KR200486293Y1 - 도어락용 클러치 방식 기어박스 - Google Patents

도어락용 클러치 방식 기어박스 Download PDF

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Abstract

본 고안은 수동 개폐시 기어박스에 설치된 구동모터의 회전이 전달되는 것을 단절하여 기어박스 내부의 기어나 장치들이 손상되는 것을 방지할 수 있는 도어락용 클러치 방식 기어박스를 개시한다. 본 고안은 수동의 회전력에 의해 내부의 구동장치가 손상되는 것을 방지하기 위한 도어락용 클러치 방식 기어박스로서, 구동 샤프트가 장착된 구동 기어 박스; 상기 구동 샤프트의 외부로 일부가 돌출된 적어도 하나의 탄성 지지부재; 상기 구동 샤프트가 삽입되고 내주면에 상기 탄성 지지부재가 안착되는 홈이 형성되며 외주면에 적어도 하나의 안착홈이 형성된 회전캠; 상기 회전캠의 외주면을 따라 반지름 방향으로 이동하는 핀; 내주면에 상기 핀(150)이 선택적으로 인입되는 오목홈이 연속적으로 형성되고, 상기 핀이 상기 오목홈에 삽입되면 클러치 온 상태를 이루고, 상기 핀이 상기 오목홈에서 이탈된 상태를 이루면 클러치 오프(off) 상태를 이루게 하며 상기 캠판의 상부에 장착되어 상기 구동 샤프트의 회전력을 도어락 구동축으로 전달하는 구동기어를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

도어락용 클러치 방식 기어박스{Clutch Type gear box for door-lock}
본 고안은 도어락용 클러치 방식 기어박스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수동 개폐시 기어박스에 설치된 구동모터의 회전이 전달되는 것을 단절하여 기어박스 내부의 기어나 장치들이 손상되는 것을 방지할 수 있는 도어락용 클러치 방식 기어박스에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 디지털 도어락 등의 개폐수단에 사용되는 기어박스는 모터 자체의 회전시에는 디지털 도어락의 개폐수단의 데드볼트로 회전력을 전달해야 하지만, 수동으로 데드볼트를 작동하는 경우에는 회전력이 기어박스의 회전축으로 전달을 차단해야지만 회전축에 연결된 모터의 구동회로 및 기어박스에 내장된 내부 감속기어를 보호할 수 있다.
이러한 기능을 통상 '안티패닉(Anti panic) 기능'이라고 지칭하며 다양한 형태의 안티패닉 기능을 갖는 기어박스들이 이미 출시되어 있다. 기어박스의 안티패닉기능은 기어박스의 구조를 복잡하게 하기 때문에 비용의 상승을 가져오므로, 경제적이면서도 간단한 구조의 안티패닉기능을 갖는 기어박스가 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하여 종래에는 대한민국 실용신안등록 제20-0452407호(특허의 명칭: 안티 패닉기능을 갖는 기어박스)가 개시되어 있다. 이러한 안티패닉기능을 갖는 기어박스는 외부로부터 회전력이 가해질 경우에 기어박스의 회전축이 회전되지 않도록 함으로써 기어박스에 내장된 모터의 구동회로 및 내부 감속기어들을 보호하도록 하는 안티패닉기능을 갖는 기어박스를 제공한다.
그러나, 종래기술에 따른 기어박스는 다수의 감속기어로 연결되어 있어 구조적으로 매우 복잡한 문제점이 있었다.
본 고안은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 외부로부터 회전력이 가해지는 경우(수동적 도어락 개폐의 경우), 기어박스에 설치된 기어들과 구동모터 등이 강제로 회전되는 것을 방지함으로써 기어박스 내부의 부품들이 손상되는 것을 방지할 수 있는 도어락용 클러치 방식 기어박스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일실시 형태에 따르면, 수동의 회전력에 의해 내부의 구동장치가 손상되는 것을 방지하기 위한 도어락용 클러치 방식 기어박스로서, 구동 샤프트가 장착된 구동 기어 박스; 상기 구동 샤프트의 외부로 일부가 돌출된 적어도 하나의 탄성 지지부재; 상기 구동 샤프트가 삽입되고 내주면에 상기 탄성 지지부재가 안착되는 내부홈이 형성되며 외주면에 적어도 하나의 안착홈이 형성된 회전캠; 상기 회전캠의 외주면을 따라 반지름 방향으로 이동하는 핀; 내주면에 상기 핀이 선택적으로 인입되는 오목홈이 연속적으로 형성되고, 상기 핀이 상기 오목홈에 삽입되면 클러치 온(On) 상태를 이루고, 상기 핀이 상기 오목홈에서 이탈된 상태를 이루면 클러치 오프(off) 상태를 이루며, 상기 구동 샤프트의 회전력을 도어락 구동축으로 전달하는 구동기어를 포함하여 이루어진 도어락용 클러치 방식 기어박스를 제공한다.
상기 탄성 지지부재는, 상기 구동 샤프트의 내부에 삽입된 스프링, 및 상기 스프링의 양측에 각각 장착되어 상기 회전캠의 상기 내부홈에 안착되는 볼을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 클러치 온(On) 상태에서 상기 구동기어가 상기 회전캠의 회전방향과 반대방향으로 회전되면 상기 볼이 상기 회전캠의 상기 내부홈에서 이탈되어 상기 구동 샤프트의 내부로 인입되는 것으로 구동 샤프트가 역회전되는 것을 방지할 수 있다.
상기 회전캠은 타원형으로 이루어지고, 상기 안착홈은 상기 회전캠의 양측에 대칭적으로 형성될 수 있다.
상기 회전캠과 상기 구동기어의 사이에는 가이드 부재가 개재되되, 상기 가이드 부재은 일측의 일부가 개구된 형태로 이루어지고, 상기 개구에 상기 핀이 위치되어 상기 가이드 부재의 상기 개구를 따라 상기 핀이 안내될 수 있다.
본 고안에 따르면, 회전캠과 구동기어가 핀을 통해 클러치 온(On)된 상태에서 외부에서 구동기어를 강제로 반대방향으로 회전시키게 되면 구동 샤프트의 내부에 장착된 볼이 스프링의 탄성력을 극복하면서 수축되어 회전캠과 구동 샤프트가 같이 회전되는 것을 방지함으로써 기어박스 내의 구동모터 및 감속기어들의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 도어락용 클러치 방식 기어박스가 설치된 상태를 보여주는 상태도,
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 도어락용 클러치 방식 기어박스의 자동 기어박스를 나타내는 사시도,
도 3은 도 2의 분해 사시도,
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 도어락용 클러치 방식 기어박스의 자동 기어박스의 평면상에서 내부 구성을 보여주는 투시도,
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 도어락용 클러치 방식 기어박스의 클러치 오프(OFF) 상태를 보여주는 상태도,
도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 도어락용 클러치 방식 기어박스의 클러치 온(ON) 상태를 보여주는 상태도, 및
도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 도어락용 클러치 방식 기어박스의 클러치 온(ON) 상태에서 구동기어가 강제회전되는 경우를 보여주는 상태도이다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다. 설명에 앞서 아래에서 본 고안을 설명함에 있어서, 본 고안의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 고안의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 고안은 구동 기어박스(100)와 종동 기어박스(10)가 서로 기어연결된 상태를 이룬다. 구체적으로 종동 기어박스(10)에는 구동기어(110)와 기어연결된 연결기어(30) 및 이 연결기어(30)에 기어 연결되어 감속시키는 종동기어(40)를 포함하여 이루어진다.
도 2를 참조하면, 구동 기어박스(100)에는 내부에 장착된 구동모터(미도시)에 의해 회전하는 구동기어(110)가 고정볼트(111)를 통해 장착되어 이루어진다. 또한 구동기어(110)의 자유회전을 방지하기 위해 구동기어(110)의 외주면에 밀착되는 누름부재(140)를 포함하여 이루어진다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 구동 기어박스(100)는 내부의 구동모터(미도시)와 연결되어 회전되는 구동 샤프트(170)가 장착되고, 구동 샤프트(170)의 외부로 일부가 돌출된 탄성 지지부재가 장착된다. 이때 탄성 지지부재는 예를 들어 도 4와 같이 구동 샤프트(170)의 내부에 관통공이 형성되고, 이 관통공의 내부에 스프링(163)이 삽입되고, 스프링(163)의 양측에 볼(161,162)이 장착되어 구동 샤프트(170)의 외주면으로 볼(161,162)의 일부가 노출된 형태로 제공될 수 있다.
또한 구동 샤프트(170)가 삽입되도록 회전캠(130)이 제공되고, 회전캠(130)에는 볼(161,162)이 안착되는 내부홈이 내주면에 형성되며 외주면에 적어도 하나의 안착홈(131a,131b; 도 5 참조)이 형성된다. 이때 회전캠(130)은 구동 샤프트(170)와 볼(161,162)을 매개로 결합되어 구동 샤프트(170)의 회전에 의해 회전캠(130)이 같이 회전될 수 있도록 구성된다.
한편 회전캠(130)은 타원형을 이루도록 구성될 수 있으며, 회전캠(130)에는 안착홈(131a,131b)이 서로 대칭적으로 배치될 수 있다. 이러한 구성을 갖는 회전캠(130)은 타원형으로 형성된 외주면을 따라 핀(150)이 이동될 수 있다. 즉 회전캠(130)이 회전되면 타원형의 외주면을 따라 핀(150)이 지름방향(구동기어의 지름방향)으로 이동될 수 있다. 이러한 이동을보다 원활히 하도록 회전캠(130)과 구동기어(110)의 사이에는 일측이 개구된 형태의 가이드 부재(120)이 개재될 수 있다.
여기서 가이드 부재(120)에 형성된 개구(도 3의 125)에는 핀(150)이 위치됨으로써 핀(150)의 반지름 방향의 이동을 안내하는 역할을 수행할 수 있다.
한편 회전캠(130)은 가이드 부재(120)의 내부에서 회전된다. 한편, 구동기어(110)의 내주면에는 핀(150)이 선택적으로 인입되는 오목홈(121)이 연속적으로 형성된다.
이와 같은 구성으로, 핀(150)이 구동기어(110)의 오목홈(121)에 삽입되면, 구동기어(110)와 회전캠(130)은 핀(150)을 매개로 클러치 온(On) 상태를 이루게 되어, 회전캠(130)의 오목홈(121)에 핀(150)이 삽입되어, 도 6과 같이 회전캠(130)이 회전되면 구동기어(110)도 같이 회전될 수 있고, 도 1과 같이 구동기어(110)에 연결된 연결기어(30)가 회전되는 것으로 종동 기어박스(10)를 구동시키게 된다. 이때 구동모터(미도시)의 회전력은 구동기어(110)를 통해 종동 기어박스(10)를 구동(클러치 온 상태에서)시키게 되고, 종동 기어박스(10)에 연동되는 회동체(모티스 구동축)를 선회시키는 것으로 도어락의 잠금 및 열림 상태를 설정할 수 있다.
한편, 상기한 클러치 온(On) 상태에서 구동기어(110)가 회전캠(130)의 회전방향과 반대방향으로 회전되는 경우(수동 조작이 이루어지는 경우), 볼(161,162)이 회전캠(130)의 내부홈에서 이탈되어 구동 샤프트(170)의 내부로 인입되는 것으로 구동 샤프트(170)가 역회전되는 것을 방지할 수 있다. 즉 도 7과 같이 구동기어(11)를 회전캠(130)의 회전방향과 반대방향으로 강제로 회전시키면 구동 샤프트(170)의 내부에 스프링(163)에 의해 탄성지지된 볼(161,162)이 내부로 인입됨으로써 회전캠(130)은 구동 샤프트(170) 상에서 헛돌게 된다. 다시 말해 구동 샤프트(170)의 역회전을 방지하도록 회전캠(130)과의 고정상태가 해제된다.
이에 따라 도어락 구동중에 구동기어(110)를 강제로 회전시키는 경우(예를 들어 수동 노브 조작 등의 경우)에 구동기어(110)의 강제 회전력이 구동 샤프트(170)로 그대로 전달되는 것을 방지함으로써 구동 기어박스(100) 내부의 구동모터(미도시)나 감속기어 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 고안은, 회전캠(130)이 핀(150)을 가이드 부재(120)를 따라 이동시켜 구동기어(110)의 오목홈(121)으로 인입시키는 것으로 클러치의 온(On) 상태를 이루는 한편, 구동기어(110)가 회전되는 것으로 핀(150)이 회전캠(130)과의 고정상태를 해제함으로써 클러치의 오프 상태를 이룰 수 있다.
이와 같은 작동에 의해 클러치 온/오프 상태를 확실히 할 수 있어 종래의 다른 형태의 기어박스에 적용된 구동모터가 외부 힘에 의해 억지로 회전되어 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이에 더해, 본 고안은 회전캠(130)과 구동기어(110)가 핀(150)을 통해 클러치 온(On)된 상태에서 외부에서 구동기어(110)를 강제로 반대방향으로 회전시키게 되면 구동 샤프트(170)의 내부에 장착된 볼(161,162)이 스프링(163)의 탄성력을 극복하면서 수축되어 회전캠(130)과 구동 샤프트(170)가 같이 회전되는 것을 방지함으로써 기어박스 내의 구동모터 및 감속기어들의 손상을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 고안을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 고안은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
이상에서는 본 고안을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 고안은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
10: 종동 기어박스 30: 연결기어
40: 종동기어 100: 구동 기어박스
110: 구동기어 130: 회전캠 150: 핀 170: 구동 샤프트

Claims (5)

  1. 수동의 회전력에 의해 내부의 구동장치가 손상되는 것을 방지하기 위한 도어락용 클러치 방식 기어박스로서,
    구동 샤프트(170)가 장착된 구동 기어 박스(100);
    상기 구동 샤프트(170)의 외부로 일부가 돌출된 적어도 하나의 탄성 지지부재;
    상기 구동 샤프트(170)가 삽입되고 내주면에 상기 탄성 지지부재가 안착되는 내부홈이 형성되며 외주면에 적어도 하나의 안착홈(131a,131b)이 형성된 회전캠(130);
    상기 회전캠(130)의 외주면을 따라 반지름 방향으로 이동하는 핀(150); 및
    내주면에 상기 핀(150)이 선택적으로 인입되는 오목홈(121)이 연속적으로 형성되고, 상기 핀(150)이 상기 오목홈(121)에 삽입되면 클러치 온(On) 상태를 이루고, 상기 핀(150)이 상기 오목홈(121)에서 이탈된 상태를 이루면 클러치 오프(off)상태를 이루는 것으로, 상기 구동 샤프트(170)의 회전력을 도어락 구동축으로 전달하는 구동기어(110)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도어락용 클러치 방식 기어박스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 지지부재는,
    상기 구동 샤프트(170)의 내부에 삽입된 스프링(163), 및
    상기 스프링(163)의 양측에 각각 장착되어 상기 회전캠(130)의 상기 내부홈에 안착되는 볼(161,162)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도어락용 클러치 방식 기어박스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클러치 온(On) 상태에서 상기 구동기어(110)가 상기 회전캠(130)의 회전방향과 반대방향으로 회전되면 상기 볼(161,162)이 상기 회전캠(130)의 상기 내부홈에서 이탈되어 상기 구동 샤프트(170)의 내부로 인입되는 것으로 구동 샤프트(170)가 역회전되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 도어락용 클러치 방식 기어박스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전캠(130)은 타원형으로 이루어지고,
    상기 안착홈(131a,131b)은 상기 회전캠(130)의 양측에 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 하는 도어락용 클러치 방식 기어박스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전캠(130)과 상기 구동기어(110)의 사이에는 가이드 부재(120)가 개재되되,
    상기 가이드 부재(120)는 일측의 일부가 개방된 개구(125)가 형성되고, 상기 개구(125)에 상기 핀(150)이 위치되어 상기 가이드 부재(120)의 상기 개구(125)를 따라 상기 핀(150)이 안내되는 것을 특징으로 하는 도어락용 클러치 방식 기어박스.
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