KR20060027757A - 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치 - Google Patents

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KR20060027757A
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Abstract

본 발명은 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 해정 암호 기타 해정 관련 데이터의 저장, 변경이 가능한 전자키 및 전자 제어 장치에 의해 구동되는 솔레노이드 장치를 이용하여 잠금 및 해정이 이루어지도록 한 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치에 관한 것이다.
본 발명은 전자식 잠금 장치에 있어서, 상기 전자식 잠금 장치의 해정을 위한 전자키; 상기 전자식 잠금 장치의 외부 몸체를 형성하는 바디 실린더; 상기 바디 실린더 내에 일부가 수용되어 상기 전자키의 작용에 의해 상기 바디 실린더 내에서 회전 가능한 샤프트 실린더; 상기 전자식 잠금 장치의 잠금 및 해정을 위해 상기 샤프트 실린더의 회전을 제어하는 솔레노이드 장치; 상기 솔레노이드 장치를 지지하는 코어 실린더; 상기 솔레노이드 장치의 구동을 제어하기 위한 전자 제어 장치; 상기 전자 제어 장치를 지지하는 인설레이터 실린더; 상기 샤프트 실린더에 고정되어 상기 전자 제어 장치로 전원을 전달하며, 상기 전자키와 상기 전자 제어 장치 간에 데이터를 교환하기 위한 커넥터; 및 상기 바디 실린더의 일단에 결합하여 상기 바디 실린더 내에 수용되는 내용물을 지지 보호하기 위한 캡 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 해정 암호 등 해정 관련 데이터의 저장 및 변경이 가능한 전자키 및 전자 제어 장치에 의해 구동되는 솔레노이드 장치를 이용하여 잠금 및 해정이 이루어지도록 함으로써, 철사나 수공구 등을 이용하여 무단 해정이 가능했 던 기존의 기계식 잠금 장치가 가지는 보안상 취약한 문제를 해결하고, 사용자가 전자키를 분실한 경우라도 잠금 장치 전체를 교환할 필요없이 전자키만을 교체하여 새로운 해정 암호를 부여함으로써 재이용이 가능하다.
전자식 잠금 장치, 전자키, 솔레노이드

Description

솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치{Electronic Locking Apparatus by Using Solenoid}
도 1은 종래의 실린더형 기계식 잠금 장치의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 사시도,
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 전자키를 제외한 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도,
도 3b는 도 3a에서의 'A'부에 대한 상세도,
도 3c는 도 3a에서의 인설레이터 실린더의 상세도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 잠금 상태를 나타낸 종단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 해정 가능 상태를 나타낸 종단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 해정 상태를 나타낸 정면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 해정 상태를 나타낸 배면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 : 전자키 210 : 배터리
220 : PCB 230 : 전원 공급 단자
232 : 데이터 교환 단자 234 : 그라운드 단자
240 : 작동편 250 : 바디 실린더
300 : 나사부 A 302 : 전자키 수용홀
304 : 작동편 수용홈 306 : 키걸이홈
308 : 암나사부 A 310 : 샤프트 실린더
312 : 나사부 B 314 : 전자키 연결홀
315 : 작동편 작용홈 316 : 핀 커넥터 C
317 : 핀 커넥터 C 수용홀 318 : 커넥터 수용부
320 : 커넥터 고정홈 322 : 잠금 홈
324 : 회전 유도 홈 330 : 솔레노이드 장치
331 : 솔레노이드 코일 332 : 솔레노이드 보빈
333 : 핀 코어 334 : 플런저
335 : 솔레노이드 스프링 336 : 브라켓 락
340 : 전자 제어 장치 341 : PCB
342 : 스프링 핀 커넥터 343 : 마이크로 프로세서
344 : 코일선 연결부 345 : 그라운드 플레이트
346 : PCB 고정 볼트 350 : 인설레이터 실린더
351, 371, 381, 391 : 샤프트 실린더 관통홀
352 : PCB 지지홈 353 : PCB 지지대
354 : PCB 고정 암나사부 356 : 연결홀
357 : 코어 실린더 연결홈 360 : 커넥터
361 : 커넥터 바디 362 : 핀 커넥터 A
363 : 핀 터미널 A 364 : 스프링 A
365 : 핀 커넥터 B 366 : 핀 터미널 B
367 : 스프링 B 368 : 핀 터미널 C
370 : 코어 실린더 372 : 솔레노이드 보빈 지지부
373 : 브라켓 락 가이드 홀 374 : 연결편 A
375 : 연결편 B 380 : 캡 바디
382 : 코어 실린더 연결홈 383 : 돌출부
384 : 캡 바디 고정 볼트 390 : 플레이트 스탑퍼
392 : 제 1 걸림턱 393 : 제 2 걸림턱
본 발명은 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 해정 암호 등 해정 관련 데이터의 저장 및 변경이 가능한 전자키 및 전자 제어 장치에 의해 구동되는 솔레노이드 장치를 이용하여 잠금 및 해정이 이루어지 도록 한 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치에 관한 것이다.
일반적으로 출입문을 잠그거나 열 수 있도록 하기 위한 잠금 장치는 기계식 잠금 장치와 전자식 잠금 장치가 있으나, 현재 일반적으로 사용되고 있는 잠금 장치는 기계식 잠금 장치인 경우가 대부분이다.
도 1은 종래의 실린더형 기계식 잠금 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
종래의 실린더형 기계식 잠금 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내통(2)이 외통(3)의 관통홀(7)에 끼워지고, 외통(3)의 지지턱(6)에 내통(2)이 지지되어 실린더 몸체를 이루게 된다.
이때, 내통(2)과 외통(3)에 길이 방향의 등간격으로 형성된 내측핀홀과 핀홀은 일직선상에 놓이게 되어 봉 형상의 핀(14)들과 스프링(15)이 끼워지고, 그 위에 스프링(15)이 탄지되도록 박판(12)이 홈부(13)에 끼워지게 된다.
한편, 핀(14)들 중 하나는 내통(2)의 내측핀홀에 위치하게 되고, 다른 하나는 외통(3)의 핀홀에 위치하게 되어 내통(2)이 외통(3)의 관통홀(7) 내에서 회전하게 된다.
즉, 열쇠가 내통(2)의 열쇠 삽입홈(4)에 끼워지게 되면, 단면상 하방향으로 내려온 핀(14)들이 접하는 선은 끼워진 열쇠에 의해 내통(2)과 외통(3)이 접하는 경계선과 일치하게 되므로 외통(3)내에서 내통(2)은 회전하게 되는 것이다.
이때, 열쇠 삽입홈(4)에 끼워진 열쇠가 완전하게 끼워지지 않은 상태이거나 맞지 않은 열쇠를 열쇠 삽입홈(4)에 끼우게 되면 핀(14)들이 접하는 선과 내통(2)및 외통(3)이 접하는 선이 일치하지 않게 됨으로 내통(2)은 회전하지 않게 된다.
그러나 이러한 종래의 실린더형 기계식 잠금 장치는 본래의 열쇠 이외의 여러가지 수단, 예를 들어 철사나 수공구, 만능 열쇠 등으로 핀(14)들의 높이를 조작함으로써 무단 해정이 가능했기 때문에 보안성에 문제가 있었다.
또한, 사용자가 키를 분실한 경우 잠금 장치 전체를 교체해야 하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하고자 한 선행 기술로는 PCT 출원 WO 01/55539호( VIDEX사)에 개시된 Electronic Locking System이 있다.
위 Electronic Locking System은 잠금 장치의 괘정 및 해정을 위한 전동 솔레노이드 조립체와 위 전동 솔레노이드 조립체를 제어하기 위한 마이크로 프로세서등이 장착된 PCB를 구비한 전자 제어 장치를 포함하여 셸(Shell) 내에서 회전가능하도록 구성된 실린더를 구비한 록(Lock) 장치 및 전자키 장치로 구성되어, 전자키 장치와 록 장치의 전기적 교신을 통해 잠금 장치의 괘정 및 해정이 이루어지도록 한 것이다.
그러나 위 Electronic Locking System에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다. 즉, 잠금 장치의 괘정 및 해정을 위해 필요한 전동 솔레노이드 조립체 및 위 전동 솔레노이드 조립체를 제어하기 위한 마이크로 프로세서 등이 장착된 PCB를 구비한 전자 제어 장치를 셸(Shell) 내에서 회전하는 실린더 내에 장착함으로 인하여 오작동을 일으키거나 그 수명이 단축되는 등의 문제점이 있었다.
왜냐하면 마이크로 프로세서등이 장착된 PCB를 포함하여 구성되는 전자 제어 장치는 일반적으로 외부에서 작용하는 물리적인 힘이나 충격 등에 민감한 전자 부 품들로 구성되기 때문에, 위 솔레노이드 조립체 및 전자 제어 장치를 셸(Shell) 내에서 회전하는 실린더 내에 장착함으로써, 잠금 장치의 잦은 괘정 및 해정 과정상 일어나는 실린더의 회전에 의한 영향을 받아 오작동을 일으키거나 그 수명이 단축되게 되었던 것이다.
따라서 본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 해정 암호 등 해정 관련 데이터의 저장 및 변경이 가능한 전자키 및 전자 제어 장치에 의해 구동되는 솔레노이드 장치를 이용하여 잠금 및 해정이 이루어지도록 함으로써, 철사나 수공구 등을 이용하여 무단 해정이 가능했던 기존의 기계식 잠금 장치가 가지는 보안상 취약한 문제를 해결하고, 사용자가 키를 분실한 경우라도 잠금 장치 전체를 교환할 필요없이 전자키만을 교체하여 새로운 해정 암호를 부여함으로써 재이용이 가능한 전자식 잠금 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전자식 잠금 장치에 있어서, 상기 전자식 잠금 장치의 해정을 위한 전자키; 상기 전자식 잠금 장치의 외부 몸체를 형성하는 바디 실린더; 상기 바디 실린더 내에 일부가 수용되어 상기 전자키의 작용에 의해 상기 바디 실린더 내에서 회전 가능한 샤프트 실린더; 상기 전자식 잠금 장치의 잠금 및 해정을 위해 상기 샤프트 실린더의 회전을 제어하는 솔레노이드 장치; 상기 솔레노이드 장치를 지지하는 코어 실린더; 상기 솔레노이드 장치의 구동을 제어하기 위한 전자 제어 장치; 상기 전자 제어 장치를 지지하는 인설레이터 실 린더; 상기 샤프트 실린더에 고정되어 상기 전자 제어 장치로 전원을 전달하며, 상기 전자키와 상기 전자 제어 장치 간에 데이터를 교환하기 위한 커넥터; 및 상기 바디 실린더의 일단에 결합하여 상기 바디 실린더 내에 수용되는 내용물을 지지 보호하기 위한 캡 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 사시도이고, 도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 전자키를 제외한 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 3b는 도 3a에서의 'A'부에 대한 상세도이고, 도 3c는 도 3a에서의 인설레이터 실린더의 상세도이다.
먼저, 도 2 내지 도 3c를 참조하여 전자키(200)에 대해 설명하면, 전자키(200)는 잠금 장치의 해정을 위한 수단으로서, 전원 공급을 위한 배터리(210)를 구비하고, 마이크로 프로세서(미도시) 및 EEPROM(Electrically Erasable Programable Read Only Memory)(미도시)이 장착된 PCB(Printed Circuit Board)(220)를 구비한 다.
이때, 마이크로 프로세서(미도시)는 바디 실린더(250) 내에 구비된 전자 제어 장치(340)로의 전원 공급 및 해정 암호 등 해정 관련 데이터의 전달·교환을 제어하는 전자키(200)의 주제어부이며, EEPROM(미도시)은 해정 관련 데이터를 저장하거나 저장된 기존 해정 관련 데이터를 삭제하고 새로운 정보를 저장할 수 있다.
또한, 전자키(200)에는 그라운드 단자(234)가 구비되고, 바디 실린더(250) 내에 구비된 솔레노이드 장치(330) 및 전자 제어 장치(340)로의 전원 공급을 위한 전원 공급 단자(230) 및 바디 실린더(250) 내에 구비된 전자 제어 장치(340)와의 해정 암호 등 해정 관련 데이터의 교환을 위한 데이터 교환 단자(232)가 구비되며, 실린더 샤프트(310)에 작용하는 작동편(240)이 형성되어 있다.
이때, 전자키(200)에 형성된 작동편(240)은 샤프트 실린더(310)를 회전시키는 한편 샤프트 실린더(310)를 회전시키는 동안 전자키(200)가 바디 실린더(250)로부터 이탈하지 않도록 하는 기능을 수행한다.
다음으로, 도 2 내지 도 3c를 참조하여 바디 실린더(250)에 대해 설명하면, 바디 실린더(250)는 잠금 장치의 커버로서 좌·우 양측이 일부 절단된 형태의 나사부 A(300)를 구비한 원통형이며, 바디 실린더(250)의 일단에는 전자키(200)를 수용하기 위한 전자키 수용홀(302)을 구비하고, 전자키 수용홀(302)의 상단부에는 전자키(200)에 형성된 작동편(240)을 수용하기 위한 작동편 수용홈(304)이 형성되는 한편, 바디 실린더(250)의 타단에는 캡 바디(380)를 연결하여 고정하기 위한 암나사부 A(308)가 형성되어 있다.
또한, 바디 실린더(250)에는 전자키(200)로 샤프트 실린더(310)를 회전시키는 동안 전자키(200)에 형성된 작동편(240)을 수용하여 전자키(200)가 바디 실린더(250)로부터 이탈하지 않도록 하는 키걸이홈(306)이 형성되어 있다.
한편, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 바디 실린더(250) 내에 수용되는 각 구성 부품에 대하여 상세히 설명한다.
먼저 샤프트 실린더(310)에 대해 설명하면, 샤프트 실린더(310)는 바디 실린더(250) 내에 일부가 수용되어 전자키(200)의 작용에 의해 바디 실린더(250) 내에서 회전이 가능하며, 바디 실린더(250) 내에 수용되지 않는 일부에는 좌·우 양측이 일부 절단된 형태의 나사부 B(312)가 형성되어 있다.
샤프트 실린더(310)의 일단에는 전자키(200)와의 연결을 위한 전자키 연결홀(314)이 형성되고, 전자키 연결홀(314)의 상단부에는 전자키(200)에 형성된 작동편(240)을 수용하여 작동편(240)에 의해 회전할 수 있도록 하는 작동편 작용홈(315)이 형성되며, 그라운드 역할을 수행하는 핀 커넥터 C(316)를 수용하기 위한 핀 커넥터 C 수용홀(317)이 형성되어 있다.
또한, 샤프트 실린더(310)에는 커넥터(360)를 수용하기 위한 커넥터 수용부(318) 및 커넥터(360)를 샤프트 실린더(310)에 고정하기 위한 커넥터 고정홈(320)이 구비되고, 솔레노이드 장치(330)에 구비된 브라켓 락(336)을 수용하여 샤프트 실린더(310)의 회전을 불가능하게 함으로써 잠금 장치를 잠금 상태로 고정하기 위한 잠금 홈(322)이 형성되며, 잠금 장치가 해정 가능한 상태에 있는 경우 샤프트 실린더(310)의 회전을 유도하는 회전 유도 홈(324)이 형성되어 있다.
다음으로, 잠금 장치의 잠금 및 해정을 위해 샤프트 실린더(310)의 회전을 제어하는 솔레노이드 장치(330)의 구성에 대하여 설명하면, 솔레노이드 장치(330)는 솔레노이드 코일(331)이 감긴 솔레노이드 보빈(332), 솔레노이드 보빈(332) 내부에 수용되어 직선 운동하는 플런저(334), 솔레노이드 보빈(332)과 결합하여 플런저(334)의 이동을 제한하는 핀 코어(333) 및 플런저(334)의 일단에 결합되고 솔레노이드 스프링(335)에 의해 탄지되어 샤프트 실린더(310)의 회전을 제한하는 브라켓 락(336)을 포함하여 구성된다.
이때, 솔레노이드 코일(331)은 납땜 등의 수단에 의해 전자 제어 장치(340)의 PCB (341)에 구비된 코일선 연결부(344)에 연결된다.
한편, 솔레노이드 장치(330)의 구동을 제어하기 위한 전자 제어 장치(340)의 구성에 대해 설명하면, 전자 제어 장치(340)는 PCB(341), 전원 및 데이터를 전달하기 위한 스프링 핀 커넥터(342), 마이크로 프로세서(343) 및 EEPROM(미도시)을 포함하여 구성된다.
마이크로 프로세서(343)는 솔레노이드 장치(330)로의 전원 공급 및 전자키(200)와의 해정 암호 등 해정 관련 데이터의 전달·교환을 제어하는 전자 제어 장치(340)의 주제어부이며, EEPROM(미도시)은 해정 암호 등 해정 관련 데이터를 저장하거나 저장된 기존 해정 암호 등 해정 관련 데이터를 삭제하고 새로운 정보를 저장할 수 있다.
한편, 솔레노이드 코일(331)이 연결되는 코일선 연결부(344)를 구비하고, 스프링 핀 커넥터(342), 마이크로 프로세서(343) 및 EEPROM(미도시)이 장착된 PCB(341)는 그라운드 역할을 수행하는 그라운드 플레이트(345)와 함께 PCB 고정 볼트(346)에 의해 인설레이터 실린더(350)에 고정된다.
다음으로, 샤프트 실린더(310)가 끼워진 상태로 바디 실린더(250) 내에 수용되어 전자 제어 장치(340)를 지지하는 인설레이터 실린더(350)에 대해 설명하면, 인설레이터 실린더(350)는 샤프트 실린더 관통홀(351)을 구비하고, 전자 제어 장치(340)를 지지하기 위한 PCB 지지홈(352), PCB 지지대(353) 및 PCB 고정 암나사부(354)를 구비하며, 스프링 핀 커넥터(342)와 커넥터(360)를 연결하기 위한 연결홀(356) 및 코어 실린더(370)와의 연결을 위한 코어 실린더 연결홈(357)을 구비하되, 인설레이터 실린더(350)의 본체는 전자 제어 장치(340)에서 발생하는 전기적 영향에 절연체로 작용하기 위한 절연용 소재로 구성된다.
한편, 샤프트 실린더(310)가 끼워진 상태로 바디 실린더(350) 내에 수용되어 솔레노이드 장치(330)를 지지하는 코어 실린더(370)에 대하여 설명하면, 코어 실린더(370)에는 샤프트 실린더(310)가 끼워지는 샤프트 실린더 관통홀(371)이 형성되고, 솔레노이드 장치(330)를 지지하기 위한 솔레노이드 보빈 지지부(372)와 브라켓 락(336)의 이동을 가이드하는 브라켓 락 가이드 홀(373)이 형성되어 있다.
또한, 코어 실린더(370)에는 인설레이터 실린더(350)와의 연결을 위한 연결편 A(374)와 캡 바디(380)와의 연결을 위한 연결편 B(375)가 형성되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치에 있어서, 잠금 장치의 잠금 및 해정을 위한 솔레노이드 장치(330) 및 솔레노이드 장치(330)의 구동을 제어하기 위한 전자 제어 장치 (340)는 전자키(200)의 조작에 의해 회전되는 부분인 샤프트 실린더(310)가 아닌, 코어 실린더(370) 및 인설레이터 실린더(350)에 각각 장착되는 것을 특징으로 한다.
물론, 샤프트 실린더(310)의 구조를 변경하여 솔레노이드 장치(330) 및 전자 제어 장치(340)를 샤프트 실린더 내에 장착하도록 구성할 수도 있으나, 전자 제어 장치(340)는 외부에서 작용하는 물리적인 힘이나 충격 등에 민감한 전자 부품들로 구성되기 때문에, 솔레노이드 장치(330) 및 전자 제어 장치(340)를 샤프트 실린더 내에 장착할 경우, 잠금 장치의 잦은 해정 및 잠금 과정상 일어나는 샤프트 실린더의 회전에 의한 영향을 받아 오작동을 일으키거나 그 수명이 단축되는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는, 충격에 민감한 전자 제어 장치(340) 및 솔레노이드 장치(330)를 전자키(200)의 조작에 의해 회전되지 않는 부분인 인설레이터 실린더(350) 및 코어 실린더(370)에 각각 장착함으로써, 잠금 장치의 잦은 해정 및 잠금 과정 상 일어나는 샤프트 실린더(310)의 회전에 전혀 영향을 받지 않고 사용할 수 있는 내구성을 갖도록 하였다.
한편, 샤프트 실린더(310)에 고정되고, 전자키(200)로부터 전자 제어 장치(340)로 전원을 전달하며, 전자키(200)와 전자 제어 장치(340) 간에 해정 암호 등 해정 관련 데이터를 교환하기 위한 커넥터(360)에 대하여 설명한다.
커넥터(360)는 절연성 재질로 구성된 커넥터 바디(361) 내에 전자키(200)로부터 전자 제어 장치(340)로 전원을 전달하기 위한 도전성 재질의 핀 커넥터 A(362), 핀 터미널 A(363) 및 핀 커넥터 A(362)와 핀 터미널 A(363)를 연결하는 스프링 A(364)를 구비하고, 또한 커넥터 바디(361) 내에 전자키(200)와 전자 제어 장치(340) 간에 해정 암호 등 해정 관련 데이터를 전달·교환하기 위한 도전성 재질의 핀 커넥터 B(365), 핀 터미널 B(366) 및 핀 커넥터 B(365)와 핀 터미널 B(366)를 연결하는 스프링 B(367)를 구비하며, 샤프트 실린더(310)에 형성된 커넥터 수용부(318)에 수용되어 핀 터미널 C(368)에 의해 샤프트 실린더(310)에 고정된다.
한편, 바디 실린더(250)의 일단에 결합하여 바디 실린더(250) 내에 수용되는 내용물을 보호하기 위한 캡 바디(380)에 대하여 설명하면, 캡 바디(380)에는 실린더 샤프트 관통홀(381)과 코어 실린더(370)와의 연결을 위한 코어 실린더 연결홈(382)이 형성되고, 돌출부(383)가 형성되어 있다. 이때, 캡 바디(380)는 캡 바디 고정 볼트(384)에 의해 바디 실린더(250)에 고정된다.
마지막으로, 샤프트 실린더(310)에 결합하여 샤프트 실린더(310)의 회전을 제한하는 플레이트 스탑퍼(390)에 대하여 설명하면, 플레이트 스탑퍼(390)에는 제 1 걸림턱(392) 및 제 2 걸림턱(393)이 구비되고, 샤프트 실린더 관통홀(391)이 형성되며, 샤프트 실린더(310)가 회전할 때 함께 회전한다.
전자키(200)의 작용에 의해 샤프트 실린더(310)가 회전하면 플레이트 스탑퍼(390) 역시 함께 회전하다가 플레이트 스탑퍼(390)에 형성된 제 1 걸림턱(392)에 캡 바디(380)에 형성된 돌출부(383)가 걸리면서 사용자에게 잠금 장치의 해정을 위한 샤프트 실린더(310)의 회전 종료 시점을 알려주게 되며, 다시 잠금 상태로 복귀하기 위해 샤프트 실린더(310)를 반대로 회전시키는 경우 플레이트 스탑퍼(390)에 형성된 제 2 걸림턱(393)에 캡 바디(380)에 형성된 돌출부(383)가 걸리면서 사용자에게 잠금 상태로의 복귀를 위한 샤프트 실린더(310)의 회전 종료 시점을 알려주게 된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 잠금 상태를 나타낸 종단면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 해정 가능 상태를 나타낸 종단면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 해정 상태를 나타낸 정면도 및 배면도이다.
이하, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치의 해정 및 잠금 과정에 대하여 상세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 샤프트 실린더(310)에 형성된 잠금 홈(322)에 솔레노이드 장치(330)의 브라켓 락(336)이 위치함으로써 잠금 상태에 있는 경우, 샤프트 실린더(310)는 회전이 불가능하다.
먼저, 해정 과정에 대해 상세히 설명하면, 잠금 장치의 해정을 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 전자키(200)를 바디 실린더(250)에 형성된 전자키 수용홀(302)에 끼워 전자키(200)에 구비된 전원 공급 단자(230), 데이터 교환 단자(232) 및 그라운드 단자(234)를 핀 커넥터 A(362), 핀 커넥터 B(365) 및 핀 커넥터 C(316)에 각각 접촉시키면, 전자키(200)에 부여된 해정 암호가 전자키(200)로부터 전자 제어 장치(340)로 전달되고, 전자 제어 장치(340)에서는 전달받은 해정 암호를 인증하는 과정을 수행하게 된다.
이 때, 전자키(200)에 부여된 해정 암호와 전자 제어 장치(340)에 등록된 해정 암호가 일치하여 해정 암호 인증이 이루어지면, 전자 제어 장치(340)는 전자키(200)에 구비된 밧데리(210)로부터 전원을 공급받아 솔레노이드 장치(330)를 구동시켜 플런저(334)를, 도 5에 도시된 바와 같이, 좌측으로 이동시키게 되고, 따라서 플런저(334)에 연결된 브라켓 락(336)이 샤프트 실린더(310)의 잠금 홈(322)의 위치에서 회전 유도 홈(324)의 위치로 이동하게 됨으로써 샤프트 실린더(310)가 회전 가능한 상태, 즉 잠금 장치의 해정 가능 상태가 이루어지게 된다.
이후, 사용자는 전자키(200)를 조작하여 샤프트 실린더(310)를, 도 6에 도시된 바와 같이, 시계 방향으로 90 회전시킴으로써 잠금 장치를 해정할 수 있게 된다.
한편, 샤프트 실린더(310)를 회전시키는 경우, 플레이트 스탑퍼(390)는 샤프트 실린더(310)에 연결되어 샤프트 실린더(310)와 함께 회전하게 된다. 이 때, 도 7에 도시된 바와 같이, 플레이트 스탑퍼(390)의 제 1 걸림턱(392)이 바디 실린더(250)에 고정되는 캡 바디(380)에 형성된 돌출부(383)에 걸리면서 사용자에게 잠금 장치의 해정을 위한 샤프트 실린더(310)의 회전 종료 시점을 알려주게 된다.
한편, 전자키(200)로 샤프트 실린더(310)를 회전시키는 동안에는 전자키(200)에 형성된 작동편(240)이 바디 실린더(250)에 형성된 키걸이홈(306)에 수용되어 전자키(200)가 바디 실린더(250)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
다음으로, 잠금 과정에 대하여 상세히 설명하면, 사용자가 해정 상태에서 전 자키(200)를 조작하여 해정할 때와는 반대로 샤프트 실린더(310)를 반시계 방향으로 90 회전시키면, 샤프트 실린더(310)에 형성된 잠금 홈(322)과 브라켓 락(336)이 일직선상에 위치하게 되고, 압축되었던 솔레노이드 스프링(335)의 탄성 작용에 의해 브라켓 락(336)이 샤프트 실린더(310)에 형성된 잠금 홈(322)에 수용됨으로써 샤프트 실린더(310)가 회전 불가능한 상태, 즉 잠금 상태에 이르게 된다.
한편, 위와 같은 잠금 과정에 있어서의 플레이트 스탑퍼(390)의 작용에 대해 설명하면, 잠금 상태로 복귀하기 위해 샤프트 실린더(310)를 반시계 방향으로 회전시키는 경우 플레이트 스탑퍼(390)에 형성된 제 2 걸림턱(393)이 캡 바디(380)에 형성된 돌출부(383)에 걸리면서 사용자에게 잠금 상태로의 복귀를 위한 샤프트 실린더(310)의 회전 종료 시점을 알려주게 된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치에 있어서, 전자키(200) 및 전자 제어 장치(340)에는 해정 암호 등 해정 관련 데이터의 저장 및 변경이 가능한 EEPROM(미도시)이 장착되기 때문에, 사용자가 키를 분실한 경우 잠금 장치 전체를 교환해야만 했던 기존 기계식 잠금 장치의 문제점을 해결할 수 있다.
즉, 사용자가 전자키(200)를 분실한 경우라도 전자키(200)만을 교체하여 새로운 해정 암호를 부여하고, 전자 제어 장치(340)에 구비된 EEPROM(미도시)에 등록되어 있던 기존 해정 암호를 삭제한 후 새로운 해정 암호를 등록함으로써, 잠금 장치 전체를 교환할 필요없이 재이용이 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으 로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 해정 암호 등 해정 관련 데이터의 저장 및 변경이 가능한 전자키 및 전자 제어 장치에 의해 구동되는 솔레노이드 장치를 이용하여 잠금 및 해정이 이루어지도록 함으로써, 철사나 수공구 등을 사용하여 무단 해정이 가능했던 기존의 기계식 잠금 장치가 가지는 보안상 취약한 문제를 해결하고, 사용자가 전자키를 분실한 경우라도 잠금 장치 전체를 교환할 필요없이 전자키만을 교체하여 새로운 해정 암호를 부여함으로써 재이용이 가능하다.
또한, 충격에 민감한 전자 제어 장치 및 솔레노이드 장치를 전자키의 조작에 의해 회전되는 부분인 샤프트 실린더가 아닌, 인설레이터 실린더 및 코어 실린더에 각각 장착함으로써, 잠금 장치의 잦은 해정 및 잠금 과정상의 샤프트 실린더 회전에 영향을 받지 않고 사용할 수 있는 내구성을 갖는다.

Claims (9)

  1. 전자식 잠금 장치에 있어서,
    상기 전자식 잠금 장치의 해정을 위한 전자키;
    상기 전자식 잠금 장치의 외부 몸체를 형성하는 바디 실린더;
    상기 바디 실린더 내에 일부가 수용되어 상기 전자키의 작용에 의해 상기 바디 실린더 내에서 회전 가능한 샤프트 실린더;
    상기 전자식 잠금 장치의 잠금 및 해정을 위해 상기 샤프트 실린더의 회전을 제어하는 솔레노이드 장치;
    상기 솔레노이드 장치를 지지하는 코어 실린더;
    상기 솔레노이드 장치의 구동을 제어하기 위한 전자 제어 장치;
    상기 전자 제어 장치를 지지하는 인설레이터 실린더;
    상기 샤프트 실린더에 고정되어 상기 전자 제어 장치로 전원을 전달하며, 상기 전자키와 상기 전자 제어 장치 간에 데이터를 교환하기 위한 커넥터; 및
    상기 바디 실린더의 일단에 결합하여 상기 바디 실린더 내에 수용되는 내용물을 지지 보호하기 위한 캡 바디
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤프트 실린더에는 상기 샤프트 실린더의 회전을 불가능하게 함으로써 상기 전자식 잠금 장치를 잠금 상태로 고정하기 위한 잠금 홈 및 상기 전자식 잠금 장치가 해정 가능한 상태에 있는 경우 상기 샤프트 실린더의 회전을 유도하기 위한 회전 유도 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 솔레노이드 장치는 솔레노이드 코일이 감긴 솔레노이드 보빈, 상기 솔레노이드 보빈 내부에 수용되어 직선 운동하는 플런저, 상기 솔레노이드 보빈과 결합하여 상기 플런저의 이동을 제한하는 핀 코어 및 상기 플런저의 일단에 결합되고 솔레노이드 스프링에 의해 탄지되어 상기 샤프트 실린더의 회전을 제한하는 브라켓 락을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 장치는 PCB, 전원 및 데이터를 전달하기 위해 인증시에는 접촉하고, 해정시에는 이탈하는 구성을 갖는 스프링 핀 커넥터와 마이크로 프로세서 및 EEPROM을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인설레이터 실린더는 상기 전자 제어 장치를 지지함으로 상기 전자 제 어 장치에서 발생하는 전기적 영향에 절연체로 작용하기 위한 절연용 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터는 절연성 재질로 구성된 커넥터 바디 내에 수용되어 상기 전자키로부터 상기 전자 제어 장치로 전원을 전달하기 위한 도전성 재질의 핀 커넥터 A, 핀 터미널 A 및 상기 핀 커넥터 A와 상기 핀 터미널 A를 연결하는 스프링 A를 포함하고, 또한 상기 커넥터 바디 내에 수용되어 상기 전자키와 상기 전자 제어 장치 간에 데이터를 전달하기 위한 도전성 재질의 핀 커넥터 B, 핀 터미널 B 및 상기 핀 커넥터 B와 상기 핀 터미널 B를 연결하는 스프링 B를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어 실린더는 상기 샤프트 실린더에 끼워진 상태로 상기 바디 실린더 내에 수용되어 상기 솔레노이드 장치를 지지하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡 바디에는 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전자식 잠금 장치에는 제 1 걸림턱 및 제 2 걸림턱을 구비하고, 상기 샤프트 실린더에 결합하여 상기 샤프트 실린더의 회전을 제한하는 플레이트 스탑퍼가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드를 이용한 전자식 잠금 장치.
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