KR20150096402A - 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직위치를 검출하는 홀 센서 등의 리니어 센서와 리미트 스위치를 포함하는 자동조절부를 포함하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치에 관한 것이다.
본 발명의 장치에서 마이크로콘트롤러는 피봇에서 리니어 드라이버에 의해 구동되는 피봇팅 수축 레버의 수직위치를 모니터링한다. 전기식 래치 수축장치의 하우징은 도어의 외측에 장착되는 것이 바람직하며, 수축 레버의 일측 단부는 도어 내부로 연장되어 수직로드 도어래치 메커니즘을 구동시키는 한편 반대편 단부는 리니어 드라이버의 계속적인 구동에 이해 수직로드 도어래치의 구동이 개시되는 태에 리미트 스위치와 접촉하여 신호를 보낸다. 상기 마이크로콘트롤러는 리미트 스위치가 동작되는 때에 수축 레버의 수직위치로부터 전기식 래치 수축장치가 너무 높게 또는 너무 낮게 장착되었는지 여부를 결정한다.

Description

수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치{ELECTRIC LATCH RETRACTION DEVICE FOR VERTICAL ROD DOOR LATCHES}

본 발명은 수직로드 도어래치를 동작시키는 전기식 래치 수축장치에 관한 것이다. 보다 자세하게, 본 발명은 수직로드 도어래치 메커니즘을 기계적으로 구동시키도록 연결된 레버해들 도어트림이나 출구장치(exit device) 등의 기계적인 래치 액츄에이터와 연동하여 수직로드 도어래치를 구동시켜서 도어를 괘정(latch) 및 해정(unlatch)시키는 전기식 래치 수축장치에 관한 것이다.

수직로드 도어래치는 상업용 빌딩이나 공공 건물에 일반적으로 사용되고 있는 것으로, 그 도어래치는 도어의 상단 및/또는 하단 모서리에 위치하고 있다. 대부분의 수직로드 도어래치는 도어 상단부의 외측으로 또는 바닥 모서리 아랫쪽으로 돌출되어 도어 상부의 도어 프레임에 위치하는 스트라이크나 도어 아래의 플로어 상의 대향되는 개공 내로 진입하게 된다.

상기 래치는 도어의 중간지점 근처에 위치하는 액츄에이터로부터 상단 및/또는 바닥 래치 쪽으로 연장된 수직로드에 의해 대응되는 스트라이크 내로 진입하거나 탈거되도록 구동되는 것이 가장 일반적이다. 상기 액츄에이터로부터 연장된 수직로드는 도어 내부에 내장되거나 도어 표면상에 위치하여 각각의 지점에서 당기거나 밀어내는 동작으로 래치를 구동시키게 된다.

상기 래치 포인트에 밀거나 당기는 힘을 적용할 수 있는 강성(stiff) 수직로드가 래치를 구동시키는 가장 일반적인 방법이긴 하지만, 이러한 사용목적 하의 "수직로드 도어래치"란 용어는 단지 강성 수직로드만을 사용하는 구조로 한정되지는 않는다. 상기 용어는 도어에 장착된 액츄에이터로부터 가해진 힘에 의해 도어의 상단 및/또는 바닥 모서리의 래치 포인트를 기계적으로 구동시킬 수 있는 케이블 구동시스템을 비롯한 다른 방법 등의 상단 및 바닥 래치 포인트 구동을 위한 여타의 기계적 구동 메커니즘을 포함하는 것을 의미한다.

수직로드 도어래치의 래치 포인트를 구동시키는 데에 가장 일반적으로 사용되는 액츄에이터는 푸쉬바나 푸쉬레일 형태의 출구장치(exit device)이다. "출구장치"는 압력이 가해졌을 때 출구 도어측으로 움직여서 래치를 수축시키는 크로스바, 푸쉬레일, 패닉바(panic bar) 또는 패들 액츄에이터의 사용을 통해서 출구 도어의 안쪽으로부터 동작되는 록 메커니즘이다.

상기 푸쉬바는 대개 출구 도어로부터 스프링 편향력이 가해진다. 수평의 힘이 가해지게 되면, 상기 푸쉬바는 장착 레일 쪽으로 수평으로 이동하여 상기 바이어스 스프링을 압축시켜서 래치 로드를 수축시킴에 따라 상단 및/또는 바닥에서 출구 도어가 해정되도록 한다. 이와 같은 일반적인 형태의 출구장치는 본원발명의 출원인인 사전트 매뉴팩츄어링 컴퍼니 명의로 등록된 미국특허 제4,384,738호, 제5,531,492호 및 미국 디자인 특허 제279,647호에 개시되고 있다.

통상적인 출구장치에서는 출구장치의 하우징 내부에 모터식 드라이브 장치의 장착이 가능하도록 하는 충분한 공간이 있다. 상기 모터식 드라이브는 푸쉬바를 직직접 작동시키거나 출구장치 내의 다른 링크기구를 통해서 수직로드를 동작시켜서 래치로드의 수축에 필요로 하는 미는 동작(pushing motion)을 에뮬레이트(emulate)할 수 있다. 그와 같은 모터식 드라이브를 통해서 수직로드 출구장치가 전기적 신호에 대응해서 동작이 이루어질 수 있게 된다. 본 발명의 출원인인 사전트 매뉴팩츄어링 컴퍼니 명의로 등록된 미국특허 제7,883, 123호에는 푸쉬바 작동식 출구장치의 하우징 내에 장착된 출구장치 구동시스템이 나타나 있다.

도어 상에 또는 도어에 인접하여 장착되어 접근 제어(access control)를 제공하는 카드 리더, 키패드, 근접 디텍터(proximity detector), 지문 또는 다른 생체 인식시스템 등이 내장된 접근제어 시스템에 의해서 도어가 잠기거나 열리는 때에는 전기적인 제어로 래치의 수축이 일어나도록 하는 것이 바람직하다. 전기식 래치 수축이 사용되는 다른 적용분야로는 도어 래치가 원격으로 동작되는 빌딩이 화재 제어시스템이나 장애인 접근을 위해 도어에 인접해서 장착된 푸쉬버튼 제어를 위한 용도를 수 있다.

푸쉬바 타입의 출구장치 하우징 내부에 모터식 드라이브를 추가함으로써 수직로드 도어래치의 전기식 래치 수축이 이루어지도록 하는 것이 알려져 있긴 하나, 상기 수직로드 도어래치가 레버핸들 트림이나 통합된 전기적 드라이브 시스템과 함께 연동되지 않은 기계적 드라이브에 의해 구동되는 수직로드 도어래치에서도 전기적 래치 수축의 필요가 있다. 대부분의 레버핸들 트림 장치의 하우징은 미국특허 제7,883,123호에 개시된 드라이브 시스템에서와 같이 모터 드라이브 시스템이 장착되기에 충분한 공간을 제공하고 있지 못하다. 이에, 별도의 하우징을 구비함과 아울러 수직로드 래치용 기계식 드라이브와는 독립적으로 장착되는 전기식 래치 수축 장치가 요구되고 있다.

기존의 기계식, 비전기식(non-electrified), 수직로드 구조에도 추가될 수 있는 전기적 래치 수축 시스템 역시도 요구되고 있다. 그와 같은 구조는 상기 수직로드 도어래치가 출구장치, 레버핸들 트림이나 다른 어떠한 핸들 타입 또는 수직로드 래치를 구동시킬 수 있는 트림에 의해서 기계적으로 구동되는가의 여부에 여부에 관계없이 사용될 수 있다. 출구장치나 핸들 트림 등과 같은 기존의 기계식 액츄에이터 구입시에 그와 같은 독립적인 전기식 래치를 제공할 수 있거나 이전에 장착되어 기계적으로 구동되는 수직로드 도어래치를 구동시키기 위한 개장(retrofit)으로 전기식 래치 수축장치가 나중에 장착될 수 있는 곳에 바람직할 것이다.

독립적으로 설치되는 전기식 래치 수축장치의 문제점은 적절한 작동을 위해서 조정(adjust)되어야 한다는데 있다. 상기 전기식 래치 수축장치로 하여금, 설치된 전기식 래치 수축장치의 위치나 설치된 수직로드 도어래치에 대한 상대적인 위치에 있어서의 변수에 대한 보상을 자동적으로 조절하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 도어의 기능적 레버 트림(functional lever trim)에 대한 필요성이 배제되도록 하는 것 또한 바람직하다 할 것이다. 전기적 래치 수축장치를 별도의 하우징에 장착하고 수직로드 도어래치를 작동시키는 전기적 제어를 제공함으로써, 도어의 중앙 지점에 위치하는 트림이 상기 수직로드 도어래치를 기계적으로 작동시키거나 연결될 필요는 없게 되고, 또한 어떠한 도어 래칭이나 록킹 기능을 수행할 필요도 없다.

본 발명은 수직로드 도어래치를 동작시키는 단부를 갖는 피봇팅 수축 레버와, 가동 피봇팅 리미트(pivoting limit of motion)에서 수축 레버의 위치를 검출함과 아울러 그에 따른 리미트 신호를 제공하도록 장착된 리미트 스위치와, 피봇팅 수축 레버의 수직위치에 대응되는 수직위치 신호를 제공하는 리니어 센서와, 상기 피봇팅 수축 레버를 수직으로 구동시키기 위하여 장착된 리니어 드라이버 및 상기 리니어 드라이버를 수직 방향으로 이동시키는 한편 상기 리미트 신호와 수직위치 신호를 받아들이기 위해 연결된 제어회로를 포함하여 이루어지고, 이때 상기 제어회로는 수직 방향으로 피봇팅 수축 레버를 동작시킴과 아울러 상기 리미트 신호가 수직로드 도어래치에 대한 전기적 래치 수축의 장착위치 에러를 감지하는 것으로 동작되는 때에 피봇팅 수축 레버의 수직위치를 결정하도록 구성된 수직로드 도어래치용 전기식 수축장치를 제공하는데 발명의 목적이 있다.

본 발명에서는 상기 리니어 센서가 홀 센서(Hall effect sensor)인 것을 특징적 기술의 하나로 하고 있다.

본 발명의 특징은 신규한 것으로 여겨지며 본 발명을 이루는 특징적인 구성들은 후속되는 특허청구범위로 설정되고 있다. 첨부된 도면은 단순히 예시적인 것으로서 정확한 축척에 의해 도시되고 있지는 않다. 본 발명의 구조와 작동 방법은 도면을 참조한 아래의 설명을 통해서 보다 명확하게 이해될 것이다.
도1은 레버 핸들에 의해 작동되는 수직로드 도어래치와 결합된 본 발명에 따른 전기식 래치 수축장치의 일부분해 사시도이다. 상기 구성 부품들이 장착되는 도어의 도시는 생략되었다.
도2A는 구성 부품들이 장착되는 문의 모서리 쪽에서 본 도1의 장치에 대한 우측면도이다. 도어가 도시되고 있으며, 2B로 표기된 원 내에 본 발명에 따른 전기식 래치 수축장치가 나타나 있다.
도2B는 본 발명에 따른 전기식 래치 수축장치를 보다 명확하게 예시하기 위해서 도2A의 원을 확대하여 보여주고 있다. 그리고 커버 내부에 내장된 부품들을 보다 명확하게 보여주기 위해 전기식 래치 수축장치의 커버의 도시는 생략되었다.
도3은 본 발명에 따른 전기식 래치 수축장치의 분해사시도이다.
도4A 및 도4B는 도2A 및 도2B의 도어 상에 장착된 본 발명에 대한 정면도이다. 커버 내부에 내장된 부품들을 보다 명확하게 보여주기 위하여 전기식 래치 수축장치의 커버에 대한 도시는 생략되었다. 도4A는 확대 도시된 도4B의 도어 상의 위치를 보여주고 있다. 도4B는 도4A의 원 내부를 확대하여 보여주고 있다.
도5A 및 도5B는 본 발명의 우측에서 본 도2A 및 도2B의 도어 상에 장착된 본 발명을 보여주는 단면도이다. 상기 단면은 도4A에서 선 5A-5A을 따라 리니어 액츄에이터의 중심축을 통해서 취한 것이다. 커버 내부에 내장된 부품들을 보다 명확하게 보여주기 위하여 전기식 래치 수축장치의 커버에 대한 도시는 생략되었다. 도5A는 원 내부의 도5B에 대한 도어 상의 위치를 보여주고 있다. 도5B는 도5A의 원 내부를 확대하여 보여주고 있다.
도6A 및 도6B는 도2A와 도2B의 도어 상에 장착된 본 발명의 우측면도이다. 커버 내부에 내장된 부품들을 보다 명확하게 보여주기 위하여 전기식 래치 수축장치의 커버에 대한 도시는 생략되었다. 도6A는 확대 도시된 도6B의 도어 상의 위치를 보여주고 있다. 도6B는 도6A의 원 내부를 확대하여 보여주고 있다.
도7A 및 도7B는 도2A와 도2B의 도어 상에 장착된 본 발명의 좌측면도이다. 커버 내부에 내장된 부품들을 보다 명확하게 보여주기 위하여 전기식 래치 수축장치의 커버에 대한 도시는 생략되었다. 도7A는 확대 도시된 도7B의 도어 상의 위치를 보여주고 있다. 도7B는 도7A의 원 내부를 확대하여 보여주고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어 도1 내지 도7B에서 유사한 기술적 특징에 대해서는 유사한 도면부호가 부여될 것이다.

도1에서, 외부 레버핸들(10)과 내부 레버핸들(12)은 서로 연결되어 어느 한 쪽이 회전하게 될 때 캠(14)을 동작시킨다. 캠(14)은 상부 수직로드(16)와 하부 수직로드(18)을 구비한 수직로드 도어래치를 구동시킨다. 도시되고 있는 본 발명의 실시예에서는 강성 수직로드가 구비된 수직로드 도어래치 시스템을 구동시키는 형태가 도시되고 있으나, 본 발명에 따른 전기식 래치 수축장치는 케이블에 의해 구동되는 래치 시스템 등의 여타의 다중점(multipoint) 래치 시스템을 구동시킬 수도 있다.

상기 수직로드(16, 18)는 통상적인 방식으로 기구적으로 링크되어 함께 움직이되 수직로드 조립체(20)를 통해서 서로 반대방향으로 움직이게 된다. 상부 수직로드(16)가 아래쪽으로 움질일 때 하부 수직로드(18)는 위쪽으로 움직이게 된다. 하부 수직로드(18)는 대개 바닥에 장착된 대응되는 스트라이크나 개공에 진입하는 핀(22)을 갖는 하부 래치를 구동시킨다. 상부 래치에는 래치 조립체(24)와 역시 도어 프레임의 상단에 형성된 대응되는 스트라이크나 개공에 진입하는 상부 핀(26)이 구비되어 있다.

도시된 바의 수직로드 래치에서, 상부 래치 조립체(24)는 도어가 열린 때에 핀들(22, 26)이 수축 위치로 유지되도록 하는 한편 도어가 닫힌 때에는 센싱 핀 (25)을 이용하여 상기 핀들을 해제시키게 된다. 상기 수직로드(16, 18)는 외부로 노출되지 않도록 도어 안쪽에 위치시키는 것이 바람직하다. 핸들(10, 12)을 회전시킴에 따라, 상기 수직로드는 상부 및 하부 핀들(26, 22)이 대응되는 각각의 스트라이크 개공들로부터 수축됨으로써 상부 및 하부 래치가 해정(unlatch)되도록 움직이게 할 수 있다. 이와 같이 도어 프레임 및 플로어로부터 도어를 해정시킴에 의해 도어가 열리게 된다.

여태까지 설명된 상기의 수직로드 시스템 관련기술은 실질적으로 당해 기술분야에서 잘 알려진 종래기술에 속한다. 상부 래치와 핀(26)으로부터 연결 조립체 (20)를 비롯한 하부 래치와 핀(22)까지의 수직로드 조립체는 출구장치나 레버 핸들의 기존의 여러 형태 중의 어느 하나에 의해 연결 조립체(20)로부터 동작되어 진다. 하부 수직로드(18) 및 하부 핀(22)을 생략하거나 푸쉬바 출구장치에 미드포인트 래치를 추가하는 것 역시도 가능하다.

한편, 통상적인 부품을 사용하는 경우, 내부 레버핸들(12)을 대체하기 위해서 전기적으로 동작되는 출구장치를 부가하는 것을 제외하고는 전기적 래치 수축을 부가하는 것이 불가능하다. 전기적 래치 수축을 설치하기 위한 레버핸들 트림 하우징 내부의 공간이 충분하지 않다. 이에 더하여, 많은 경우에 있어서 레버핸들이 선호되거나, 회전 핸들 대신에 당김 레버(pulls)가 선호된다.

본 발명은 통상적인 래치로는 부합되지 않는 상기의 요구에 적합한 것으로 서, 개별적으로 장착되고 독립적으로 내장되며 독립적으로 구동되는 전기적 래치 수축장치(30)의 제공에 의해서 개장(retrofitting)이 이루어지도록 한다. 상기 전기식 래치 수축장치(30)는 상술된 바의 기계식 래치 수축 부품들과 기계적으로 간섭을 일으킴이 없이 연동해서 동작한다.

상기 전기식 래치 수축장치(30)는 원격제어에 의해 수직로드를 구동시킬 수 있는 리니어 액츄에이터를 사용하는 모터식 드라이브 장치이다. 특히, 전기식 래치 수축장치(30)는 대체로 연결 조립체(20) 위쪽 지점의 도어 외측에 장착된다. 상기 전기식 래치 수축장치(30)는 우측 단부(40)와 좌측 단부(44)를 갖는 피봇팅 수축 레버(38)를 포함한다. 우측 단부(40)는 수직로드(16)에 부착된 금속판(42)과의 접촉을 통해서 상기 상부 로드(16)를 아래쪽으로 구동시킨다. 상기 상부 로드(16)가 아래쪽으로 이동함에 따라, 하부 로드는 연결 조립체(20)에서의 링크 구조 및 상호간의 접속 구조에 기인하여 위쪽으로 이동하게 된다.

특히 도2B를 비롯한 다른 도면과 관련하여, 본 발명의 일실시예에서 드라이브부(32)는 나사산 리드 스크류(34)를 구동시키는 리니어 하이브리드 스텝퍼 모터 (32)로 구성된 리니어 액츄에이터로 이루어진다. 상기 리니어 액츄에이터(32) 내의 스텝퍼 모터는 나사산이 형성된 너트를 상기 나사산 리드 스크류(34) 상에서 회전시킨다. 상기 스텝퍼 모터가 너트를 회전시킴에 따라 리드 스크류(34)가 상하 수직으로 이동하게 된다. 상기 스텝핑 동작과 나사 피치에 기인하여 이와 같은 수직 이동이 정확하게 제어될 수 있다.

도3에 도시된 바와 같이, 상기 리드 스크류(34)의 상단부에는 리드 스크류 앵커(36)가 위치하며, 바람직하기로는 금속재로 이루어진 핀(43)이 리드 스크류 (34)의 단부에 끼워진다. 상기 리드 스크류 앵커(36)는 수평축을 갖는 샤프트(37)를 포함한다. 상기 샤프트(37)는 슬롯(39) 내를 수직으로 슬라이드하는 한 쌍의 부싱(45, 47)에 결합되어 이동된다. 샤프트(37)는 C-클립(49)에 의해 고정된다. 수축레버(38)는 한정된 범위 내에서 기울어지거나 피봇 회동을 한다.

상기 수축 레버(38)는 도어의 외부로부터 도어의 표면에 형성된 통공을 통해서 도어의 내부로 연장되어 수축 레버의 우측 단부(40)가 수직 로드(16)에 부착되어 있는 금속판(42)에 접촉하게 된다. 스프링(60)(도3 참조)은 수축 레버(38)의 좌측 단부(44)를 밀어 올려서 우측 단부(40)가 확실하게 금속판(42)과 접촉하도록 한다.

금속판(42)에 아래쪽 방향으로의 힘이 가해질 때, 상부 핀(26)은 아래쪽으로 수축되고 하부 핀(22)은 위쪽으로 수축된다. 금속판(42)에 대한 이와 같은 아래쪽 방향으로의 힘은 스텝퍼 모터(32)에 의해 가해지는바, 보다 자세하게는 상기 샤프트(37)에 의해 리드 스크류 앵커(36)가 아래쪽으로 당겨짐에 따라 상기 수축 레버 (38) 상에 아래쪽으로 끌어내리는 힘이 작용하게 된다.

상기 샤프트가 리드 스크류 앵커(36)를 아래쪽으로 이동시킴에 따라 수축 레버(38)는 초기에 기울어지거나 피봇회동을 하여 리드 스크류 앵커(36) 내부에서 샤프트(37)를 중심으로 회전하게 된다. 이와 같은 초기 피봇팅 동작 동안에는 수직로드가 움직이지 않는다. 대신에, 수축 레버(38)의 좌측 단부(44)는 초기에 리미트(한계)에 도달할 때까지 약간의 거리만큼 아래쪽으로 이동한다. 리미트 스위치(46)가 리스 스크류 앵커에 장착되며, 이 리미트 스위치는 피봇팅 수축 레버의 이동궤적 리미트에 위치한다. 수축 레버의 좌측 단부(44)가 리미트에 도달함에 따라 상기 리미트 스위치와 접촉을 하게 되고 그에 따라 리미트 스위치(46)가 가동되어 상기 좌측 단부(44)가 소정의 리미트에 도달했음을 감지하게 된다.

상기 리미트 스위치(46)는 신축성 리본 연결부(72)를 통해서 회로기판 상에 탑재된 마이크로콘트롤러 형태의 제어회로(51)에 연결된다. 마이크로콘트롤러 회로기판(51)은 마이크로콘트롤러, 홀 센서와 파워 시스템을 비롯한 리미트 스위치, 외부 제어시스템 및 리니어 액츄에이터와의 연결을 위한 커넥터를 포함한다.

수축 레버(38)의 좌측 단부(44)가 리미트 스위치(46)과 접촉하기 전에, 리드 스크류 앵커(36)와 수축 레버(38)의 이동에 의해서 금속판(42)과 접촉하는 수축 레버(38)의 우측 단부는 정지된 상태에서 수축 레버(38)의 좌측 단부(44)가 아래쪽으로 이동하게 된다. 이와 같은 초기 이동의 동안에 스프링(60)의 압축이 일어나게 되고, 상기 수축 레버는 리드 스크류 앵커(36)를 중심으로 반시계 방향으로 피봇 회동을 하게 된다. 수축 레버의 좌측 단부(44) 상에 스프링(60)에 의해서 가해지는 위쪽 방향으로의 힘은 우측 단부(40)를 아래쪽으로 이동시키거나 수직로드 도어래치 시스템의 수직로드를 동작시키기에는 부족하다.

한편, 수축 레버(38)의 좌측 단부(44)가 리미트 스위치(46)와 접촉한 후에 는, 좌측 단부(44)가 더 이상 아래쪽으로 이동할 수 없음으로 해서 우측 단부(40)가 아래쪽으로 이동하기 시작한다. 스텝퍼 모터가 계속적으로 구동됨에 따라 리드 스크류 앵커(36)와 샤프트(37)는 계속적으로 아래쪽으로 이동된다. 리드 스크류 앵커(36)와 샤프트(37)는 슬롯(37) 내에서 아래로 이동된다. 수축 레버(38)는 샤프트 (37)를 중심으로 시계방향으로 회동한다. 이에 따라 금속판(42)과 상부 수직로드 (16)가 아래로 구동되어 수직로드를 언래치시키게 된다. 도시된 바의 수직로드 시스템에서는 수직로드가 ½”(0.5 인치)만큼 움직이기만 하면 상부 및 바닥 래치는 완전하게 수축되는 것으로 알려져 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 하우징(50)과 베이스플레이트(41)는 스크류를 이용하여 도어의 표면에 장착된다. 전기적 래치 수축장치(30)는 독립적으로 하우징되 고 개별적으로 장착되기 때문에 그 수직 위치는 금속판(42)의 위치에 따라 상대적으로 변화된다. 그리고 리드 스크류 앵커는 슬롯(39)에 대해 제한된 거리만큼만 이동을 하게 된다. 따라서 금속판(42)에 대한 전기적 래치 수축장치(30)의 수직 상하 장착위치 사이의 거리에 제한이 존재한다.

만일 상기 전기적 래치 수축장치(30)가 금속판(42)에 대해 상당히 높은 위치에 장착되는 경우에는, 수축 레버의 좌측 단부가 그 한계에 도달하기까지 리드 스크류 앵커가 상당히 아래쪽으로 이동하여야 하게 되고, 그에 따라 수직로드를 요구되는 ½”만큼 동작시키기 위한 잔여 이동(remaining travel)이 불가능하게 된다. 이와 유사하게 상기 전기적 래치 수축장치(30)가 금속판(42)에 대해 상대적으로 매우 낮게 장착되는 경우에는 수축 레버의 좌측 단부가 이미 그 하부 리미트와 접촉하여 밀어젖히게 됨과 아울러 금속판(42)에 이미 아래쪽으로 향하는 힘이 가해진 상태로 된다. 전기적 래치 수축장치(30)가 매우 낮게 장착되어 금속판(42)이 이미 부분적으로 아래로 구동되면, 전기적 래치 수축장치는 수직로드를 정상적으로 동작시킬 수 있도록 충분하게 해제시키기 위한 위쪽으로의 이동이 불가능하게 될 것이다. 이러한 경우에는 항시 부분적으로 동작된 상태에 있게 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 전기적 래치 수축장치에 자동조절부가 제공된다. 상기 자동조절부는 부분적으로 리미트 스위치(46)에 의존하는 한편, 부분적으로 리드 스크류 앵커(36)에 장착된 마그네트(64)의 수직 위치를 검출함으로써 리드 스크류 앵커(36)의 위치를 모니터링하는 홀 센서(62)에 의존한다.

본 발명에 따른 장치의 동작을 설명하면 아래와 같다. 먼저, 전기적 래치 수축장치는 도1, 도2A 및 도2B에 도시된 위치에 있다. 리드 스크류 앵커 샤프트(37)는 슬롯(39)의 상단에 위치한다. 회로 기판(51)에는 마이크로콘트롤러가 구비되어 초기에 스텝퍼 모터(32)를 구동시켜 나사산 샤프트(34)가 아래쪽으로 구동되도록 한다. 상기 리드 스크류 앵커(36) 역시도 아래쪽으로 이동하게 되고, 수축 레버 (38)는 이동하는 샤프트(37)를 중심으로 수축 레버의 좌측 단부(44)가 스위치(46)에 접촉할 때까지 반시계 방향으로 피봇 회동을 하게 된다. 이 지점에서 수축 레버의 반시계 방향 회전이 멈추게 됨과 아울러 샤프트(34)의 계속적인 아래쪽으로의 이동으로 금속판(42)을 아래로 밀어내어 수직로드의 수축과 함께 수직로드 도어래치가 해정된다.

상기 시스템이 처음으로 장착되는 때에는, 수축 레버(38)의 기울어짐이나 피봇팅 이동시 좌측 단부(44)가 리미트 스위치(46)로부터 떨어져 있도록 장착함으로써 리미트 스위치(46)가 상기 좌측 단부(44)와 접촉하기 전 및 금속판(42)이 아래쪽으로의 이동을 개시하기 전까지 마이크로프로세서 제어하에 샤프트(34)를 아래쪽으로 이동시킬 수 있다.

만일 상기 전기적 래치 수축장치(30)가 예기치않게 너무 낮게 도어 상에 설치되어 상기 스위치(46)가 이미 수축 레버(38)의 좌측 단부와 결합된 상태가 되면 마이크로콘트롤러에서 이를 검출해 내게 된다. 상기 마이크로콘트롤러는 가동 초기에 이와 같이 상술한 바의 리미트 스위치(46)가 이미 동작된 바의 비정상적인 장착을 검출하도록 프로그램되어 있다.

반대로, 상기 전기적 래치 수축장치(30)가 예기치않게 너무 높게 도어 상에 설치되는 때에는 리미트 스위치의 동작 후에 필요로 하는 ½”이동이 불가능하게 된다. 이러한 형태의 장착 에러를 검출하기 위하여, 홀 센서(62)는 회로 기판(51)의 마이크로콘트롤러로 신호를 보냄으로써 리드 스크류 앵커(36) 상의 마그네트 (64)의 수직 위치를 모니터링한다. 전기적 래치 수축장치는 리미트 스위치(46)가 작동된 후에 금속판(42)을 적어도 반 인치만큼 아래로 구동시킬 수 있어야 한다. 마이크로콘트롤러는 스위치(46)가 작동된 시점에 리드 스크류 앵커의 수직 위치를 탐지해 낼 수 있음과 아울러 그러한 탐지로부터 반 인치의 추가적인 이동이 슬롯 (39) 내에서 가능한지를 알 수가 있다. 상기의 사항들이 본 발명의 자동조절부에 해당한다.

만일, 추가적인 이동으로서의 ½”(약 12.5mm)이 남아있지 않은 경우에는 적절한 동작의 확보를 위해서 장착 에러에 대한 정정이 수반되어야 한다.

상기 전기식 래치 수축장치(30)에는 별도의 장착금구(escutcheon)나 커버 (50)가 구비된다. 와이어(70)는 제어 시스템과 연결되어 수직로드 래치 시스템이 동작개시될 때 신호를 보낸다. 마이크로콘트롤러 회로기판(51)은 도어에 고정시키는 것이 바람직한 반면에 마이크로콘트롤러 회로기판(51)에 연결된 리미트 스위치 (46)는 리드 스크류 앵커(36)과 함께 이동하게 된다.

스프링(74)은 전원이 제거된 때에 리드 스크류 앵커(36)와 리드 스크류(34)를 위쪽의 상부 리미트로 구동시키는 역할을 하여 장치로 하여금 도2B에 도시된 위치에서 시작되도록 한다.

본 발명은 특정 실시예와 연계해서 설명이 이루어졌으나, 상술한 설명을 바탕으로 해서 본 발명이 속한 통상의 기술자에게 여러 형태의 변경, 수정 및 변화가 가능함은 자명하다 할 것이다. 따라서, 후술되는 특허청구범위는 그와 같은 변경, 수정 및 변화가 본 발명의 기술적 범위 내에 속하는 것으로 간주될 것이다.

Claims (19)

1. 수직로드 도어래치를 동작시키는 단부를 갖는 피봇팅 수축 레버;
   가동 피봇팅 리미트에서 수축 레버의 위치를 검출함과 아울러 그에 따른 리미트 신호를 제공하도록 장착된 리미트 스위치;
   피봇팅 수축 레버의 수직위치에 대응되는 수직위치 신호를 제공하는 리니어 센서;
   상기 피봇팅 수축 레버를 수직으로 구동시키기 위하여 장착된 리니어 드라이버; 및
   상기 리니어 드라이브를 수직으로 구동시킴과 아울러 상기 리미트 신호와 수직위치 신호를 받아들이도록 연결되고, 수직 방향으로 피봇팅 수축 레버를 동작시킴과 아울러 상기 리미트 신호와 수직위치 신호로부터 수직로드 도어래치에 대한 전기적 래치 수축장치의 장착위치 에러를 검출하는 제어회로 구성된 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 리니어 센서는 홀 센서인 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 수직로드 도어래치는 수직로드와 수직로드에 부착된 금속판을 포함하고, 상기 피봇팅 수축 레버의 단부는 수직로드 도어래치의 구동시에 상기 수직로드 도어래치가 상기 금속판과 접촉하도록 구동되는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 전기적 래치 수축장치는 수평 축을 구비하는 수축 레버 샤프트를 더 포함하고, 상기 수축 레버는 상기 수축 레버 샤프트를 중심으로 피봇 회동하여 수축 레버의 단부는 수축 레버의 피봇 회동에 따라 수직로드 도어래치는 수축 레버 샤프트에 대해 상하 수직으로 이동되도록 구동되며, 상기 리니어 드라이버는 상기 수축 레버 샤프트와 수축 레버를 함께 수직으로 이동시키도록 연결되고, 상기 수축 레버는 리니어 드라이버가 수축 레버와 샤프트를 구동시키는 때에 가동 피봇팅 리미트에서 수직로드 도어래치를 구동시키는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
5. 제4항에 있어서, 수직 드라이버에 의해 구동되는 앵커를 더 포함하며, 상기 수축 레버와 수축 레버 샤프트는 상기 앵커 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 리니어 센서는 홀 센서이고, 상기 앵커는 그 위에 장착된 마그네트를 포함하며, 상기 마그네트의 위치는 상기 홀 센서에 의해 검출되어 피봇팅 수축 레버의 수직위치에 상응하는 수직위치 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 수축 레버 샤프트는 슬롯 내에서 슬라이드됨을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
8. 제4항에 있어서, 상기 수축 레버는 수직로드 도어래치를 구동시키기 위한 단부의 반대편 상의 제2 단부를 더 포함하고, 상기 수축 레버의 상기 제2 단부는 수직로드 도어래치를 구동시키는 단부가 위쪽으로 이동되도록 구동됨에 따라 아래쪽으로 이동됨을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 제어회로는 상기 전기적 래치 수축 레버가 수축 레버의 가동 피봇팅 리미트에 장착되었는지를 결정함에 의해서 수직로드 도어래치에 대한 전기적 래치 수축장치의 장착위치 에러를 검출해 내도록 동작함으로써 제어회로가 수축 레버를 수직으로 이동시키기 전에 제어회로에 수신된 상기 리미트 신호를 검출해 냄에 의해 그와 같은 장착위치 에러가 확인되는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 제어회로는, 리니어 드라이버에 의해 적절하게 수직로드 도어래치를 동작시키도록 구동된 때에 수축 레버의 충분한 이동 영역을 방해하는 지점에 전기적 래치 수축장치가 장착되었는지의 여부를 결정함에 의해 수직로드 도어래치에 대한 전기적 수축장치의 장착위치 에러를 검출하도록 구동되고, 상기 장착위치 에러는 상기 제어회로를 통해 리미트 신호가 수신되기까지 리니어 드라이버를 동작시킴과 아울러 리니어 드라이버에 의한 수축 레버의 구동으로 수직로드가 제대로 작동되기에 충분한 추가적인 이동거리가 남아있는가를 상기의 수직위치로부터 결정함으로써 확인되는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 제어회로는 리니어 드라이버를 구동시키고 수축 레버를 추가적인 충분한 이동거리만큼 이동시킴에 의해서 리미트 신호가 수신된 후에 수직위치 신호로부터 추가적인 충분한 이동이 가능한지의 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 제어회로는, 리미트 신호가 수신된 때의 수직위치 신호로부터 수축 레버의 위치를 결정함과 아울러 수축 레버의 상응하는 이동 리미트에서 수신된 수직위치 신호로부터 추가적인 충분한 이동거리가 유효한가를 결정함에 의해 추가적인 충분한 이동이 가능한지의 여부를 수직위치 신호로부터 결정하는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
13. 제1항에 있어서, 피봇팅 수축 레버의 피봇팅 가동 리미트에 상응하는 위치로부터 멀어지도록 수축 레버에 편향력을 가하도록 연결된 수축 레버 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 수축 레버 스프링은 상기 수직로드 도어래치를 동작시키기에는 불충분한 스프링력을 구비하고, 상기 제어회로는 리니어 드라이버가 수축 레버 스프링의 스프링력에 대항하여 수축 레버를 피봇 회동시킴과 아울러 수축레버를 가동 피봇팅 리미트로 이동되도록 구동시키는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 리니어 드라이버는 나사산 리드 스크류를 구동시키는 리니어 하이브리드 스텝퍼 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 제어회로는 회로 기판상에 장착되는 마이크로콘트롤러를 포함하고, 상기 리니어 센서는 회로 기판상에 장착되는 홀 센서인 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 회로 기판상에 장착되는 파워 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
18. 제1항에 있어서, 전기식 래치 수축장치용 베이스플레이트와 전기식 래치 수축장치용 하우징을 더 포함하고, 상기 수직로드 도어래치를 구동시키는 상기 피봇팅 수축 레버의 단부는 상기 베이스플레이트로부터 외측으로 연장되어 상기 수직로드 도어래치와 결합되는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치수축장치.
19. 제항에 있어서, 상기 베이스플레이트는 도어의 외측 표면상에 장착되고, 상기 수직로드 도어래치를 구동시키는 상기 피봇팅 수축 레버의 단부는 그 내부에 수직로드 도어래치가 구비된 도어의 내부로 연장되는 것을 특징으로 하는 수직로드 도어래치용 전기식 래치 수축장치.
    

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