KR20100127711A

KR20100127711A - 캠을 이용한 전기식 도어 잠금 시스템

Info

Publication number: KR20100127711A
Application number: KR1020100048158A
Authority: KR
Inventors: 이철
Original assignee: (주)보체스
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2010-12-06
Also published as: EA020554B1; CN102449253A; CN102449253B; JP5425301B2; EP2436860A2; EP2436860A4; KR101034590B1; WO2010137834A2; AP3252A; EA201171470A1; JP2012528260A; AP2011006037A0; WO2010137834A9; US20120073208A1; US8661731B2; WO2010137834A3

Abstract

본 발명의 전기식 도어잠금 시스템은, 슬라이딩 이동 가능한 적어도 하나의 전기식 도어 본체에 적용되는 전기식 도어잠금 시스템에 있어서, 도어프레임의 일측에 상기 전기식 도어 본체가 슬라이딩되는 방향을 따라 나란하게 배치되며, 정역 방향으로 회전 가능한 스크루; 상기 스크루의 소정의 위치에 제공되며, 잠금기능과 잠금해제기능을 하는 캠뭉치; 및 상기 캠뭉치를 향해 접근되는 방향으로 탄성 바이어스되어지고 상기 캠뭉치와 맞물려 잠금기능을 하는 잠금로울러를 구비하며, 일단부는 상기 스크루에 회전 가능하게 연결되고 타단부는 상기 전기식 도어 본체에 연결되는 슬라이딩 유닛을 포함한다.
본 발명에 의하면, 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 잠금 기능의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 고장 및 오동작의 위험을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제작 및 유지보수가 용이하여 이러한 비용들을 종래보다 감소시킬 수 있다.

Description

캠을 이용한 전기식 도어 잠금 시스템{Electric door locking system using cams}

본 발명은, 캠을 이용한 전기식 도어 잠금 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 잠금 기능의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 고장 및 오동작의 위험을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제작 및 유지보수가 용이하여 이들 비용을 종래보다 감소시킬 수 있는 캠을 이용한 전기식 도어 잠금 시스템에 관한 것이다.

철도차량의 경우를 예로 들면, 현재 통용되고 있는 전기식 도어(자동문)는, 철도차량이 역에 도착되었을 때 승객의 승하차를 위해 승무원이 운전반의 개폐스위치를 조작함으로써 열리고, 승객이 승하차하는 것을 눈으로 확인한 다음에 개폐스위치를 조작함으로써 닫히는 동작을 갖는다.

이때, 전기식 도어가 닫히는 동안에 전기식 도어에 사람이나 물건이 끼면 전기식 도어는 완전히 닫히지 않게 되는데, 이러한 상황이 발생되면 이를, 예를 들어, 승무원에게 디스플레이 수단이나 경보 수단을 통해 알리게 되며, 전기식 도어가 완전히 닫히지 않은 상태를 인지한 승무원은 전기식 도어가 완전히 닫힐 때까지 전기식 도어를 개폐하는 동작을 반복 수행한 후 전기식 도어가 완전히 닫히도록 하고 있다.

한편, 화재나 철도차량의 고장 등으로 철도차량의 운행이 중단되거나 비상 상황 발생으로 인해 승객들이 철도차량에서 내려야 할 경우가 발생되면, 승무원이 선로상태를 확인한 후 전기식 도어를 직접 열어주거나 승객들이 각각의 전기식 도어 근처에 장착된 수동 개폐수단을 직접 작동시킨 다음 전기식 도어를 수동으로 열어야 한다.

하지만, 철도차량이 운행 중이거나 선로상태가 위험한 상태일 경우나, 또는 위와 같은 비상 상황이 아님에도 불구하고 승객들이 적은 힘으로 전기식 도어를 열 수 있다면 매우 위험한 상태를 초래할 수 있기 때문에 철도차량에는 전기식 도어 잠금 시스템이 제공된다.

미국특허 제5,077,938호로 개시된 종래의 전기식 도어 잠금장치는 신뢰성 있는 잠금기능을 달성하기 위하여, 잠금 롤러, 잠금 핑거부재, 가이드 핑거부재, 잠금 롤러 슬라이드 채널, 롤러 키퍼, 캐리지 등으로 이루어져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전기식 도어 잠금장치는 많고 복잡한 구성으로 인하여, 제작 비용 및 유지보수 비용을 증가시킨다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 고려하여, 보다 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 잠금 기능의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 고장 및 오동작의 위험을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제작 및 유지보수가 용이하여 제작 비용 및 유지보수 비용을 종래보다 감소시킬 수 있는 캠을 이용한 전기식 도어 잠금 시스템를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어잠금 시스템은, 슬라이딩 이동 가능한 적어도 하나의 전기식 도어 본체에 적용되는 전기식 도어잠금 시스템에 있어서, 도어프레임의 일측에 상기 전기식 도어 본체가 슬라이딩되는 방향을 따라 나란하게 배치되며, 정역 방향으로 회전 가능한 스크루; 상기 스크루의 소정의 위치에 제공되며, 잠금기능과 잠금해제기능을 하는 캠뭉치; 및 상기 캠뭉치를 향해 접근되는 방향으로 탄성 바이어스되어지고 상기 캠뭉치와 맞물려 잠금기능을 하는 잠금로울러를 구비하며, 일단부는 상기 스크루에 회전 가능하게 연결되고 타단부는 상기 전기식 도어 본체에 연결되는 슬라이딩 유닛을 포함한다.

상기 캠뭉치는, 상기 잠금로울러와 맞물려 잠금기능을 수행하는 잠금캠; 및 도어 열림 동작시 상기 잠금로울러를 상기 캠뭉치로부터 멀어지는 방향으로 밀어내어 열림기능을 수행하는 열림캠을 포함할 수 있다.

또한, 상기 캠뭉치는, 상기 캠이 풀리는 것을 방지해주는 풀림방지너트; 및 상기 캠을 스크루에 고정시켜주는 캠 고정 샤프트를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 캠뭉치는, 비상해제 동작시 잠금로울러를 상기 캠뭉치로부터 멀어지는 방향으로 밀어내어 잠금해제기능을 수행하는 비상해제캠을 더 포함할 수 있으며, 상기 비상해제캠은 비상해제 와이어와 연결되어 작동될 수 있다.

본 발명의 전기식 도어잠금 시스템에 따르면, 상기 전기식 도어 본체에 제공되며, 상기 도어 본체가 닫힐 때 상기 도어 본체의 잠금상태를 확인하는 잠금스위치를 더 포함하며; 상기 슬라이딩 유닛이 상기 전기식 도어 본체가 닫힐 때 상기 잠금스위치를 작동시켜 상기 잠금스위치에 의한 잠금 신호를 발생시키는 잠금스위치 누름부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 잠금스위치 누름부가 잠금스위치 누름부 로울러를 더 포함할 수 있다.

상기 슬라이딩 유닛은, 상기 스크루에 회전 가능하게 나사 결합되어 상기 스크루의 길이 방향을 따라 이동 가능한 스크루 너트; 상기 스크루 너트를 외측에서 감싸 지지하며, 일측에 상기 잠금로울러 홀더가 연결되는 스크루 너트 하우징; 및 상기 스크루 너트 하우징에 연결되어 일측에 잠금스위치 누름부와 연결되는 잠금로울러 홀더를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스크루 너트 하우징은, 상기 스크루 너트가 스크루의 회전에 따라 이동을 할때 스크루 너트가 일정 길이만큼 이동할때까지 상기 슬라이딩 유닛의 이동을 방지하는 유동공간을 가질 수 있다.

또한, 상기 슬라이딩 유닛은, 상기 전기식 도어 본체와 연결되는 행거; 상기 행거의 일측에 연결되며 상기 도어프레임에 형성된 가이드 레일에 구름 이동 가능하게 결합되는 가이드 롤러; 및 상기 행거의 타측과 상기 스크루 너트 하우징을 연결 지지하는 링크를 더 포함할 수 있다.

상기 도어프레임 상에서 상기 전기식 도어 본체, 상기 잠금스위치, 상기 스크루, 상기 캠뭉치 및 상기 슬라이딩 유닛은 각각 상호 대칭되게 한 쌍으로 제공될 수 있으며, 한 쌍의 스크류의 나사산은 상호간 반대 방향이다.

또한, 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템은 상기 도어 본체에 제공되며, 상기 도어 본체가 닫힐 때 상기 도어 본체의 닫힘 상태의 신호를 발생시키는 닫힘 스위치를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 전술한 전기식 도어잠금 시스템을 포함한 전기식 도어가 제공된다.

본 발명에 따르면, 보다 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 잠금 기능의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 고장 및 오동작의 위험을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제작 및 유지보수가 용이하여 제작 비용 및 유지보수 비용을 종래보다 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어 잠금시스템의 닫힘동작이 시작될 때의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 닫힘동작을 시작할 때의 전기식 도어잠금 시스템의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 닫힘동작을 시작할 때의 전기식 도어잠금 시스템의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어잠금 시스템의 닫힘동작이 진행되어 잠금로울러가 캠뭉치와 만날때의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 닫힘동작 진행중의 전기식 도어잠금 시스템의 측면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 닫힘동작 진행중의 전기식 도어잠금 시스템의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어잠금 시스템의 닫힘동작이 완료되어 잠금로울러가 캠뭉치의 잠금캠과 잠금동작을 완료하고, 잠금스위치 누름부가 잠금스위치를 눌렀을 때의 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 닫힘동작 완료시의 전기식 도어잠금 시스템의 측면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 닫힘동작 완료시의 전기식 도어잠금 시스템의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어잠금 시스템의 열림동작이 시작될 때의 평면도이다.
도 11은 도10에 도시된 열림동작 시작시의 전기식 도어잠금 시스템의 측면도이다.
도 12는 도10에 도시된 열림동작 시작시의 전기식 도어잠금 시스템의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어잠금 시스템의 열림동작이 진행되어 잠금로울러가 캠뭉치의 잠금캠을 이탈하기 직전의 평면도이다.
도 14는 도 13의 열림동작 진행중의 전기식 도어잠금 시스템의 측면도이다.
도 15는 도 13의 열람동작 진행중의 전기식 도어잠금 시스템의 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어잠금 시스템의 열림동작이 완료되었을 때의 평면도이다.
도 17은 도 16의 열림동작 완료시의 전기식 도어잠금 시스템의 측면도이다.
도 18은 도 16의 열림동작 완료시의 전기식 도어잠금 시스템의 사시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어잠금 시스템의 비상해제동작이 진행되었을 때의 평면도이다.
도 20은 도 19의 비상해제동작시의 전기식 도어잠금 시스템의 측면도이다.
도 21은 도 19의 비상해제동작시의 전기식 도어잠금 시스템의 사시도이다.
도 22는 본 발명에 따른 전기식 도어잠금 시스템 전체의 사시도이다.

특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 '∼사이에'와 '바로 ∼사이에' 또는 '∼에 인접하는'과 '∼에 직접 인접하는' 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전의 정의 되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어잠금 시스템은, 슬라이딩이동 가능한 적어도 하나의 전기식 도어 본체(미도시)에 적용되는 전기식 도어잠금 시스템에 있어서, 도어프레임의 일측에 상기 전기식 도어 본체가 슬라이딩되는 방향을 따라 나란하게 배치되며, 정역 방향으로 회전 가능한 스크루(30); 상기 스크루의 소정의 위치에 제공되며, 잠금기능과 잠금해제기능을 하는 캠뭉치(10); 및 상기 캠뭉치를 향해 접근되는 방향으로 탄성 바이어스되어지고 상기 캠뭉치와 맞물려 잠금기능을 하는 잠금로울러(26)를 구비하며, 일단부는 상기 스크루에 회전 가능하게 연결되고 타단부는 상기 전기식 도어 본체에 연결되는 슬라이딩 유닛(20)을 포함한다. 상기 캠뭉치(10)는 상기 스크루(30)의 중앙부 또는 일단부에 설치될 수 있다. 상기 캠뭉치(10)는, 잠금로울러와 맞물려 잠금기능을 수행하는 잠금캠(13); 및 도어 열림 동작시 잠금로울러를 상기 캠뭉치로부터 멀어지는 방향으로 밀어내어 열림기능을 수행하는 열림캠(12)을 포함한다. 또한, 상기 캠뭉치(10)는, 비상해제 동작시 잠금로울러(26)를 상기 캠뭉치로부터 멀어지는 방향으로 밀어내어 잠금해제기능을 수행하는 비상해제캠(11)을 더 포함할 수 있으며, 상기 비상해제캠(11)은 비상해제 와이어(34a)와 연결되어 작동될 수 있다. 또한, 상기 캠뭉치(10)는, 캠이 풀리는 것을 방지해주는 풀림방지너트(14); 및 상기 캠을 스크루에 고정시켜주는 캠고정 샤프트(15)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 전기식 도어잠금 시스템에 의하면, 모터(31)에 의해 스크루(30)가 정방향 또는 역방향으로 회전하면, 이러한 스크루(30)의 정방향 또는 역방향 회전에 기초하여 전기식 도어 본체가 닫히거나 열리는 동작이 진행된다. 즉, 도 6에서와 같이 전기식 도어 본체가 닫히는 동작을 진행하던 중에 잠금로울러(26)가 캠뭉치(10)의 잠금캠(13)을 만나게 되고, 스크류(30)와 동일한 각도만큼 회전을 하는 잠금캠(13)은 회전을 하면서 잠금로울러(26)를 도어프레임(38)과 수직으로 멀어지는 방향으로 점점 더 밀어주게 된다. 도 9에서와 같이 잠금로울러(26)가 잠금캠(13)을 지나 열림캠(12)과 만나는 지점에 이르면, 잠금로울러(26)(이 잠금로울러(26)는 상기 캠뭉치(10)를 향해 접근되는 방향으로 탄성 바이어스되어지도록 구성되어 있다.)는 잠금캠(13)이 누르고 있던 힘에서 벗어나 탄성력에 의해 도어프레임(38)의 방향으로 다시 바이어스되어지고(복원되고) 잠금캠(13)과 상호 작용하여(맞물려서) 잠금의 위치에 도달하게 된다(도 4 내지 도 9 참조).

잠금스위치(33)가 도 1에 도시된 바와 같이, 도어프레임(38)의 상부에서 도어프레임(38)에 연결된 잠금스위치 연결블록(39)에 결합될 수 있다. 잠금스위치(33)는 잠금스위치 누름부(21)에 의해 작동되어, 즉 눌려지는 동작에 의해 잠금 신호를 발생시키는 센서로 적용되므로 잠금스위치 연결블록(39)에 회전 가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 상기 잠금스위치 누름부(21)는 판형상으로 제작될 수 있다. 도 3 및 도 8을 참조하면, 잠금스위치 누름부(21)가 잠금스위치(33)를 누르면 잠금스위치(33)가 잠금스위치 연결블록(39) 상에서 일정한 각도로 눌려지면서 신호를 발생시키는 것을 알 수 있다. 물론, 이는 하나의 실시예에 불과하다. 즉, 본 실시예의 경우에는 전기식 도어 본체가 닫힐 때 이러한 동작에 연동되어 잠금스위치 누름부(21)가 움직이면서 잠금스위치(33)를 작동시키는 구성을 개시하고 있으나, 잠금스위치(33)를 도 1 내지 도 9의 위치보다 도어프레임(38) 쪽으로 좀 더 치우치게 배치하고, 잠금스위치 누름부(21)가 잠금스위치(33)에 근접되었을 때 비로소 잠금 신호를 발생시키는 예컨대 근접 센서 등으로 적용할 수도 있다. 어떠한 방식이 적용되더라도 전기식 도어 본체가 닫힌 경우, 잠금 기능의 신뢰성이 확보될 수만 있다면 그것으로 충분하다.

상기 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템의 닫힘동작시에, 잠금스위치누름부(21)는 잠금로울러(26)가 복원됨에 따라(잠금스위치 누름부(21)가 캠뭉치(10)를 향하여 탄성 바이어스되어짐에 따라) 함께 복원되어 잠금스위치(33)를 작동시키게 된다. 따라서 잠금스위치(33)로 하여금 잠금 신호를 발생시키고 이 신호는 사용자에게 전달되고, 도어의 잠금행정이 완료된다.

스크루(30)는 전기식 도어 본체가 열리거나 닫히는 동작이 수행되도록 전기식 도어 본체에 실질적인 구동력을 모터(31)로부터 제공받아 전달한다.

본 실시예의 경우, 한 조(한 세트)의 전기식 도어 본체가 제공되고 있으므로 스크루(30) 역시 한 조로 제공되는데, 한 조의 전기식 도어 본체가 열리거나 닫히는 방향은 서로 반대 방향이므로 한 조의 스크루(30)에 형성되는 나사산은 서로 반대 방향이다. 즉, 도 22에서 왼쪽 부분의 스크루(30)는 오른 나사산, 그리고 오른쪽 부분의 스크루(30)는 왼 나사산을 갖는다. 이러한 스크루(30)는 전기식 도어 본체에 실질적인 구동력을 전달하는 부분이므로 모터(31)의 모터축에 연결되어 정역 방향으로 회전된다. 참고로, 도어의 개폐는 사용자에 의해 수동으로 제어될 수도 있고, 자동 제어도 가능하다.

캠뭉치(10)는, 비상해제 와이어(34a)와 연결되어 비상시 잠금로울러(26)를 밀어주어 잠금의 해제 동작을 하는 비상해제캠(11)과, 상기 스크루(30)가 열림의 방향으로 회전을 할 때 상기 스크루(30)와 동일한 각도로 회전을 하면서 상기 잠금로울러(26)를 밀어주어 잠금의 해제 동작을 하는 열림캠(12)과, 상기 스크루(30)가 닫힘의 방향으로 회전을 할 때 상기 스크루(30)와 동일한 각도로 회전을 하고 상기 스크루 너트(25)가 슬라이딩 도어의 닫힘의 방향으로 끝까지 왔을 때 상기 잠금로울러(26)의 일측면과 겹침으로서 잠금의 동작을 하는 잠금캠(13)을 포함한다. 또한, 상기 캠뭉치(10)는 상기 비상해제캠(11)과 상기 열림캠(12)과 상기 잠금캠(13)의 풀림을 방지하는 풀림방지 너트(14)와, 상기 캠들을 고정하는 캠고정 샤프트(15)와, 비상해제캠이 일정 각도만큼만 이동을 할 수 있도록 해주는 장홀(16)을 포함하는 캠하우징(17)을 포함한다.

보다 구체적으로 설명을 하면, 비상해제캠(11)은 캠뭉치(10)의 가장 안쪽에 위치하며 스크루(30)의 회전과는 상관없이 오직 비상해제와이어(34a)에 의해서만 동작을 한다. 도 3과 도 22에서와 같이 전동차가 비상시 비상해제와이어(34a)가 당겨지면 비상해제와이어(34a)와 연결된 비상해제캠(11)의 일측이 상기 캠하우징(17)에 제공된 장홀(16)을 따라 일정 길이만큼 이동을 하며 비상해제캠(11)을 일정 각도만큼 회전을 하게 하여준다. 이때 비상해제캠(11)의 돌출된 부분이 잠금로울러(26)를 캠뭉치(10)로부터 멀어지는 방향으로 밀어냄으로써 잠금로울러(26)는 잠금캠(13)과 체결되어있던 잠금의 위치에서 빠져나올 수 있게된다.

장홀(16)은 도 3과 도 22에서와 같이 캠하우징(17)내에 비상해제와이어(34a)와 연결된 비상해제캠(11)의 일측이 잠금로울러(26)에 영향을 미치지 않는 위치에서 잠금로울러(26)를 완전히 밀어내어 잠금의 해제동작을 할 수 있는 위치만큼 이동 가능하도록 제공된다. 다시 말해 장홀(16)의 길이 또는 크기는 비상해제캠(11)이 잠금로울러(26)에 작용을 하여 잠금 위치에서 잠금 해제의 위치간을 이동할 수 있는 범위 내에서 결정된다.

잠금캠(13)은 스크루(30)이 회전을 할 때 동일한 각도만큼 회전을 하게 되며, 슬라이딩 유닛(20)의 진행방향과 수직이 되게 잠금로울러(26)와 상호 작용을 하여(서로 측면이 맞물려서) 잠금의 역할을 수행한다. 이 경우 잠금로울러(26)와 잠금캠(13)은 전기식 도어 본체가 이동하는 방향과 수직으로 맞물려 있기 때문에 설사 승객들이 전기식 도어 본체를 임으로 열려 하더라도 전기식 도어 본체는 잠김 상태를 그대로 유지할 수 있게 된다.

열림캠(12)은 잠금캠(13)과 같이 스크루(30)가 회전을 할 때 동일한 각도만큼 회전을 하게 되며, 전기식 도어 본체가 열림의 동작을 시작할 시 잠금로울러(26)를 캠뭉치(10)로부터 멀어지는 방향(도 10 내지 도 12의 F 방향)으로 밀어내어 잠금로울러(26)가 잠금캠(13)과 맞물려있던 잠금의 위치를 벗어날 수 있도록 하는 잠금 해제의 역할을 수행한다.

풀림방지너트(14)는 상기 비상해제캠(11)과 잠금캠(13)과 열림캠(12)의 내부에 설치되어 풀림을 방지하는 역할을 수행한다.

캠고정 샤프트(15)는 상기 비상해제캠(11)과 잠금캠(13)과 열림캠(12)의 내부와 스크루(30)의 사이에 설치되어 캠들을 고정하는 역할을 수행한다.

한편, 슬라이딩 유닛(20)은 일단부는 스크루(30)에 회전 가능하게 연결되고 타단부는 전기식 도어 본체에 연결되는 부분으로서, 스크루(30)의 회전 동작 시 스크루(30)의 회전동력을 전기식 도어 본체로 전달하여 전기식 도어 본체를 개폐하는 역할을 한다. 특히, 본 실시예의 슬라이딩 유닛(20)에는 후술할 세부 구성들 외에도 잠금스위치(33)를 작동시키는 잠금스위치 누름부(21)와, 캠뭉치(10)와 상호 작용하여 잠금기능을 하는 잠금로울러(26)가 일체화되어 있기 때문에, 구성이 매우 간단해지고 동작의 신뢰성이 높아지는 이점이 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 본 실시예의 경우, 잠금스위치(33), 스크루(30) 및 캠뭉치(10)를 제외한 대부분의 구성이 슬라이딩 유닛(20)에 일체화되어 있기 때문에 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 잠금 기능의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 고장 및 오동작의 위험을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제작 및 유지보수가 용이하여 이러한 비용들을 종래보다 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

이러한 슬라이딩 유닛(20)은, 상기 스크루(30)에 회전 가능하게 나사 결합되어 상기 스크루(30)의 길이 방향을 따라 이동 가능한 스크루 너트(25)와, 상기 스크루 너트(25)를 외측에서 부분적으로 감싸 지지하는 스크루 너트 하우징(24)과, 상기 스크루 너트(25)가 스크루 너트 하우징(24) 내에서 일정 길이만큼 이동이 가능하도록 하는 스프링(27)과, 스프링의 이탈을 방지하는 스프링 지지대(28)와, 일측에 상기 스크루 너트 하우징(24)과 연결되고, 타측면은 잠금스위치 누름판(21)과 연결되는 잠금로울러 홀더(23)를 더 포함할 수 있다. 상기 잠금로울러 홀더(23)는 캠뭉치와 상호 작용하여 잠금기능을 하는 잠금로울러(26)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 슬라이딩 유닛(20)은 상기 잠금로울러 홀더(23)의 일측에 연결되어 잠금스위치(33)를 동작시키는 잠금스위치 누름부(21)와, 슬라이딩 유닛(20)을 전기식 도어 본체와 연결시켜주는 링크(36)와, 힌지(35)와, 행거(37)를 더 포함할 수 있다.

상기 스크루 너트(25)는 스크루(30)와 나사 결합되어진다. 따라서, 스크루(30)가 회전하면 전기식 도어 본체측에 연결되는 스크루 너트(25)는 스크루(30)의 길이 방향을 따라 이동이 가능하다. 이처럼 스크루 너트(25)가 스크루(30)의 길이 방향을 따라 이동이 가능하기 때문에 스크루 너트(25)와 연결되는 전기식 도어 본체가 동작될 수 있는 것이다.

스크루 너트 하우징(24)은 스크루 너트(25)를 외측에서 감싸 지지하는 부분으로서, 이러한 스크루 너트 하우징(24)에는 잠금로울러 홀더(23)와 링크(36)가 연결된다. 그리고, 스크루 너트(25)와 스크루 너트 하우징(24) 사이에는, 스크루 너트(25)가 스크루 너트 하우징(24)에 대해 전기식 도어 본체의 슬라이딩 방향으로 유동될 수 있는 유동공간이 더 형성될 수 있다. 이 유동공간에는 스프링(27)과 스프링 지지대(28)를 포함하고 있어 열림의 동작이 시작될 때 스크루(30)와 캠뭉치(10)가 동시에 일정각도만큼 회전하여 캠뭉치가 일정 길이만큼 이동 하더라도, 잠금로울러(26)를 포함하는 잠금로울러 홀더(23)와 스크루 너트 하우징(24)이 도어 본체의 슬라이딩 방향으로 이동을 하지 않음으로써 열림캠(12)이 잠금로울러(26)를 밀어내어(눌러주어) 잠금로울러(26)와 잠금캠(13) 사이에 동작하고 있던 잠금 기능이 원활하게 해제되도록 동작시킬 수 있다. 여기서, 유동공간은 그리 크게 형성될 필요는 없으며 스크루 너트 하우징(24) 내에서 스크루 너트(25)가 고정되지 않고 열림캠(12)이 잠금로울러(26)를 눌러 잠금의 위치에서 벗어날 정도만 유동될 수 있는 정도면 그것으로 충분하다.

전술한 바와 같이, 잠금스위치 누름부(21)는 전기식 도어 본체가 닫힐 때 잠금스위치(33)를 작동시켜 잠금스위치(33)에 의한 잠금 신호를 발생시키는 역할을 한다. 잠금스위치 누름부(21)가 상기 잠금로울러(26)와의 동작이 원활하도록 잠금스위치 누름부 로울러(22)가 더 제공될 수 있다. 잠금스위치 누름부(21)는 잠금스위치(33)를 향해 접근되는 방향으로 탄성바이어스되게 제공될 수 있다. 이러한 구조는 잠금스위치 누름부(21)에 장착 가능한 탄성스프링(미도시)이 잠금스위치 누름부(21)를 잠금스위치(33) 쪽으로 탄성적으로 작동하는 정도로 간단히 제공할 수 있으므로 도면에는 편의상 생략하기로 한다.

도 22를 참조하면, 전기식 도어 본체에는 전기식 도어 본체가 닫힐 때 전기식 도어 본체의 닫힘 상태의 신호를 발생시키는 닫힘 스위치(32)가 더 제공될 수 있다.

닫힘 스위치(32)는 순수하게 전기식 도어 본체가 닫혔다는 상태의 신호를 발생시키는 센서로서, 이러한 닫힘 스위치(32)는 잠금스위치(33)에 의한 잠금 신호가 발생되기 전에 발생되어 사용자에게 전송된다. 결과적으로 사용자는 닫힘 스위치(32)에 의한 닫힘 신호와 잠금스위치(33)에 의한 잠금 신호를 모두 수신하게 되는데, 이러한 신호들이 모두 수신된 이후가 되어야 스크루(30)의 회전을 위한 모터(31)가 정지되어 닫힘 행정을 완료한다.

본 발명의 실시예에서 도어프레임(38)은 전기식 도어 본체(미도시)를 슬라이딩 이동 가능하게 고정된 취부판이다. 상기 도어프레임은 일정한 강성의 확보를 위해 금속 프레임으로 제작될 수 있다.

이어서, 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템의 작동에 대하여 철도차량의 예를 들어 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템의 닫힘동작에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어 잠금시스템의 닫힘동작이 시작될 때를 나타내는 도면이고; 도 4 내지 도 6은 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템의 닫힘동작이 진행되어 잠금로울러가 잠금로울러가 캠뭉치와 만날때를 나타내는 도면이고; 그리고, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템의 닫힘동작이 완료되어 잠금로울러가 캠뭉치의 잠금캠과 잠금동작을 완료하고, 잠금스위치 누름부가 잠금스위치를 눌렀을 때를 나타내는 도면이다.

모터(31)에 의해 스크루(30)가 정방향 또는 역방향으로 회전하면, 이러한 스크루(30)의 정방향 또는 역방향 회전에 기초하여 전기식 도어 본체가 닫히거나 열리는 동작이 진행된다.

도 6에서와 같이 전기식 도어 본체가 닫히는 동작을 진행하던 중에 잠금로울러(26)가 캠뭉치(10)의 잠금캠(13)을 만나게 되고 스크류(30)와 동일한 각도만큼 회전을 하는 잠금캠(13)은 회전을 하면서 잠금로울러(26)를 도어프레임(38)과 수직으로 멀어지는 방향으로 점점 더 밀어주게 된다. 도 9에서와 같이 잠금로울러(26)가 잠금캠(13)을 지나 열림캠(12)과 만나는 지점에 이르면, 잠금로울러(26)(이 잠금로울러(26)는 상기 캠뭉치(10)를 향해 접근되는 방향으로 탄성 바이어스되어지도록 구성되어 있다.)는 잠금캠(13)이 누르고 있던 힘에서 벗어나 탄성력에 의해 도어프레임(38)의 방향으로 다시 바이어스되어지고(복원되고) 잠금캠(13)과 상호 작용하여(맞물려서) 잠금의 위치에 도달하게 된다(도 4 내지 도 9 참조). 이때 잠금스위치누름부(21)는 잠금로울러(26)가 복원됨에 따라 함께 복원되어 잠금스위치(33)를 작동시키게 된다. 따라서, 잠금스위치(33)로 하여금 잠금 신호가 발생되고 이 신호는 사용자에게 전달되고, 도어의 잠금행정이 완료된다. 물론, 이와 같은 상태는 잠김 상태를 최종적으로 확인하는 단계이므로 잠금 신호가 발생되기 전 이미 닫힘 스위치(32)에 의한 닫힘 신호는 사용자에게 전달된 상태이다. 이처럼 닫힘 스위치(32)에 의한 닫힘 신호와 잠금스위치(33)에 의한 잠금 신호가 사용자의 제어시스템으로 전송되면 비로소 도어의 닫힘 행정이 완료되는데, 이때는 이미 잠금로울러(26)가 잠금캠(13)과 상호 작용하여(맞물려서) 잠금의 상태로 배치된 상태이기 때문에 설사 승객들이 전기식 도어 본체를 임의로 열려 하더라도 전기식 도어 본체는 잠김 상태를 그대로 유지할 수 있어 전기식 도어 본체는 열리지 않는다.

다음에, 도 10 내지 도 18을 참조하여, 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템의 열림동작에 대하여 설명한다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템의 열림동작이 시작될 때를 나타내는 도면이고; 도 13 내지 도 15는 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템의 열림동작이 진행되어 잠금로울러가 캠뭉치의 잠금캠을 이탈하기 직전의 상태를 나타내는 도면이고; 그리고, 도 16 내지 도 18은 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템의 열림동작이 완료되었을 때를 나타내는 도면이다.

도어의 개방을 위해서는, 모터가 전술한 방향의 역방향으로 동작됨으로써 스크루(30) 역시 역방향으로 동작되는데, 이때 스크루(30)의 회전에 따라 슬라이딩 유닛(20)이 전기식 도어 본체의 열림 방향으로 이동을 하게 되면 잠금로울러(26)는 캠뭉치(10)의 잠금캠(13)과 맞물린 잠금의 위치에서 빠져나올 수 없다.

따라서, 스크루 너트(25)와 스크루 너트 하우징(24) 사이에는, 스크루 너트(25)가 스크루 너트 하우징(24)에 대해 전기식 도어 본체의 슬라이딩 방향으로 유동될 수 있는 유동공간이 더 형성된다. 이 유동공간은 스크루(30)가 역회전하는 경우에, 비상해제캠(11)을 제외한 열림캠(12)과 잠금캠(13)이 회전을 하고 스크루너트(25)가 전기식 도어 본체의 열림 방향으로 이동을 할 때 스크루너트(25)가 스크루너트 하우징(24)내에서 유동 공간 만큼 이동할 동안에 슬라이딩 유닛(20)이 이동하지 않고 제자리에 유지될 수 있도록 한다. 그 동안 스크루(30)와 함께 회전하는 열림캠(12)이 잠금로울러(26)를 캠뭉치(10)로부터 멀어지는 방향(도 10 내지 도 12의 F 방향)으로 밀어내어(눌러주어), 잠금로울러(26)와 잠금캠(13) 사이에 작용하고 있던 잠금 기능이 원활하게 해제되도록 동작될 수 있으므로 도어 본체가 정상적으로 개방될 수 있다.

다음에, 도 19 내지 도 21을 참조하여, 본 발명의 전기식 도어잠금 시스템의 비상해제 동작에 대하여 설명한다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어잠금 시스템의 비상해제동작이 진행되었을 때의 평면도이고; 도 20은 도 19의 도어잠금 시스템의 측면도이고; 그리고, 도 21은 도 19의 도어잠금 시스템의 사시도이다.

비상해제캠(11)은 캠뭉치(10)의 가장 안쪽에 위치하며 스크루(30)의 회전과는 상관없이 오직 비상해제와이어(34a)에 의해서만 동작을 한다. 비상시에 도어잠금 시스템을 임의로 해제하려고 할 경우, 비상해제와이어(34a)를 당기면, 비상해제와이어(34a)와 연결된 비상해제캠(11)의 일측이 상기 캠하우징(17)에 제공된 장홀(16)을 따라 일정 길이만큼 이동을 하며 비상해제캠(11)을 일정 각도만큼 회전시킨다. 이때 비상해제캠(11)의 돌출된 부분이 잠금로울러(26)를 캠뭉치(10)로부터 멀어지는 방향으로 밀어냄으로써 잠금로울러(26)는 잠금캠(13)과 맞물려있던 잠금의 위치에서 빠져나올 수 있게 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 간단하고도 단순한 구조를 가지면서도 잠금 기능의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 고장 및 오동작의 위험을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제작 및 유지보수가 용이하여 이러한 비용을 종래보다 감소시킬 수 있게 된다.

전술한 본 실시예의 경우, 도어프레임(38) 상에서, 잠금스위치(33), 스크루(30), 캠뭉치(10) 및 슬라이딩 유닛(20)은 각각 상호 대칭되게 한조로 제공되는데, 이는 전기식 도어 본체(미도시)가 한조로 제공되어 상호간 접근 및 이격되면서 닫히거나 열리기 때문이다.

하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 도어프레임(38) 상에 하나의 전기식 도어 본체가 제공될 수도 있다. 이처럼 하나의 전기식 도어 본체가 제공되는 경우라면 잠금스위치(33), 스크루(30), 캠뭉치(10) 및 슬라이딩 유닛(20) 역시 그에 대응하여 하나씩 제공되면 그것으로 충분하다. 물론, 도어프레임(38) 상에 하나의 전기식 도어 본체가 제공된다 하더라도 본 실시예와 동일한 동작을 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기식 도어잠금 시스템은 철도차량 내의 전기식 도어에 장착되어 사용될 수도 있고, 혹은 지하철 역사 등의 스크린 도어 등에 장착되어 사용될 수도 있다.

10 : 캠뭉치 11 : 비상해제캠
12 : 열림캠 13 : 잠금캠
14 : 풀림방지너트 15 : 캠고정 샤프트
16 : 장홀 17 : 캠하우징
20 : 슬라이딩 유닛 21 : 잠금스위치누름부
22 : 잠금스위치누름부 로울러 23 : 잠금로울러홀더
24 : 스크루너트하우징 25 : 스크루너트
26 : 잠금로울러 27 : 스프링
28 : 스프링지지대 30 : 스크루
32 : 닫힘스위치 33 : 잠금스위치
34a : 비상해제와이어 34b : 비상해제와이어홀더
35 : 힌지 36 : 링크
37 : 행거 38 : 도어프레임
39 : 잠금스위치 연결블록

Claims

슬라이딩 이동 가능한 적어도 하나의 전기식 도어 본체에 적용되는 전기식 도어잠금 시스템에 있어서,
도어프레임의 일측에 상기 전기식 도어 본체가 슬라이딩되는 방향을 따라 나란하게 배치되며, 정역 방향으로 회전 가능한 스크루;
상기 스크루의 소정의 위치에 제공되며, 잠금기능과 잠금해제기능을 하는 캠뭉치; 및
상기 캠뭉치를 향해 접근되는 방향으로 탄성 바이어스되어지고 상기 캠뭉치와 맞물려 잠금기능을 하는 잠금로울러를 구비하며, 일단부는 상기 스크루에 회전 가능하게 연결되고 타단부는 상기 전기식 도어 본체에 연결되는 슬라이딩 유닛을 포함하는
전기식 도어잠금 시스템.
제1항에 있어서,
상기 캠뭉치는
상기 잠금로울러와 맞물려 잠금기능을 수행하는 잠금캠; 및
도어 열림 동작시 상기 잠금로울러를 상기 캠뭉치로부터 멀어지는 방향으로 밀어내어 열림기능을 수행하는 열림캠을 포함하는
전기식 도어잠금 시스템.
제2항에 있어서,
상기 캠뭉치는,
상기 캠이 풀리는 것을 방지해주는 풀림방지너트; 및
상기 캠을 스크루에 고정시켜주는 캠고정 샤프트를 더 포함하는
전기식 도어잠금 시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 캠뭉치는 상기 스크루의 중앙부 또는 일단부에 설치되는
전기식 도어잠금 시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 캠뭉치는,
비상해제 동작시 잠금로울러를 상기 캠뭉치로부터 멀어지는 방향으로 밀어내어 잠금해제기능을 수행하는 비상해제캠을 더 포함하는
전기식 도어잠금 시스템.
제5항에 있어서,
상기 비상해제캠은 비상해제 와이어와 연결되어 작동되는
전기식 도어잠금 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전기식 도어잠금 시스템이 상기 전기식 도어 본체에 제공되며, 상기 도어 본체가 닫힐 때 상기 도어 본체의 잠금상태를 확인하는 잠금스위치를 더 포함하며,
상기 슬라이딩 유닛이 상기 전기식 도어 본체가 닫힐 때 상기 잠금스위치를 작동시켜 상기 잠금스위치에 의한 잠금 신호를 발생시키는 잠금스위치 누름부를 더 포함하는
전기식 도어잠금 시스템.
제7항에 있어서,
상기 잠금스위치 누름부가 잠금스위치누름부 로울러를 더 포함하는
전기식 도어잠금 시스템.
제1항에 있어서,
상기 슬라이딩 유닛은,
상기 스크루에 회전 가능하게 나사 결합되어 상기 스크루의 길이 방향을 따라 이동 가능한 스크루 너트;
상기 스크루 너트를 외측에서 감싸 지지하며, 일측에 상기 잠금로울러 홀더가 연결되는 스크루 너트 하우징; 및
상기 스크루 너트 하우징에 연결되어 일측에 잠금스위치 누름부와 연결되는 잠금로울러 홀더를 포함하는
전기식 도어잠금 시스템.
제9항에 있어서,
상기 스크루 너트 하우징은,
상기 스크루 너트가 스크루의 회전에 따라 이동을 할때 스크루 너트가 일정 길이만큼 이동할 때까지 상기 슬라이딩 유닛의 이동을 방지하는 유동공간을 가지는
전기식 도어잠금 시스템.
제9항에 있어서,
상기 슬라이딩 유닛은,
상기 전기식 도어 본체와 연결되는 행거;
상기 행거의 일측에 연결되며 상기 도어프레임에 형성된 가이드 레일에 구름 이동 가능하게 결합되는 가이드 롤러; 및
상기 행거의 타측과 상기 스크루 너트 하우징을 연결 지지하는 링크를 더 포함하는
전기식 도어잠금 시스템.
제1항에 있어서,
상기 도어프레임 상에서 상기 전기식 도어 본체, 상기 잠금스위치, 상기 스크루, 상기 캠뭉치 및 상기 슬라이딩 유닛은 각각 상호 대칭되게 한 쌍으로 제공되는
전기식 도어잠금 시스템.
제12항에 있어서,
한 쌍의 상기 스크류의 나사산은 상호간 반대 방향인
전기식 도어잠금 시스템.
제1항에 있어서,
상기 도어 본체에 제공되며, 상기 도어 본체가 닫힐 때 상기 도어 본체의 닫힘 상태의 신호를 발생시키는 닫힘 스위치를 더 포함하는
전기식 도어잠금 시스템.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 전기식 도어잠금 시스템을 포함한 전기식 도어.