KR102558852B1 - 도어락의 클러치 구동 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 도어락 자동 해정 구조에 있어서 웜기어 방식을 배제하여 구동 도중에 외력에 의한 멈춤현상을 방지할 수 있고 구동 모터의 요구출력도 낮출 수 있는 도어락의 클러치 구동 조립체를 개시한다. 본 발명은 노브 부재; 상기 노브 부재가 일단에 연결된 하우징 부재; 상기 하우징 부재의 내부에 설치되고 일단이 상기 노브 부재와 연결되고 타단에 톱니가 형성된 제1 기어; 상기 제1 기어와 선택적으로 맞물리도록 일단에 톱니가 형성되고 타단이 구동축에 연결된 제2 기어;상기 제1 기어와 상기 제2 기어 사이에 배치되어 상기 제1 기어와 상기 제2 기어가 서로 이격되도록 탄성지지하는 탄성부재; 상기 제1 기어를 상기 하우징 부재의 수직방향으로 승하강시키도록 상기 하우징 부재에 연결된 승하강부재; 및 상기 승하강부재의 일단에 연결되어 회전력에 의해 상기 승하강부재를 상기 하우징 부재에서 수직방향으로 이동시키는 구동 모터부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

도어락의 클러치 구동 조립체{Driving Assembly with Clutch for Doorlock}

본 발명은 클러치 구동 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도어락의 해정 및 잠금 작동시 사용되는 도어락의 클러치 구동 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 전자식 도어락은 도어의 외부에 마련된 키 버튼을 눌러서 조작하거나 또는 반도체 칩이 내장된 안전키를 이용하여 조작하도록 구성된다. 이러한 전자식 도어락은 조작하기 간편하고 해정하기 어렵다는 장점이 있어서 요즘 들어 그 수요가 급증하고 있다.

도 1a는 종래의 도어락의 노브가 설치된 상태를 보여주는 예시도이다. 종래의 도어락은 사용자가 도어락 본체(10)에 설치된 내측 손잡이(20)를 회동시키는 것으로 모티스의 잠금을 해정시켜 문의 개방이 가능하도록 구성된다.

또한, 내측 손잡이(20)의 구동축(25)의 선단에는 노브(21)가 장착되어 사용자가 이 노브(21)를 회전시키는 것으로 외측 손잡이를 구동시켜도 문의 개방이 불가능하게 하는 잠금상태의 설정이 가능하다.

한편, 도 1b는 종래의 도어락의 자동해정 구조를 나타내는 구성도이다. 이를 참조하면 도어락 본체(10; 도 1a 참조)의 내부에는 구동모터(300)에 대수의 기어로 연결된 기어부(400)를 통해 작동레버(500)를 구동시키도록 제공된다. 이때 작동레버(500)는 데드볼트 및 래치볼트와 연동하도록 설치되어 구동모터(300)의 구동력에 의해 데드볼트 및 래치볼트를 구동시킴으로써 자동으로 도어락의 해정이 가능하다.

그러나 종래의 이러한 자동 해정 구조는 구동모터(300)와 기어부(400)가 웜기어와 다수의 감속기어들이 연결된 구성을 갖는다. 그로 인해 구동모터(300)에 비교적 큰 토크(구동모터도 비교적 큰 출력이 요구됨)가 발생하며, 작동 중간에 외력(예를 들어, 수동으로 핸들을 회전시키는 것에 의해 발생된 외력)에 의해 구동이 멈추는 현상(STCUK)이 발생되는 문제가 제기되고 있다.

<선행문헌 1> : 대한민국 특허공개 제2018-0029375호(공개일: 2018년 03월 21일)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 도어락 자동 해정 구조에 있어서 종래의 웜기어 방식을 배제하여 구동 도중에 외력에 의한 멈춤현상을 방지할 수 있고 구동 모터의 요구출력도 낮출 수 있는 도어락의 클러치 구동 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 노브 부재; 상기 노브 부재가 일단에 연결된 하우징 부재; 상기 하우징 부재의 내부에 설치되고 일단이 상기 노브 부재와 연결되고 타단에 톱니가 형성된 제1 기어; 상기 제1 기어와 선택적으로 맞물리도록 일단에 톱니가 형성되고 타단이 구동축에 연결된 제2 기어; 상기 제1 기어와 상기 제2 기어 사이에 배치되어 상기 제1 기어와 상기 제2 기어가 서로 이격되도록 탄성지지하는 탄성부재; 상기 제1 기어를 상기 하우징 부재의 수직방향으로 승하강시키도록 상기 하우징 부재에 연결된 승하강부재; 및 상기 승하강부재의 일단에 연결되어 회전력에 의해 상기 승하강부재를 상기 하우징 부재에서 수직방향으로 이동시키는 구동 모터부를 포함하여 이루어진 도어락의 클러치 구동 조립체가 제공된다.

상기 승하강부재는, 상기 제1 기어의 상면을 지지하는 지지부, 및 상기 지지부에서 일측으로 연장되고 상기 구동 모터부에 연결된 캠부가 안착되는 캠 안내면을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 하우징 부재의 말단에 고정된 평판형의 베이스판을 더 포함하고, 상기 베이스판에는 일정길이를 갖는 이동슬릿이 형성되고, 상기 이동슬릿에는 제한 블럭이 설치되어 상기 베이스판의 수평방향으로 이동가능하고 상기 승하강 부재의 하강을 제한하는 것일 수 있다.

상기 제한 블럭의 상부에는 기어산이 형성되고, 상기 캠부는 상기 제한 블럭의 상기 기어산에 맞물리는 기어부가 일체로 형성되어, 상기 캡부가 회전되면 상기 기어부에 맞물린 제한 블럭이 수평방향으로 이동되는 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 구동 모터부에 연결된 캠부가 승하강부재를 승하강시키는 것으로 제1 기어와 제2 기어가 서로 연결 및 단락되고, 이러한 클러치 작동에 의해 노브 부재를 수동으로 회전시키는 것으로 도어락의 해정이 가능함으로써, 구동모터부의 출력을 낮출 수 있으며 종래의 해정도중의 멈춤 현상들도 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 종래의 도어락의 노브가 설치된 상태를 보여주는 예시도,
도 1b는 종래의 도어락의 자동해정 구조를 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락의 클러치 구동 조립체를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락의 클러치 구동 조립체를 나타내는 측면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락의 클러치 구동 조립체를 나타내는 분해 사시도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락의 클러치 구동 조립체의 하우징 부재의 내부 구성을 나타내는 투영도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락의 클러치 구동 조립체의 승하강 부재를 나타내는 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락의 클러치 구동 조립체의 구동모터부를 나타내는 사시도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락의 클러치 구동 조립체의 제한블럭을 나타내는 사시도,
도 9a 및 도 9b는 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락의 클러치 구동 조립체의 작동 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다. 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 첨부된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 도어락의 클러치 구동 조립체는 노브부재(30), 구동모터(40), 캠부재(50), 제한블럭(60), 승하강부재(70), 및 베이스판(80)을 포함한다. 여기서 노브부재(30)와 베이스판(80) 사이에는 하우징부재(35)가 설치된다.

구체적으로, 하우징부재(35)의 내부에는 상단 기어(93)가 노브부재(30)와 연결된다. 또한 하우징부재(35)의 내부에는 승하강부재(70)가 설치되고, 승하강부재(70)의 하부로는 제1 기어(91)와 제2 기어(92)가 일정간격을 두고 배치된다. 즉 제1 기어(91)와 제2 기어(92)는 하우징부재(35)의 내부에 설치되고, 이들 제1 기어(91)와 제2 기어(92)의 사이에는 스프링(S; 도 5a 참조)이 설치되고 스프링(S)의 양단은 제1 기어(91)와 제2 기어(92)를 서로 멀어지게 하는 방향으로 가압한다.

한편 승하강부재(70)는 하우징부재(35)를 수평방향으로 관통하도록 설치되고, 하우징부재(35)의 수직방향으로 이동가능하게 설치된다. 제1 기어(91)와 제2 기어(92)는 서로 기어로 맞물리도록 단부에 각각 톱니가 형성된다. 또한 제1 기어(91)의 상부로는 승하강부재(70)가 위치된다.

또한 승하강부재(70)의 일단에는 캠부(50)가 맞닿게 설치되고, 캠부(50)는 구동모터(40)에 연결되어 회전될 수 있다. 한편 캠부(50)의 주변에는 기어부(42)가 일체로 형성되고, 기어부(42)는 제한블럭(60)에 기어연결된다. 이에 따라 캠부(50)가 회전되면 기어부(42)에 기어연결된 제한블럭(60)은 베이스판(55)에서 수평방향으로 이동될 수 있다.

또한 베이스판(55) 상에는 감지부재(95)가 설치되어 승하강부재(70)의 하강상태를 감지할 수 있어 구동모터부(40)의 구동제어를 할 수 있다.

도 5a 및 도 5b와 같이, 하우징부재(35)의 내부에는 노브부재(30; 도 2)와 연결된 상단기어(93)와 제1 기어(91) 사이에 승하강부재(70)가 설치된다. 즉 승하강부재(70)의 양단의 일부는 하우징 부재(35)의 외부로 노출되도록 설치되고 하우징 부재(35)의 외주면의 일부면적이 개구되어 승하강부재(70)는 이 하우징 부재(35)의 개구에서 상하로 이동이 가능하다.

도 6을 함께 참조하면 승하강 부재(70)는 제1 기어(91)의 상부에 위치된 지지부(71)를 포함한다. 지지부(71)에는 상단 기어(93)와 제1 기어(91)의 축이 연결되도록 관통공이 형성된다. 또한 승하강 부재(70)의 일측단에는 복수의 캠 안내면(72a,72b)가 형성된다. 이 캠 안내면(72a,72b)은 서로 곡률이 상이하게 형성된다. 또한 승하강 부재(70)의 타측단에는 감지부재(95)가 장착된다.

도 7을 참조하면, 구동모터부(40)는 모터(41)와 모터(40)의 일측에 연결된 기어부(42) 및 캠부(50)로 구성된다. 이때 기어부(42)와 캠부(50)는 일체로 형성되어 모터(41)의 구동력에 의해 함께 구동되도록 구성된다.

한편 도 8을 참조하면, 제한블럭(60)은 베이스판(80)에 형성된 이동슬릿(56)을 따라 이동가능하도록 하부측에 이동홈(62)이 형성되고, 상단측에는 구동모터부(40)의 기어부(42)와 기어 연결되는 기어산(61)과 승하강 부재(70)의 일단을 지지하는 지지면(63)을 포함하여 구성된다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명은 모터(41; 도 7)의 구동력으로 캠부(50)를 선회시키면 승하강부재(70)의 캠 안내면(72a)에 위치한 캠부(50)가 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이와 동시에 캠부(50)의 주변에 일체로 형성된 기어부(42)도 함께 회전하고, 이 캠부(50)에 기어연결된 제한블럭(60)을 도 9b에서 볼 때, 우측방향으로 이동시키게 된다.

이에 따라 승하강부재(70)의 고정상태가 해제되고, 캠부(50)의 계속적인 회전에 의해 승하강부재(70)가 하우징 부재(35)에서 하강하게 된다. 이때 캠부(50)는 제1 캠안내면(72a)을 지나 제2 캠안내면(72b)에 위치하게 된다. 이 과정에서 승하강부재(70)가 하강되고, 승하강부재(70)의 하강에 의해 제1 기어(91)는 스프링(S)의 탄성력을 극복하면서 하강하게 되며, 결국에는 도 9b와 같이 제1 기어(91)와 제2 기어(92)는 서로 기어맞춤된다. 이때 감지센서(95)가 제1 기어(91)와 제2 기어(92)의 기어맞춤 상태를 감지하여 신호로 송출하고, 제어부는 구동모터(40)의 작동을 중지하게 된다.

한편 이와 같이 제1 기어(91)와 제2 기어(92)가 서로 기어맞춤된 상태는 클러치 온(ON) 상태를 이루게 됨으로써, 수동으로 노브부재(30)를 회전시키면 그 구동력은 맞물린 제1 기어(91)와 제2 기어(92)를 회전시키고, 제2 기어(92)에 연결된 모티스 구동체를 회전시킴으로써 도어락의 해정(예를 들어 데드볼트 및 래치볼트의 작동)이 가능하게 된다.

반대로 도어락의 잠금 상태에서는 캠부(50)가 시계방향으로 회전하고, 이 과정에서 수축된 상태의 스프링(S)이 제1 기어(91)를 들어올려 제1 기어(91)와 제2 기어(92)의 기어 연결상태를 해제하게 된다. 이에 따라 외부의 침입자가 노브부재(30)를 회전시켜도 그 구동력은 제2 기어부(92)로 전달되지 않고 노브부재(30)만 헛돌게 된다(클러치 오프 상태). 이때 구동기어부(42)의 기어부(42)와 연동되는 제한블럭(60)은 이동슬릿(56)을 따라 이동되어 승하강부재(70)의 일단측의 하부면을 지지함으로써 이러한 클러치 오프 상태를 유지할 수 있다.

한편 본 발명에서 승하강부재(70)의 캠 안내면(72a,72b)은 서로 곡률을 다르게 형성할 수 있다. 이에 따라 캠부(50)의 위치가 클러치 온(On) 상태와 클러치 오프(Off) 상태에서 구분되도록 캠 안내면(72a,72b)에 위치되도록 한다.

즉, 클러치 오프 상태(도 9a)에서는 캠부(50)는 승하강부재(70)의 제1 캠안내면(72a)에 위치되어 그 위치가 고정되고, 클러치 온 상태(도 9b)에서는 캠부(50)는 승하강 부재(70)의 제2 캠안내면(72b)을 따라 이동하도록 위치된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 구동모터부(40)에 연결된 캠부(50)가 승하강부재(70)를 승하강시키는 것으로 제1 기어(91)와 제2 기어(92)가 서로 연결 및 단락되고, 이러한 클러치 작동에 의해 노브 부재(30)를 수동으로 회전시키는 것으로 도어락의 해정이 가능함으로써, 종래의 자동으로 해정이 이루어지는 구성에 비해 구동모터부(40)의 요구출력을 낮출 수 있으며, 또한 종래의 해정도중의 멈춤 현상들도 개선할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

30: 노브 부재
40: 구동모터부
50: 캠부
60: 제한블럭
61: 기어산
62: 이동홈
63: 지지면
70: 승하강부재
71: 지지부
72a: 제1 캠 안내면
72b: 제2 캠 안내면
80: 베이스판
91: 제1 기어
92: 제2 기어

Claims (4)

1. 하우징 부재;
   상기 하우징 부재의 전방에 회전가능하게 설치된 노브 부재;
   상기 하우징 부재의 내부에 설치되고 상기 노브 부재의 회전축에 일단이 연결되며 타단에 톱니가 형성된 제1 기어;
   상기 제1 기어와 선택적으로 맞물리도록 일단에 톱니가 형성되고 타단이 구동축에 연결된 제2 기어;
   상기 제1 기어와 상기 제2 기어 사이에 배치되어 상기 제1 기어와 상기 제2 기어가 서로 이격되도록 탄성지지하는 탄성부재;
   상기 제1 기어를 상기 하우징 부재의 수직방향으로 승하강시키도록 상기 하우징 부재에 연결된 승하강부재; 및
   상기 승하강부재의 일단에 연결되어 회전력에 의해 상기 승하강부재를 상기 하우징 부재에서 수직방향으로 이동시키는 구동 모터부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도어락의 클러치 구동 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 승하강부재는,
   상기 제1 기어의 상면을 지지하는 지지부, 및
   상기 지지부에서 일측으로 연장되고 상기 구동 모터부에 연결된 캠부가 안착되는 캠 안내면을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도어락의 클러치 구동 조립체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 하우징 부재의 말단에 고정된 평판형의 베이스판을 더 포함하고,
   상기 베이스판에는 일정길이를 갖는 이동슬릿이 형성되고,
   상기 이동슬릿에는 제한 블럭이 설치되어 상기 베이스판의 수평방향으로 이동가능하여 상기 승하강 부재의 하강을 제한하는 것을 특징으로 하는 도어락의 클러치 구동 조립체.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제한 블럭의 상부에는 기어산이 형성되고,
   상기 캠부는 상기 제한 블럭의 상기 기어산에 맞물리는 기어부가 일체로 형성되어,
   상기 캠부가 회전되면 상기 기어부에 맞물린 상기 제한 블럭이 수평방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 도어락의 클러치 구동 조립체.

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