KR102113574B1 - 도어 잠금 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도어 잠금 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도어가 닫히지 않은 경우, 자동으로 도어를 닫을 수 있으며, 전원이 차단된 경우 강제로 닫힌 도어를 열 수 있는 자동 잠금 모듈에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 도어 잠금 모듈 상단의 일부가 절단된 본체 케이스; 일부는 상기 본체 케이스의 절단된 부분에 위치하며, 나머지 일부는 본체 케이스의 내측에 위치하며, 하단 종단의 직경이 다른 부분의 직경에 비해 상대적으로 크며, 절단된 부분으로 인입된 고리부재의 가압에 의해 하단으로 이동하는 막대부재; 상기 막대부재의 하단에 위치하며, 하단으로 인한 막대부재를 원래 위치로 복원하는 제1 탄성부재; 상기 막대부재의 하단 종단에 밀착되거나, 하단으로 이동한 막대부재로부터 이격되는 제1 센서; 밀착된 상기 막대부재가 제1 센서로부터 이격되면 정방향으로 회전하는 모터; 상기 모터와 연결되며, 모터의 회전에 의해 회전하는 주동기어; 상기 주동기어와 기어 물림되어 있으며, 반원 형상을 갖는 종동기어; 상기 제1 센서의 상단에 위치하며, 상기 종동기어의 제1 위치에서 상기 종동기어에 밀착되는 제2 센서; 및 상기 제2 센서의 상단에 위치하며, 상기 종동기어의 제2 위치에서 상기 종동기어에 밀착되는 제3 센서를 포함한다.

Description

도어 잠금 모듈{Door lock module}

본 발명은 도어 잠금 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도어가 닫히지 않은 경우, 자동으로 도어를 닫을 수 있으며, 전원이 차단된 경우 강제로 닫힌 도어를 열 수 있는 자동 잠금 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고를 포함한 가전제품은 내부에 물품을 수납한 상태에서 도어를 닫는다. 또한, 내부에 보관된 물품을 확인하고자 하거나, 물품을 꺼내고자 하는 경우에는 도어를 열고 내부를 물품을 확인하거나 물품을 꺼낸다.

사용자가 물품을 확인하거나, 꺼낸 이후에는 닫힌 도어를 닫게 된다. 이와 같이 냉장고를 포함한 일반적인 가전제품은 도어를 닫기 위한 잠금 모듈이 구비된다. 하지만, 사용자의 부주의로 인해 도어가 정확히 닫히지 않은 상태가 지속되면, 냉장고 내부의 냉기가 외부로 유출되어 냉장고 내부에 보관된 물품이 부패되거나, 냉기 유출로 인해 전력 소모가 증가되는 문제점이 발생한다.

따라서, 사용자가 도어를 정확하게 닫지 않은 경우에도 자동으로 도어를 닫을 수 있는 모듈 개발이 요구된다.

한국등록특허 제10-1936513호(발명의 명칭: 도어 잠금 장치) 한국등록특허 제10-1847986호(발명의 명칭: 도어의 자동 잠금이 가능한 도어록 장치)

본 발명이 해결하려는 과제는 비정상적인 동작에 의해 도어가 닫히지 않은 경우, 자동으로 도어를 닫을 수 있는 모듈을 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 전원이 차단되어 도어를 열 수 없는 경우, 강제로 닫힌 도어를 열 수 있는 모듈을 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 도어가 정상적으로 닫히지 않은 경우에는 도어 잠금 기능을 반복해서 수행하는 것이 가능한 모듈을 제안함에 있다.

이를 위해 본 발명의 도어 잠금 모듈 상단의 일부가 절단된 본체 케이스; 일부는 상기 본체 케이스의 절단된 부분에 위치하며, 나머지 일부는 본체 케이스의 내측에 위치하며, 하단 종단의 직경이 다른 부분의 직경에 비해 상대적으로 크며, 절단된 부분으로 인입된 고리부재의 가압에 의해 하단으로 이동하는 막대부재; 상기 막대부재의 하단에 위치하며, 하단으로 인한 막대부재를 원래 위치로 복원하는 제1 탄성부재; 상기 막대부재의 하단 종단에 밀착되거나, 하단으로 이동한 막대부재로부터 이격되는 제1 센서; 밀착된 상기 막대부재가 제1 센서로부터 이격되면 정방향으로 회전하는 모터; 상기 모터와 연결되며, 모터의 회전에 의해 회전하는 주동기어; 상기 주동기어와 기어 물림되어 있으며, 반원 형상을 갖는 종동기어; 상기 제1 센서의 상단에 위치하며, 상기 종동기어의 제1 위치에서 상기 종동기어에 밀착되는 제2 센서; 및 상기 제2 센서의 상단에 위치하며, 상기 종동기어의 제2 위치에서 상기 종동기어에 밀착되는 제3 센서를 포함한다.

본 발명에 따른 도어 잠금 모듈은 사용자의 부주의 또는 비정상적인 동작에 의해 도어가 닫히지 않은 경우, 자동으로 도어를 닫을 수 있어, 도어가 닫히지 않을 경우 발생하는 문제점을 미연에 방지할 수 있다. 일 예로 냉장고에 본 발명에서 제안하는 도어 잠금 모듈을 설치하는 경우, 도어 열림으로 인해 발생하는 냉기 유출 및 냉기 유출로 인한 음식물 부패 및 불필요한 전력 소비를 막을 수 있다.

또한, 도어가 잠긴 상태에서 전력 공급이 차단되는 경우, 모터의 회전으로 동작하는 잠금 모듈 역시 구동을 중단하게 된다. 본 발명은 이와 같이 전력 공급이 차단된 상태에서도 강제로 도어를 열 수 있는 방안을 제안함으로써, 전력 공급 중단으로 인해 발생하는 문제점을 차단할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 도어 잠금 모듈의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 고리부재가 본체 케이스의 절단된 부분에 인입된 상태를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 막대부재가 제1 센서로부터 이격된 상태를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 종동기어의 시계방향 회전에 의해 고리부재가 본체 케이스 내측으로 이동한 예를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 모터 케이스가 반시계 방향으로 회전한 예를 도시하고 있다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 도어 잠금 모듈의 구성을 도시한 도면이다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 도어 잠금 모듈의 구성에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 1에 의하면, 도어 잠금 모듈은 본체 케이스, 종동기어, 제1 센서, 제2 센서, 제3 센서, 막대부재, 모터, 모터 케이스, 주동기어, 제1 탄성부재, 제2 탄성부재 및 제3 탄성부재를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 도어 잠금 모듈에 포함될 수 있다.

본체 케이스(102)는 사각형 형상을 가지며, 내측에 다수의 부품들이 실장된다.

본체 케이스(102)는 상단 일부가 절단되어 있으며, 절단된 부분에 고리부재(미도시)가 인입된다. 고리부재는 절단된 부분 상에서 이동하며, 고리부재가 절단된 부분의 내측으로 이동하면 도어가 잠기게 되며, 고리부재가 절단된 부분으로부터 이탈(이격)되면 도어는 열리게 된다.

절단된 부분 상에는 막대부재(104)가 배치된다. 막대부재(104) 일부는 절단된 부분 상에 위치하며, 나머지 일부는 본체 케이스(102) 내측에 위치한다. 막대부재(104)는 절단된 부분으로 인입된 고리부재가 가압하면 하단으로 이동한다.

제1 센서(108)는 평상시 막대부재(104)의 하단에 밀착되며, 막대부재(104)가 하단으로 이동하면 제1 센서(108)는 막대부재(104)로부터 이격된다. 이를 위해 막대부재(104)의 하단은 다른 부분에 비해 직경이 크게 형성된다. 따라서 평상시 상대적으로 큰 직경을 갖는 막대부재(104)의 하단에 밀착된 제1 센서(108)는 막대부재(104)가 하단으로 이동하면 상대적으로 직경이 작은 부분이 하단으로 이동하게 되므로 제1 센서(108)는 막대부재(104)로부터 이격된다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 제1 센서(108)는 막대부재(104)가 하단으로 이동하는 지 여부를 판단한다.

제1 탄성부재(106)는 막대부재(104)의 하단에 위치하며, 막대부재(104)가 하단으로 이동하면 압축되며, 막대부재(104)가 상단으로 이동하면 늘어난다. 따라서, 막대부재(104)에 가해진 압력이 제거되면 막대부재(104)는 제1 탄성부재(106)의 탄성력에 의해 상단으로 이동한다.

제2 센서(110)는 제1 센서(108)의 상단에 위치하며, 평상시(제1 위치) 종동기어에 밀착된다. 종동기어(114)가 회전하면, 제2 센서(110)는 종동기어(114)로부터 이격된다.

제3 센서(112)는 제2 센서(110)의 상단에 위치하며, 평상시 종동기어(114)로부터 이격된다. 종동기어(114)가 회전하여 종동기어(114)의 위치가 제2 위치가 되면 종동기어(114)는 제3 센서(112)에 밀착된다. 이와 같이 종동기어(114)는 제1 위치에서는 제2 센서(110)에 밀착되며, 제2 위치에서는 제3 센서(112)에 밀착된다.

종동기어(114)는 회전축(114a)을 중심으로 회전하며, 원형의 형상을 갖는 것이 아니라 1/2 원형의 형상을 갖는다. 평상시 종동기어(114)의 절단된 부분은 본체 케이스(102)의 절단된 부분 상에 위치한다. 따라서 고리부재는 상술한 바와 같이 본체 케이스(102)의 절단된 부분으로 인입된다.

종동기어(114)는 회전축(114a)을 중심으로 회전하며, 외측에는 기어가 형성된다. 종동기어(114)는 기어가 맞물려 있는 주동기어(116)의 회전에 의해 회전한다. 막대부재(104)에 고리부재가 밀착된 상태에서 종동기어(114)가 회전하면, 종동기어(114)와 막대부재(104) 사이에 고리부재가 위치하게 된다.

이 상태에서 종동기어(114)가 회전하면, 종동기어(114)는 고리부재를 가압하며, 고리부재는 막대부재(104)를 가압한다. 종동기어(114)의 회전에 의해 고리부재가 가압되면, 고리부재는 하단으로 이동하게 되며, 따라서 도어는 잠기게 된다.

모터(116a)는 본체 케이스(102) 내측에 위치하며, 외부로부터 공급받은 전원 및 제어 명령에 의해 회전한다. 모터는 막대부재(104)가 제1 센서(108)로부터 이격되면, 회전을 수행한다. 또한, 종동기어(114)가 제3 센서(112)에 밀착되면 모터는 회전을 중단한다. 모터의 상세 동작은 후술하기로 한다.

모터의 회전축의 종단 상에는 주동기어가 형성되며, 모터의 회전에 의해 주동기어 역시 회전한다. 주동기어는 회전축의 외주연에 기어가 형성된다.

모터 케이스(118)는 내부에 모터와 주동기어(116)의 일부가 배치된다. 모터 케이스(118)는 본체 케이스(102)에 고정된 것이 아니라 힌지축(118a)을 중심으로 회전한다. 도 1에 의하면, 모터 케이스(118)가 힌지축을 중심으로 반시계 방향으로 회전하면, 주동기어(116)와 종동기어(114)는 이격된다. 또한, 모터 케이스(118)가 힌지축(118a)을 중심으로 시계 방향으로 회전하면, 주동기어(116)와 종동기어(118)의 기어는 서로 맞물리게 된다.

모터 케이스(118)가 반시계 방향으로 이동한 상태에서 외부에서 힘이 제거되면 시계 방향으로 회전하도록 제2 탄성부재(120)가 본체 케이스(102)와 모터 케이스(118) 사이에 위치한다. 제2 탄성부재(120)는 모터 케이스(118)가 반시계 방향으로 회전하면 압축되므로, 외부에서 모터 케이스(118)에 가해진 힘이 제거되면 늘어나게 되며, 이로 인해 모터 케이스(118)는 시계 방향으로 회전한다.

제3 탄성부재(122)는 일측은 본체 케이스(102)에 연결되며, 타측은 종동기어(114)에 연결된다. 제3 탄성부재(122)는 종동기어(114)가 시계 방향으로 회전(제1 위치에서 제2 위치로 이동)하면, 압축된다. 따라서 종동기어(114)에 가해진 힘이 제거되면 제3 탄성부재(122)의 탄성력에 의해 종동기어(114)는 반시계 방향으로 회전한다.

본 발명과 관련해서 종동기어(114)의 시계방향 회전 또는 반시계방향 회전은 주동기어(116)의 회전에 의해 이루어진다. 물론 상술한 바와 같이 주동기어(116)는 모터와 연결되며, 모터의 회전에 의해 주동기어(116)가 회전한다.

만약 종동기어가 시계 방향으로 회전한 상태에서 모터로 공급되는 전원이 차단되는 경우, 닫힌 도어를 열 수 없게 된다. 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 모터 케이스(118)를 강제로 반시계 방향으로 회전시켜 주동기어(116)와 종동기어(114)를 이격시킨다. 종동기어(114)가 주동기어(116)로부터 이격되면, 제3 탄성부재(122)의 탄성력에 의해 종동기어(114)는 반시계 방향으로 회전하게 된다.

종동기어(114)가 반시계 방향으로 회전하게 되면, 고리부재는 본체 케이스 외부로 이동하게 되며, 이로 인해 도어는 열리게 된다.

이하에서는 본 발명에서 제안하는 도어 잠금 모듈의 동작에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 고리부재가 본체 케이스의 절단된 부분에 인입된 상태를 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 고리부재가 본체 케이스의 절단된 부분에 인입된 상태에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 2에 의하면 고리부재(126)는 본체 케이스의 절단된 부분에 인입되며, 이 상태에서 막대부재(104)를 가압한다. 막대부재(104)가 가압되면 제1 센서(108)는 막대부재(104)로부터 이격된다. 도 3은 막대부재가 제1 센서로부터 이격된 상태를 도시하고 있다. 제1 센서(108)는 밀착된 막대부재(104)가 이격되면, 이에 대해 정보를 제어보드로 제공한다. 제어보드는 제1 센서(108)가 막대부재(104)로 이격되면, 모터가 정방향으로 회전하도록 지시한다. 물론 일시적으로 고리부재(126)가 막대부재(104)를 가압하여, 막대부재(104)가 제1 센서(108)로부터 이격된 상태가 유지되지 않으면, 제어보드는 모터를 역방향으로 회전하도록 지시한다. 즉, 고리부재(126)가 일시적으로 막대부재(104)를 가압한 후 본체 케이스(102) 외부로 이동하게 되면, 막대부재(104)의 하단에 위치한 제1 탄성부재(106)에 위해 막대부재(104)는 원래 위치로 복원된다. 막대부재(104)가 원래 위치로 복원되면 막대부재(104)는 제1 센서(108)에 밀착되므로 제어보드는 오류가 발생한 것으로 판단하여 모터를 제어하여 역방향으로 회전하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 종동기어의 시계방향 회전에 의해 고리부재가 본체 케이스 내측으로 이동한 예를 도시하고 있다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 종동기어의 시계방향 회전에 의해 고리부재가 본체 케이스 내측으로 이동한 예에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 4에 의하면, 종동기어(114)의 회전에 의해 제2 센서(110)는 종동기어(114)로부터 이격되며, 제3 센서(112)는 종동기어(114)에 밀착된다. 또한, 고리부재(200)는 종동기어(114)와 막대부재(104)에 인입된 상태에서 종동기어(114)의 시계 방향으로의 회전에 의해 본체 케이스(102) 내부로 이동한다. 또한, 종동기어(114)가 제3 센서(112)에 밀착되면, 제어보드는 모터의 회전을 중단한다.

이후 제어보드는 도어의 개방이 요구되는 경우에는 모터를 역방향으로 회전하도록 제어한다.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 모터 케이스가 반시계 방향으로 이동한 예를 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 모터 케이스가 반시계 방향으로 이동한 예에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

상술한 바와 같이 도어가 닫힌 상태에서 외부에서 전원이 차단되는 경우에는 도어를 강제로 개방할 필요가 있다. 본 발명은 이와 같이 전원이 차단되는 경우, 도어를 강제로 개방하는 방안을 제안한다.

도 5에 의하면, 모터 케이스(118)는 막대 형태의 강제 개방부재(124)와 연결되며, 강제 개방부재(124)의 일부는 본체 케이스(102) 외부에 위치한다. 강제 개방부재(124)를 외부에서 이동시키면, 모터 케이스(118)는 회전축을 중심으로 반시계 방향으로 회전한다. 모터 케이스(118)가 반시계 방향으로 회전하면, 모터 케이스(118)에 체결된 주동기어(116) 역시 반시계 방향으로 이동하며, 이로 인해 주동기어(116)와 종동기어(114)는 이격된다.

주동기어(116)와 종동기어(114)가 이격되면, 압축된 제3 탄성부재(122)의 탄성력에 의해 종동기어(114)는 반시계 방향으로 회전하게 되며, 이로 인해 고리부재(200)는 본체 케이스(102)의 외부로 이동하게 된다.

또한, 이 경우 제2 탄성부재(120)는 압축된다. 제2 탄성부재(120)가 압축된 상태에서 강제 개방부재(124)에 가해진 힘이 제거되면 제2 탄성부재(120)의 탄성력에 의해 모터 케이스(118)는 시계 방향으로 회전하게 된다. 모터 케이스(118)가 시계 방향으로 회전하게 되면 주동기어(116)와 종동기어(114)는 기어가 맞물리게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100: 모터 잠금 모듈 102: 본체 케이스
104: 막대부재 106: 제1 탄성부재
108: 제1 센서 110: 제2 센서
112: 제3 센서 114: 종동기어
116: 주동기어 118: 모터 케이스
120: 제2 탄성부재 122: 제3 탄성부재
124: 강제 개방부재 126: 고리부재

Claims (7)

1. 상단의 일부가 절단된 본체 케이스;
   일부는 상기 본체 케이스의 절단된 부분에 위치하며, 나머지 일부는 본체 케이스의 내측에 위치하며, 하단 종단의 직경이 다른 부분의 직경에 비해 상대적으로 크며, 절단된 부분으로 인입된 고리부재의 가압에 의해 하단으로 이동하는 막대부재;
   상기 막대부재의 하단에 위치하며, 하단으로 인한 막대부재를 원래 위치로 복원하는 제1 탄성부재;
   상기 막대부재의 하단 종단에 밀착되거나, 하단으로 이동한 막대부재로부터 이격되는 제1 센서;
   밀착된 상기 막대부재가 제1 센서로부터 이격되면 정방향으로 회전하는 모터;
   상기 모터와 연결되며, 모터의 회전에 의해 회전하는 주동기어;
   상기 주동기어와 기어 물림되어 있으며, 반원 형상을 갖는 종동기어;
   상기 제1 센서의 상단에 위치하며, 상기 종동기어의 제1 위치에서 상기 종동기어에 밀착되는 제2 센서; 및
   상기 제2 센서의 상단에 위치하며, 상기 종동기어의 제2 위치에서 상기 종동기어에 밀착되는 제3 센서를 포함함을 특징으로 하는 도어 잠금 모듈.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 센서가 상기 막대부재에 밀착된 상태에서 상기 제2 센서는 상기 종동기어의 일측에 밀착되며,
   상기 종동기어의 회전에 의해 종동기어의 위치가 제2 위치로 이동하면 상기 제3 센서는 상기 종동기어의 타측에 밀착됨을 특징으로 하는 도어 잠금 모듈.
   
3. 제 1항에 있어서, 제1 센서에 밀착된 막대부재가 설정된 시간 이내에 상기 제1 센서에 밀착되면, 상기 모터는 역방향으로 회전함을 특징으로 하는 도어 잠금 모듈.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 모터와 종동기어의 일부가 수납되는 모터 케이스를 포함하며,
   상기 모터 케이스는 본체 케이스 내에서 힌지축을 중심으로 회전함을 특징으로 하는 도어 잠금 모듈.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 모터 케이스가 힌지축을 중심으로 반시계 방향으로 회전하면, 주동기어의 기어와 종동기어의 기어는 이격됨을 특징으로 하는 도어 잠금 모듈.
   
6. 제 5항에 있어서, 일측은 상기 본체 케이스와 연결되면, 타측은 종동기어와 연결되는 제3 탄성부재를 포함하며,
   상기 제3 탄성부재는 상기 종동기어와 주동기어가 이격되면, 상기 종동기어의 일측이 상기 제2 센서에 밀착되도록 제1 위치로 회전시킴을 특징으로 하는 도어 잠금 모듈.
   
7. 제 6항에 있어서, 일측은 상기 본체 케이스와 연결되며, 타측은 모터 케이스에 연결되는 제2 탄성부재를 포함하며,
   상기 모터 케이스에 가해진 힘이 제거되면, 상기 제2 탄성부재는 상기 주동기어와 종동기어가 기어물림할 수 있도록 상기 모터 케이스를 시계 방향으로 회전시킴을 특징으로 하는 도어 잠금 모듈.

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