KR19980086937A - 전자 잠금 장치에서 솔레노이드 구동 제어용 전자 재설정기 - Google Patents

Abstract

자기적으로 밀봉된 솔레노이드를 끌어당김이 없는, 비작동 위치에 전자적으로 재설정하는 기술은 아마추어가 기계적 힘에 의해 물리적으로 변위되거나 또는 전자 신호가 솔레노이드에 인가되는 시간까지 그것의 작동 위치에서 솔레노이드의 아마추어를 유지하기 위해 필요한 잔류 자기 유지력 또는 영구 자기 유지력을 갖는 솔레노이드를 사용하기 위해 기술된다. 이 변위는 그 작동 위치에서 아마추어를 유지하는 자기장 동작을 효과적으로 극복하고, 작은 기계적 힘이 아마추어를 재설정을 허용하도록 반대 극성 자기장을 생성한다. 자물쇠 또는 유사한 소자가 열린 상태에 있거나, 컨테이너 및 그 내용물의 보안을 수반하지 않거나 위태롭게 하는 동안, 시간의 중요한 주기에 대해 그런 상태로 남아 있을 가능성을 막기 위해, 재설정 또는 해제 단계에 있는 아마추어의 작동은 그의 작동에 따르는 상대적으로 짧은 시간에 일어날 수도 있다.

Description

전자 잠금 장치에서 솔레노이드 구동 제어용 전자 재설정기

본 발명은 자물쇠 개방동작을 제어하기 위하여 솔레노이드(solenoid)를 사용하는 전자자물쇠에 관련된 것으로서, 특히 솔레노이드가 전자적으로 시동된 다음에도 얼마의 시간동안 동작위치에 남아, 이에 의하여 조작자가 볼트를 후퇴시켜 자물쇠를 열수 있게 하는 것이다.

전자자물쇠에 사용되는 솔레노이드는 일반적으로 자물쇠에서 기계적 제어장치의 잔류부분(remainder)이 볼트를 후퇴하고 그것에 의하여 자물쇠를 여는 기능을 갖도록 자물쇠의 기계적 제어장치의 몇몇 부재를 변위시키는 역할을 한다. 종래의 전자자물쇠에서 사용해온 몇몇 솔레노이드는 작동 또는 구동 위치에 솔레노이드를 지속하기 위해 솔레노이드를 통해서 연장된 전류의 흐름 또는 자물쇠가 물리적으로 열릴 때까지 구동위치에서 구동 메카니즘을 유지하는 기계적 래칭 메카니즘(latching mechanism)을 필요로 했다. 래치는 일반적으로 자물쇠를 잠금 상태로 복귀하는 입력 재설정을 필요로 한다.

푸시 형태(push-type)의 솔레노이드는 일반적으로 전기적 전압을 인가하여 솔레노이드를 작동하에 솔레노이드의 몸체로부터 연장된 아마추어(armature)를 구비한다. 솔레노이드들은 아마추어를 솔레노이드 하우징이나 몸체 쪽으로 잡아당기고; 만약 아마추어가 솔레노이드의 몸체에 접촉하여 끌어당겨지고 복원력이 솔레노이드 아마추어에 가하여지지 않으면, 솔레노이드 몸체로부터 전위와 전류가 제거된 후에도 아마추어는 밀봉되거나 솔레노이드 몸체를 밀봉되게 남겨둔다. 대부분의 푸시형 솔레노이드에서 일반적으로 발견되는 솔레노이드 몸체에서 아마추어 플레이트의 이러한 밀봉은 자기밀봉(magnetic seal)으로서 언급된다.

푸시형의 솔레노이드는 일반적으로 솔레노이드 몸체에 아마추어 플레이트를 접촉하지 못하도록 솔레노이드 몸체와 아마추어 플레이트 사이에 배치된 상대적으로 얇고 비자기적인 스페이서(spacer), 또는 쉼(shim)으로서 제조자로부터 공급된다. 이 스페이서는 아마추어 플레이트를 몸체로부터 충분히 떨어지도록 유지시켜, 구동 전압을 제거할 때마다, 실질적으로 잔류 자기장이 밀봉된 위치 내에서 솔레노이드 아마추어를 유지할 수 없도록 솔레노이드 하우징 및 코어 내에 있는 어떠한 잔류 자기장도 솔레노이드 아마추어 플레이트로부터 제거 될 것이다. 반면에, 스페이서가 없다면, 아마추어 플레이트가 솔레노이드 몸체에 대하여 밀봉하고 그 비구동 위치에 솔레노이드를 재설정하는데 이용하는 불충분한 기계 복원력이 존재할 수 있다. 따라서, 아마추어는 그 구동 또는 픽(picked) 위치에 남고 설정 조건을 지속할 것이며 그것에 의하여 자물쇠는 개방상태로 되어 잠금해제되고 안전하지 못하게 된다.

스페이서 없이 솔레노이드의 밀봉 특성을 사용하는 자물쇠에서, 기계적 재설정은 잔류 자기인력과 솔레노이드 몸체에 아마추어 및 아마추어 플레이트의 밀봉을 모두 극복하고 깨는데 필수적이다. 재설정 기능을 수행하기 위해, 기계적 재설정은 수동조작 입력이나 볼트제거와 같은 몇몇 동작이 요구된다. 만약 아마추어 플레이트가 솔레노이드 몸체에 밀봉되고, 비구동 위치로 재설정되는 아마추어에 가해지는 기계적 힘이 없거나 불충분하다면, 비자성 스페이서를 갖지 않는 솔레노이드에 발견되는 잔류 자기는 구동 위치로 아마추어를 유지할 것이다.

만약 솔레노이드가 먼저 작동하고 솔레노이드의 전압원의 비작용 하에 즉시 충분히 강한 기계적 재설정 힘으로 복원된다면, 잠금 요소 및 특히 솔레노이드 아마추어는 재설정될 것이고, 적절한 장소에 래치(latch)되지 않은 어떤 변위된 기계적 요소도 비슷하게 재설정될 것이다. 이것은 전위가 솔레노이드에 인가되고 아마추어가 작동 위치에 있는 동안 자물쇠가 열려 있게 하는 결과가 된다.

솔레노이드를 통하여 연속적인 전위와 전류 흐름의 유지는 자물쇠의 모든 면을 조작하는 데 필요한 모든 동력이 수동으로 작동되는 전기 발전기로부터 유도됨을 특징으로 하는 자체 동력 자물쇠의 설계상의 실질적 동력 제한이다.

자체 동력 및 자물쇠 내에 포함된 수동 조작 발전기를 갖는 자물쇠는 통상적으로 어떤 중요 시간동안에 어떤 충분한 전압 및 전류의 흐름을 지속할 수 없으며, 밧데리 구동형 자물쇠에 대하여 조작자가 볼트를 후퇴하는 충분한 시간동안 작동 전류를 유지하는 것은 비실용적이며, 밧데리의 수명이 실질적으로 단축된다.

본 발명의 목적은 소정의 시간 내에 작동 솔레노이드와 잠금위치에서 자물쇠를 전기적으로 재설정하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 자물쇠를 볼트 후퇴상태에서 지연된 시간동안 남겨두는 것을 방지하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 솔레노이드에 가해진 전기 명령에 의하여 자기적 고정 제어 요소를 해제하는 것이다.

전자자물쇠는 통상적으로 자물쇠의 제어 및 작동을 위한 적절한 제어신호를 발생하기 위한 마이크로프로세서 또는 전자 논리 제어기를 구비한다. 솔레노이드 제어기를 갖는 자물쇠에서, 그런 신호의 하나는 조작자에 의하여 개방되는 잠금 메카니즘의 잔류를 조정하도록 솔레노이드를 박동시키고 꺼내는 신호이다. 솔레노이드로부터 전압원의 제거 및 소실에 따르는 개방 조건에서 기계적 장치 시간의 주기를 유지하기 위해 자성적으로 밀봉될 수 있는 솔레노이드를 사용하는 것이 매우 바람직한 특색이다. 만약 자물쇠를 작동하는 개개인이 솔레노이드의 조정에 따르는 볼트의 후퇴를 일으키는 자물쇠의 다른 요소 또는 다이얼의 조작이 극단적으로 빠르지 않다면, 자물쇠의 메카니즘은 개개인이 그것을 개방하도록 잠금 메카니즘을 작동하게 허용하지 않을 것이다. 적어도, 이것은 인간적인 견지에서 받아들일 수 없는 상태를 발생시키고 확실하게 개방할 수 없다는 점에서 자물쇠의 목적에 실패한 것이다.

작동 전기 전압의 종료에 따르는 그 작동 위치에서 지속되고 밀봉될 수 있는 솔레노이드를 사용하여, 솔레노이드상에 작동 및 보유 전압 없이, 자물쇠가 솔레노이드의 작동에 따라 개방될 수 있다. 작동하에 개방되는 자물쇠의 메카니즘의 일부를 조정하도록 솔레노이드와 같은 전자 소자를 사용하는 자물쇠, 결과적으로 밀봉되게 남겨두는 솔레노이드는 이러한 견지에서 매우 유리하다. 그러나, 그런 자물쇠는 솔레노이드를 재설정하고 자물쇠를 잠김 상태로 복원시키기위한 이차적인 메카니즘을 필요로 한다.

통상적으로, 이러한 특징을 갖는 자물쇠는 구동상태로부터 해제하기 위하여 자기장의 근방으로부터 아마추어 플레이트를 제거하기에 충분히 아마추어와 아마추어 플레이트를 변위시키는 솔레노이드에의 기계적 입력에 의존한다. 자물쇠는 솔레노이드의 작동상에 개방되도록 조정되기 때문에, 조작자가 잠금 다이얼 또는 다른 잠금해제요소를 조정가능한 시간 간격이 결정되지 않는다; 그리하여, 자물쇠는 잠금 볼트가 후퇴되는 시간까지 잠금해제되는 약한 상태로 남겨져 있고, 자물쇠는 잠금해제되고 솔레노이드는 재설정된다. 아래에서 기술된 자물쇠는 전기 신호에 응답하여 솔레노이드가 구동상태에서 비구동상태로 재설정시키는 해제 또는 재설정 회로를 구비한다.

솔레노이드의 아마추어 상의 아마추어 플레이트는 코어와 솔레노이드 하우징로부터 방출되는 자기장에 의해 밀봉된 상태에서 솔레노이드 몸체를 자기적으로 고정시킨다. 이 자기장은 솔레노이드 코일로부터 전위의 제거로 비자화상태에 자기 코어 및 솔레노이드 하우징의 불완전한 복원의 결과로서 남은 잔류 자기장이다.

솔레노이드를 재설정하기 위해, 자물쇠용 전자 제어장치에 제공되는 회로는 자물쇠의 동작을 제어하는 마이크로프로세서로부터의 신호에 응답한다. 제어 회로는 솔레노이드에 전기 입력을 제공하고 솔레노이드가 잔류 자기를 유지력을 잃게 되도록 연결 구성되어, 그것에 의하여 저수준 기계적 힘으로 그것의 비구동 위치로 솔레노이드 아마추어를 복원하도록 허용한다.

두 가지 형태의 솔레노이드가 해제 회로의 이런 특수한 형태로 사용될 수 있다. 하나의 구성은 솔레노이드 아마추어의 아마추어 플레이트가 솔레노이드 하우징과 접촉하여 자기적으로 밀봉하도록 허용고, 그 다음 아마추어가 봉합된 위치에서 솔레노이드 하우징과 솔레노이드 코어로부터 방출되는 자기장의 잔류 자기 인력에 의해 유지된다. 해제 회로로 사용될 수 있는 솔레노이드의 두 번째 형태는 자기적으로 당기거나 작동위치에서 아마추어를 유지하는 영구자석을 포함하는 형태이다. 솔레노이드의 이러한 형태에서 영구자석은 종래의 푸시 솔레노이드의 잔류 자기로 얻을 수 있는 것보다 대단히 높은 정도이거나 또는 큰 유지력을 제공한다.

전술한 두 가지 형태의 솔레노이드는 설계에 사용되어 그 전자적 혹은 전기적 작동에 따르는 시간의 적어도 짧은 주기 시간에 대해 자기적으로 밀봉되어 남아야하고 그것에 의해 조작자가 볼트를 후퇴시키고 자물쇠를 개방하는 몇몇 조치를 취하는 것을 허용한다.

볼트를 재잠금하기위하여, 볼트를 즉각 후퇴할 수 없는 경우에, 마이크로프로세서는 짧은 시간에 타임-아웃이 되고 그후에 솔레노이드에 용량성의 충전된 전하를 도통하는 제어회로에 짧은 전기적 펄스 신호를 보낸다. 축전기 전하는 솔레노이드의 코일을 통한 전류 흐름이 솔레노이드를 집어내는 데 사용되는 전류 흐름의 방향과 반대방향이다. 이 반대방향의 전류 흐름은 코일에 자기장을 발생할 것이다. 발생된 자기장은 정상 작동동안 솔레노이드 코일에 의해서 발생되는 자기장에 반대 극성을 갖는다. 자기장의 반대 극성은 솔레노이드 몸체의 잔류 자기장을 무효로 하거나 중화시킬 것이고, 더우기, 어느 경우에서도, 만약 완전히 무효화하거나 중화하지 못한다면, 잔류 자기장이 줄어들게 되어 아마추어 플레이트상의 유지력이 아마추어에 기계적 연결을 통하여 작용하는 스프링력보다 작아지게 될 것이다. 순(net) 스프링 힘은 기계적 메카니즘을 복원하는데 충분하고 이에 의하여 자물쇠가 잠금상태로 복원하게 된다.

솔레노이드를 재설정하기 위하여 솔레노이드에 공급되는 전기 펄스는 조작되는 동안 솔레노이드에 인가되는 작동 전압이 되거나 또는 그 이하의 전압이 될 것이다. 바람직한 실시예에서, 잔류 자기장은 유지힘이고, 재설정 펄스는 새로이 생성된 잔류 자기장에 응답하는 솔레노이드 하우징에 대하여 아마추어 플레이트의 재밀봉을 막기 위하여 작동 펄스보다 상당히 작게, 바람직하게는 대략 십분의 일가량 짧아야만 한다. 유지힘이 영구자기장인 경우, 재설정 펄스 길이는 더 길다. 즉 대략 픽 펄스(pick pulse)에 근사적으로 같다. 재설정 전압은 꼭 그럴 필요는 없지만, 작동 전압보다는 실질적으로 작은 전압이다. 솔레노이드를 재설정하고 잔류 자기를 극복하기 위한 전압인가는 코어 및 솔레노이드 하우징에 잔류 자기를 중화시키거나 극복하기에 충분한 세기의 자기장을 발생하는 데 충분할 필요가 있다. 아마추어의 해제는 자물쇠의 기계적 요소를 거쳐 아마추어에 가해지는 스프링력이 끌어당기지 않은 위치로 아마추어로 복원하고 솔레노이드 작동의 결과로써 이미 변위된 자물쇠의 기계적 요소를 복원시킨다.

다음의 본 발명의 상세한 설명과 첨부한 도면에 의하여 본 발명은 더 상세히 이해할 수 있다.

도 1 및 도 2는 자물쇠의 전자 기계적 요소 및 솔레노이드를 나타내기 위해 제거된 전자 제어기 및 백 커버(back cover)를 갖는 전자 잠금 메카니즘의 예 시도; 도 3은 마이크로프로세서 제어장치에 응답하고 차례로 마이크로프로세서로 부터 명령 펄스에 응답하는 솔레노이드를 통해 반대 극성 전압 및 전류 흐름을 공급하도록 작동하는 회로의 개략도이다.

이하 기술은 본 발명을 실시하기 위해 발명자가 고안한 최선 형태의 바람직한 실시예로서 도면과 결부하여 고려하여야 한다.

우선 도 1을 참고하면, 자물쇠(10)는 아마추어 또는 아마추어 축(42)의 일 단부에 형성되거나 붙어 있고 솔레노이드 하우징(41)으로부터 솔레노이드(40)의 작동으로 연장될 수 있는 아마추어 플레이트(44)를 구비하는 전형적인 푸시형 솔레노이드인 솔레노이드(40)를 포함한다. 연장된 솔레노이드 아마추어(42)는 래치 입력 탭(46)에 결합한다. 끌림 방향으로 아마추어(42)의 이동은 피봇(pivot)(31)에 대해 래치 입력 탭(46)을 변위시키고 동시에 피봇(31)에 대해 래치(32)를 반시계방향으로 변위시킬 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 래치 입력 탭(46)은 아마추어(42)에 의해 밀려질 때마다 볼트 레버(lever)(16) 및 이음부(tenon)(20)의 노즈(nose)부를 통해 작용하는 캠(26)은 래치 입력 탭(46)의 영향하에 이동하기 위해 래치(32)를 자유롭게 하는 상승(raised)위치에서 슬라이드(28)를 유지한다.

도 2에 나타낸 자물쇠는 솔레노이드(40)가 작동한다는 점을 제외하고 도 1과 동일한 조건에 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이 점에서 자물쇠는 래치되지 않았다; 캠(26)은 그 상승위치에서 볼트 레버(16)를 고정하는 것을 중단할 때마나, 상승 및 후퇴위치에서 슬라이드(28)를 유지하고, 슬라이드(28)는 자유롭게 움직일 것이다. 그러나, 캠(26)이 게이트(58)를 노즈부(22)에 나타내도록 회전되는 시간까지, 솔레노이드(40)에서 잔류 자기는 슬라이드(28)과 분리되고 특히 래치 노치(33)과 분리되는 래치(32)를 유지하고 연장되는 아마추어(42)를 갖는 솔레노이드 하우징(41)에 대하여 밀봉된 아마추어 플레이트(44)를 유지한다. 아마추어 플레이트(44)를 지지하는 잔류 자기 인력은 래치(32)상에 스프링(50)에 의해 가해진 스프링 복원력을 능가한다.

자물쇠가 도 2에 나타난 상태에 있는 시간 주기 동안, 볼트(14)가 전진상태로 남아 있음에도 불구하고, 자물쇠(10)는 개방 상태에 있고, 그리하여 잠금 해제상태로 여겨진다. 일단 래치(32)가 래치 노치(33)로부터 분리되고 분리상태로 남아 있다면, 자물쇠(10)를 개방하고 볼트(14)를 후퇴는 데 필수적인 발생 조건은 반시계방향으로 캠(26)을 돌리는 것이다. 도 2에 나타낸 것처럼, 자물쇠(10)가 잠금해제상태인 주기 동안, 래치 복원 스프링(50)은 연장되지만 솔레노이드 하우징(41)과 아마추어 플레이트(44)사이의 잔류 자기 유지력을 극복할 만큼 충분한 힘을 가한다; 그러므로, 자물쇠(10)가 볼트(14)를 후퇴하도록 조작자에 의하여 작동하는 시간 또는 어떤 외부 영향이 솔레노이드(40)를 재설정하는 시간까지 래치(30)은 잠금 위치로 복원되지 않을 것이다.

도 3을 참조하여 솔레노이드 제어회로가 도시된다. 솔레노이드 권선(40)은 아마추어 플레이트(44) 및 아마추어(42)로 도시된다. 굵은선 위치에 도시된 아마추어 플래이트(44) 및 아마추어(42)는 작동하지 않는 위치이며, 점선은 작동 위치를 나타낸다. 솔레노이드(40)를 제어하기 위한 전력은 자물쇠 내부에 내장된 수동 전력 발생기에 의해 공급되는 전압 V_KICK에 의해 공급되는 것이 바람직하다. V_KICK은 캐패시터 C7을 충전하기 위해 작동하고 동시에 C14도 충전한다. 캐패시터 C7은 매우 큰 용량을 가지는 캐패시터이고 약 12볼트 수치의 충전 레벨을 갖는다. 이와 비슷하게, 캐패시터 C14는 12볼트의 충전 레벨을 가지나 매우 작은 캐패시터이고 솔레노이드를 재설정하는 용도로 사용된다. 캐패시터 C7의 크기는 자기 유지장(magnet holding field)의 세기에 의해 결정된다. 캐패시터 C7은 트랜지스터 Q1을 통해 솔레노이드(40)으로 연결되고 단지 트랜지스터 Q6의 영향하에 솔레노이드(40)을 작동하기 위해 제어된다. 트랜지스터 Q6는 마이크로프로세서(80)로부터의 픽 신호(pick signal)에 의해 제어된다. 픽 신호는 일반적으로 20ms의 지속시간 및 약 3볼트의 전압을 가지며, 마이크로프로세서 신호의 일반적인 출력 전압은 트랜지스터 Q6를 도통시키는 픽 선(PICK LINE)이 된다. 트랜지스터 Q6가 도통하게되면, 트랜지스터 Q1의 베이스 전위가 감소하고, 트랜지스터 Q1을 도통시켜 솔레노이드(40) 권선을 통해 캐패시터 C7으로부터의 접지로 전기에너지를 통과시킨다. 솔레노이드(40)의 권선 및 트랜지스터 Q1을 통해 캐패시터 C7으로부터 흐르는 전류는 굵은 선 위치(44, 42)에서 점선 위치(44', 42')로 아마추어 플레이트(44) 및 아마추어(42)를 끄는 자기장을 발생시킨다. 솔레노이드(40)는 단지 픽 신호가 트랜지스터 Q6상에 존재하는 시간인 약 20ms동안 작동하게 된다.

캐패시터 C7가 V_KICK에 의해 충전되었을때, 캐패시터 C14가 동시에 충전된다. 캐패시터 C14는 캐패시터 C7가 방전될 때 방전되지 않고, 따라서 캐패시터 C14상의 전하는 가용한 채로 남아있게 된다. 픽신호가 트랜지스터 Q6에 더 이상 존재하지 않게된 후에, 아마추어(42) 및 아마추어 플레이트(44)은 솔레노이드(40)(도 3에 도시된 42', 44')에 대해 밀봉된 채로 남아 있을 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 래치(32)는 솔레노이드(40)의 잔류 자기장에 의해 변위되거나 래치되지 않은 상태로 유지된다. 이 상태에서 자물쇠(10)는 상기한 바와 같이, 도 1 및 도 2에 도시된 볼트(14)를 후퇴시키기 위해 누군가 다이얼을 돌리면(도시되지 않음) 개방되는 것이 가능한 상태로 된다.

대부분의 전형적인 마이크로프로세서와 같이, 마이크로프로세서(80)는 타이밍 간격이 가능하다. 마이크로프로세서(80)에 의해 트랜지스터 Q6의 픽전압이 초기화되면, 마이크로프로세서(80)는 타이밍을 시작한다. 소정의 시간간격이 지난 후에, 예를들면 6초후에, 마이크로프로세서(80)는 트랜지스터 Q5의 게이트에 재설정 펄스를 초기화하게 된다. 트랜지스터 Q5의 게이트가 하이(HIGH)이면, 트랜지스터 Q5는 접지로 도통하게 되고, 트랜지스터 Q2의 베이스를 접지로 통하게 하여, 트랜지스터 Q2를 도통하게하고, 캐패시터 C14와 접지사이에 방전 경로를 제공한다. C14로부터 접지로 방전 경로가 완성되면, 캐패시터 C14는 방전을 하고 솔레노이드(40)의 권선을 통해 효과적으로 접지로부터 캐패시터 C14의 음전하판쪽으로 전류의 흐름을 발생시킨다. 상기 실시예에서, 이러한 것이 발생하면, C14의 용량에 의해 형성된 짧고 상대적으로 로우-레벨(low level)인 전류가 캐패시터 C7으로부터 솔레노이드(40)을 통해 작동 전류 흐름과 비교하면서 흐르는 결과를 얻는다.

트랜지스터 Q2를 통해 접지로 캐패시터 C14의 방전의 결과로 낮거나 작은 전류의 흐름이 권선, 코어 및 솔레노이드(40)의 하우징(41) 내의 낮은 세기이고 반대 극성의 자기장을 발생시킨다. 캐패시터 C7가 솔레노이드(40)을 통해 방전 될 때 마다, 이러한 낮은 세기의 자기장이 솔레노이드(40)의 자기화의 결과로 솔레노이드(40)내의 잔류 자기장을 상쇄, 취소 또는 중성을 만들게 된다. 솔레노이드(40)내의 잔류 자기장에 의해 생성된 자기 유지력이 도 1 및 도 2에 도시된 복원 스프링(50)의 재설정힘보다 약한 순유지력(net holding force)을 발생시키는 정도로 반작용하거나 이겨내면, 래치(32)는 복원 스프링(50)에 의해 당겨져서, 슬라이드(28)내의 래치 노치(latch notch)(33)를 결합하고 자물쇠(10)를 잠그는 상태로 된다.

캐패시터 C7의 방전에 의한 솔레노이드(40)의 작동과 캐패시터 C14의 방전에 의한 솔레노이드(40)의 재설정 또는 해제사이의 시간 간격은 마이크로프로세서(80)를 소정의 시간간격으로 프로그래밍함으로써 제어된다. 시간간격은 충분히 짧게 하여 자물쇠(10)가 상하는 것을 최소화하는 반면, 동시에 충분히 길게 하여 자물쇠(10)의 조작자가 적당한 부호 조합의 입력에 대해 작동하고 다이얼을 돌리거나 수동입력부재가 볼트를 빼내도록 이동시키는데 적당한 시간적 여유를 제공하여야 한다.

동일자 출원하여 같이 계류중인 특허 출원 미국특허 제 08/852854 에 기초하여 마스 헤밀턴 그룹(Mas-Hamilton Group)에 의해 명명된 전자자물쇠용 솔레노이드 제어형 볼트 제어기(Solenoid Controlled Bolt Control for Electronic Lock)에서 설명된 바와 같이, 자물쇠(10)의 개방이 솔레노이드(40)의 아마추어(42)를 끌리지 않는 위치로 복원시키고 슬라이드(28)내의 래치 노치(33)를 결합하도록 래치(32)를 재설정하는 효과를 갖는 기계적인 재설정을 작동시킨다. 이에 따라, 만약 자물쇠(10)를 수동으로 조작이 잠금 볼트(14)를 후퇴 위치로 후퇴시키기 위해 타임아웃 시간 간격의 수행에 앞서 발생하면, 솔레노이드(40)는 재설정되고, 볼트(14)가 다시 잠금 위치로 연장될 때 마다 자물쇠(10)는 래치(32)가 래치 노치(33)을 결합하도록 설정되어진다. 어떤 경우에는, 마이크로프로세서(80)내의 타임아웃은 재설정작동을 초기화하는 트랜지스터 Q5의 게이트의 해제 신호가 된다. 이러한 조건하에 전기적인 재설정 작동은 만약 솔레노이드(40)가 이미 끌리지 않고 작동하지 않는 위치로 복원되면, 효과가 없게 된다.

전기적 재설정 기능이 특히 조작자가 부호조합을 입력하고 자물쇠를 개방하도록 설정하였을 때 제대로 작동하지 않고, 어떤 이유에 의해 볼트를 물리적으로 푸는 것을 실패하는 경우에, 특히 상기 전기적 재설정 기능은 자물쇠에 높은 안정성을 제공하는 것을 볼 수 있다. 따라서 조작자가 자물쇠 내의 기계적인 결합 및 부품을 작동시키는데 실패하면, 솔레노이드 아마추어를 끌리지 않는 위치로 복원하고 래치를 자물쇠가 적당한 조합 및 작동 순서의 사용없이 나중에 개방 가능한 위치로 충분히 복원 되도록 설정된다.

복원 스프링력이 상당히 크게 필요하고 솔레노이드의 잔류 자기에 의해 발생된 힘의 레벨을 넘어서게 되는 것이 명확한 경우에, 영구 자석이 아마추어를 유지하도록 사용되어 진다. 솔레노이드를 유지하는 영구 자석이 동작 및 끄는 위치에 있는 솔레노이드의 아마추어를 유지시킬수 있는 아마추어와 관련하여 배치된 영구유지자석을 갖는다. 조작자가 솔레노이드 자물쇠를 개방할수 있도록 필요한 총시간 간격동안 전력이 남아 있지 않도록 하기 위해 솔레노이드가 사용되어 질 수 있다. 상기 역전류를 갖는 솔레노이드 코일의 작동은 영구 유지 자석의 자기장을 막고 극복하는데 사용될 수 있고, 따라서 아마추어의 순자기 유지력을 기계적인 복원 스프링에 의해 발생된 것보다 작은 레벨로 감소시키게 되어, 기계적인 복원 스프링이 솔레노이드 아마추어를 끌지 않는 위치로 작동 및 복원을 할수 있도록 한다.

자기장 세기가 크게 요구되어 질 때, 크거나 다중의 캐패시터가 재설정하는데 처음에 요구되는 자기장을 얻을 수 있도록 사용되어 진다.

따라서, 볼트를 후퇴시킬수 있도록 가장 길게 필요한 설정된 시간 간격 후에, 조작자가 후퇴 위치에서 잠금 부분의 자기 유지를 극복하도록 사용되어질 수 있다.

이 분야의 기술에 숙련된 자라면 상기 상세한 설명이 가장 바람직한 형태의 상기 실시예임을 알 수 있을 것이며, 따라서 아래의 청구 범위로부터의 결과적인 장치에서 벗어남 없이 변형, 수정 및 다른 대안적인 접근 방법이 사용되어질 수 있을 것이다.

Claims (12)

1. 전자 부호 조합 자물쇠에 있어서, 볼트; 전진 위치와 후퇴 위치 사이의 상기 볼트를 변위시키도록 상기 볼트에 연결된 볼트이동부재; 상기 볼드이동부재의 위치를 제어하도록 변위 가능한 제어 메카니즘; 상기 제어 메카니즘의 동작을 설정하도록 상기 제어 메카니즘으로부터 탈착가능하도록 변위가능한 부재; 제 1 극의 제 1 자기장을 갖는 자석; 상기 변위가능한 부재를 변위시키고 변위 위치에서 상기 변위가능한 부재를 효과적으로 유지시키도록 작동되는 자기적으로 끌리는 부재; 상기 자석에 영향을 주는 제 2 극을 갖는 제 2 자기장을 발생시킬수 있는 권선 코일; 및 상기 자석의 상기 제 1 자기장의 극성에 반대되는 극성을 갖는 상기 제 2 자기장을 발생시키도록 일방향으로 상기 코일을 통해 전류를 통과시키기 위한 전기 제어 회로를 포함하여, 상기 제 1 자기장은 상기 제 2 자기장에 의해 중화되면서 상기 자기적으로 끌리는 부재상의 자기 인력도 중화되어, 상기 자기적으로 끌리는 부재는 비자기력에 의해 변위되어 자유롭게 되는 것을 특징으로하는 전자 부호조합 자물쇠.
2. 제 1항에 있어서, 상기 자석은 상기 코일에 근접하여 배치된 영구 자석인 것을 특징으로 하는 전자 부호조합 자물쇠.
3. 제 1항에 있어서, 상기 자석은 잔류 자기를 갖는 솔레노이드 코일을 포함하는 것을 특징으로하는 전자 부호조합 자물쇠.
4. 제 2항에 있어서, 상기 영구 자석은 잔류 자기를 갖는 솔레노이드 코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부호조합 자물쇠.
5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 전기 제어 회로는 상기 코일에 연결된 캐패시터에 제어적으로 연결되는 트랜지스터 제어장치에 연결되는 마이크로프로세서를 포함하여, 상기 캐패시터의 방전이 상기 제 2 자기장을 발생시키는 상기 전류를 상기 코일을 통해 통과시키는 것을 특징으로 하는 전자 부호조합 자물쇠.
6. 제 5항에 있어서, 상기 코일이 상기 자석에 근접하여 배치되고 상기 제 2 자기장이 상기 제 1자기장과 적어도 부분적으로 같이 퍼진 것을 특징으로 하는 전자 부호조합 자물쇠.
7. 제 6항에 있어서, 상기 코일이 상기 솔레노이드의 일부분인 것을 특징으로 하는 전자 부호조합자물쇠.
8. 상기 자물쇠를 풀도록 작동가능한 솔레노이드를 포함하는 전자 부호조합 자물쇠를 재잠금하는 방법에 있어서, 미리 설정된 충전 레벨로 캐패시터를 충전하는 단계와, 상기 솔레노이드를 통해 전류흐름을 정지시킨후 동작 조건상태로 상기 솔레노이드를 유지시키도록 작용하는 어떤 자기장의 극성에 반대되는 극성을 갖는 자기장을 발생시키기 위해 전류흐름방향으로 상기 솔레노이드를 통해 상기 캐패시터를 방전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부호조합 자물쇠를 재잠금하는 방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 방전 단계가 상기 솔레노이드의 전기 작동 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 전자 부호조합 자물쇠를 재잠금하는 방법.
10. 제 8항에 있어서, 상기 솔레노이드의 상기 작동에 따라 소정의 시간 간격 타이밍 단계를 더 포함하는 것을 특징으로하는 전자 부호조합 자물쇠를 재잠금하는 방법.
11. 제 10항에 있어서, 상기 방전 단계가 상기 타이밍 단계후에 수행되는 것을 특징으로 하는 전자 부호조합 자물쇠를 재잠금하는 방법.
12. 자물쇠를 잠금볼트가 후퇴될 수 있는 상태로 놓이도록 동작되는 솔레노이드 수단을 갖는 전자 부호조합 자물쇠에 있어서, 상기 자물쇠는 솔레노이드 수단을 볼트가 후퇴되지 않는 상태로 재설정되도록 자기장을 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부호조합 자물쇠.