우에도 구동모터(10)는 정해진 회전량으로 회전하지만, 록커(40)는 지지레버(72)에 의해 잠금해제 위치를 유지하게 된다. 그리고 도어를 닫으면 서포터부(70)의 몸체부(74)가 회전하면서 록커(40)와 지지레버(72)의 간의 접촉이 해제되고 토션 스프링(30)의 탄성력에 의해 록커(40)는 잠금위치로 회동하게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 도어가 열린 상태에서 도어잠금 신호를 준 후 도어를 닫더라도 록커(40)가 미리 내려와 도어가 닫히는 것을 방해하지 않게 된다. 그러므로 사용자는 편의에 따라 도어잠금 신호를 먼저 준 후 도어를 닫더라도 별도의 다른 동작없이 도어잠금이 가능하므로 편리성이 향상되게 한다. 또한 서포트부(70)는 도어를 열어 놓은 상태에서 록커(40)가 내려와 문이 닫힐 때 록커(40)가 파손되는 것을 방지하는 일종의 안전장치 역활을 한다.

이상에서 설명된 본 발명은 일실시예에 한정되어 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 분야의 통상적인 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변형은 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것임은 자명하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 도어록 장치는 잠금 및 잠금해 제 동작시에 록커에 걸림 등의 간섭이 발생하는 경우에도 구동모터가 정해진 회전량으로 회전을 완료할 수 있게 한다. 이에 따라 구동모터의 과열, 손상이나 오작동, 구동모터의 동작에 관련된 제어계통의 손상을 방지할 수 있게 된다. 아울러 구동모토의 불필요한 이중 동작을 해소할 수 있고, 배터리의 소모를 줄이는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 도어록의 안전한 잠금 기능을 구현하여, 정상적인 잠금해제 동작 없이 록커를 잠금홈으로부터 이탈시켜 도어를 열게 하려는 불순한 의도에 의한 도어 열림을 방지하여 제품의 신뢰감을 향상시키는 효과가 있다. .

또한, 본 발명에 의하면 도어록 안전장치는 도어가 개방된 상태에서 록커가 내려져 도어가 닫힐 때 도어록 장치가 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims

락케이스의 내부에 모터축 단부에 기어를 구비하여 설치되고, 도어의 잠금 및 잠금해제 신호에 따라 정해진 회전량으로 각각 정회전 및 역회전하는 구동모터;

일측으로 치합가능하게 형성되는 기어부를 구비하고, 상기 구동모터의 구동력을 전달받아 상기 락케이스의 일측으로 형성된 개구부를 통해 잠금위치와 잠금해제 위치 사이를 이동하는 록커; 및

상기 구동모터 및 상기 록커 사이에 설치되되, 상기 모터축 기어의 회전력을 전달받아 상기 모터축 기어와 함께 회전하는 상부 연동기어, 상기 상부 연동기어의 하측으로 회전가능하게 설치되며 회전시 상기 록커의 기어부를 함께 구동시키는 하부 연동기어, 및 상기 상부 연동기어 및 상기 하부 연동기어 사이에서 상부 연동기어의 회전력을 스프링의 탄성력으로 변경하여 상기 하부 연동기어의 회전력으로 전달가능하게 설치됨으로써 상기 록커에 간섭이 발생하는 경우에도 상기 구동모터가 정해진 회전량으로 회전하는 것을 보장하는 토션 스프링로 구성된 연동기어부를 포함하고, 상기 록커는 락케이스에 고정되는 회동축을 중심으로 회동가능하게 고정되고, 상기 기어부는 상기 하부 연동기어의 회전을 회전력으로 전달받도록 원호 형상의 치합면으로 형성되어, 상기 록커는 상기 하부 연동기어의 회전에 따라 잠금위치와 잠금해제위치 사이에서 회동하는 것을 특징으로 하는 도어록 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 상부 연동기어의 하면 및 상기 하부 연동기어의 상면 각각에는 제1걸림편 및 제2걸림편이 돌출형성되고, 상기 제1걸림편 및 제2걸림편은 상기 토션 스프링의 양 단부 사이에 위치하여, 상기 상부 연동기어의 회전시 상기 제1걸림편에 의해 상기 토션 스프링의 일측 단부가 가압되어 발생하는 탄성력에 의해 상기 토션 스프링의 타측 단부가 상기 제2걸림편을 가압하여 상기 하부 연동기어를 회전시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 도어록 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 토션 스프링의 양단부는 서로 교차되어 연장되는 것을 특징으로 하는 도어록 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 구동모터는 상기 하부 연동기어의 가능 회전범위를 초과하는 회전량을 가져, 상기 록커가 잠금위치 또는 잠금해제 위치에 있을 때 상기 제1걸림편 및 제2걸림편의 이격거리에 대응하는 상기 토션 스프링의 탄성력에 의해 상기 록커는 유격이 방지되도록 지지되는 것을 특징으로 하는 도어록 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 록커의 후측으로는 단턱지게 걸림단이 형성되며,

상기 상부 연동기어의 상면에 일체로 형성되며 회전반경이 짧은 제1영역과 회전반경이 긴 제2영역을 가진 레버구동캠;

상기 락케이스의 내부에 형성된 회동축을 중심으로 회동가능하게 고정되되, 단부가 상기 걸림단의 회전경로상에 위치가능한 제1레버와, 상기 제1레버와 일체로 형성되고 상기 레버구동캠의 외주면에 접하도록 연장형성되어 상기 레버구동캠의 회전시 접촉지점이 제1영역에서 제2영역으로 변경되면서 상기 제1레버를 상기 걸림단의 회동경로로부터 이동시켜 상기 제1레버가 잠금위치에서 잠금해제위치로 이동하는 상기 록커의 회전을 방해하지 않도록 하는 제2레버로 구성된 안전레버; 및

상기 안전레버의 동작이 상기 레버구동캠의 회전에 연동되도록 상기 레버구동캠의 외주면에 상기 제2레버가 접촉되도록 탄성력을 제공하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 도어록 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 레버구동캠의 제1영역은 삼각형의 두 경사면으로 형성된 경사면 영역으로 형성되고, 제2영역은 원호 형상을 가진 원호면 영역으로 구분되어,

상기 록커의 잠금상태에서는 상기 제2레버의 내측면은 상기 레버구동캠의 경사면 영역에 접하고, 상기 상부 연동기어의 회전에 의해 레버구동캠이 회전하면서 상기 제2레버의 내측면은 상기 레버구동캠의 상기 원호면 영역에 접하게 되는 것을 특징으로 하는 도어록 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 록커의 후면으로는 경사부가 형성되고,

상기 록커의 하측에서 상기 록커의 회동방향과 수직한 방향으로 회동가능하게 지지되며 상기 개구부 하측에 형성된 관통공을 통해 회동동작하는 몸체부;

상기 몸체부의 상측방향으로 연장되며 상기 몸체부가 돌출된 상태에서는 잠금해제 위치에 있는 상기 록커의 상기 경사부와 접촉되도록 형성된 지지레버; 및

상기 록커가 잠금해제위치에 있을 때 상기 몸체부가 상기 관통공을 통해 돌출되도록 탄성력을 제공하는 작동 스프링을 구비한 서포터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어록 장치..
제 1 항에 있어서,

상기 모터축 기어와 상기 하부 연동기어 사이에는 상기 모터축 기어와 치합하는 구동기어 및 상기 구동기어와 동축으로 부착되어 함께 회전하며 상기 상부 연동기어와 치합하는 작동기어를 더 포함하여 상기 모터축 기어의 회전에 의해 상기 상부 연동기어가 함께 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 도어록 장치.