KR20160002048U - 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 도어락의 내부의 한정적 설치공간 내에서 클러치 작동이 이루어지도록 구성한 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체를 제공한다. 본 고안은 모터를 강제로 회전시켜 손상되는 것을 방지하기 위한 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체로서, 내부에 모터부가 장착된 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 장착된 샤프트; 상기 샤프트를 수용하고 상기 샤프트에서 회전가능하게 장착된 포스트; 상기 포스트의 선단에 설치된 제1 기어; 상기 제1 기어의 대향하도록 상기 포스트의 타단에 설치된 제2 기어; 및 상기 제1 기어와 상기 제2 기어의 사이에 개재되도록 상기 포스트를 관통하며 상기 제1 기어의 하부에 탄성지지된 스프링과 상기 스프링의 탄성력에 의해 밀착되어 상기 제2 기어의 상면에 밀착된 마찰 누름편을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체{Door-lock motor assembly having frictional clutch}

본 고안은 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 도어락의 내부의 한정적 설치공간 내에서 클러치 작동이 이루어지도록 구성한 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체에 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 전달되지 않아야 회전축에 연결된 모터의 구동회로 및 기어박스에 내장된 내부 감속기어를 보호할 수 있다.

이러한 기능을 통상 안티패닉(Anti panic) 기능이라고 지칭하며 다양한 형태의 안티패닉 기능을 갖는 기어박스들이 이미 출시되어 있다.

하지만 종래의 안티패닉 기능을 수행하는 디지털 도어록에서는 실내 레버를 강하게 돌려 데드 볼트를 강제로 이송시키려고 할 경우, 모터에도 과한 힘이 가해질 수 있고, 또한 도어가 닫힌 후 모터의 동력으로 데드 볼트가 자동으로 닫히는 시점에 사용자가 레버를 돌려 문을 열려고 할 경우에는, 데드볼트에 역방향 힘이 가해지고, 이는 기어박스에도 역방향 힘이 가해지게 되어 힘의 충돌을 일으킨다. 따라서 기어 박스가 오동작 되거나 파손될 우려가 있다.

물론, 이를 방지하기 위해 데드 볼트와 기어 박스 사이에 슬립 기능이 탑재된 동력 전달 수단을 설치함으로써, 반대 방향의 힘이나 일정 수준 이상의 힘이 가해질 경우 동력 전달이 차단되도록 하는 기술이 제안되었다.

예컨대 동력 전달 수단으로써 기어 박스와 연동되는 제1회전체, 그리고 데드 볼트와 연동되는 제2회전체를 구비하고, 제1회전체 및 제2회전체 사이에 오링을 끼워 모터의 구동력이 발생하면 오링의 마찰력에 의해 제1회전체와 제2회전체가 함께 회전되도록 하고, 일정 이상의 외부 힘이 가해질 경우에는 제2회전체가 미끄러지도록 하여 서로 간의 동력 전달이 차단되도록 하는 것이다.

그러나 고무재질의 오링은 기온 또는 습도에 따라 성질이 변화하여 일정한 힘에 대한 작용을 기대할 수 없고, 오랜 시간이 지나면 고무가 경화되는 등 내구성에서도 문제가 발생할 수 있다.

또한 오링 장착 없이 회전체들의 마찰력을 이용하여 일정한 힘에서는 동반 회전되도록 하고, 큰 힘이 가해지면 헛돌게 하는 기술도 개시된 바 있지만, 이 역시 지속적인 사용에 의해 접촉 부위가 마모되면 동력 전달 기능을 수행하지 못하는 등의 문제점 가지고 있다.

즉, 기존 도어락에 사용되는 클러치가 구동되는 모터 조립체의 경우, 일정 토크나 역회전에 의해 클러치가 단락되면 모터의 구동축과 연결이 끊어져 원활한 구동연결이 안되는 문제점과, 순간적으로 기어에 걸리는 높은 토크나 모터구동의 수동 역회전 조작에 대해 기어 조립체의 손상이나 이에 따른 고장의 우려가 많았다. 또한 제한적인 공간에 마찰 클러치 구조를 도입하다 보니 클러치의 허용 토크 범위가 작은 한계점이 있었다.

참고문헌 : 대한민국 공개실용신안 제2011-0009790호

본 고안은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 디지털 도어락의 한정적인 클러치 공간 내에서 클러치 동작의 허용 범위를 확대하고 사용에 따른 2중의 안전 기능과 클러치 간의 마찰력을 일정하게 유지할 수 있는 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일실시 형태에 따르면, 모터를 강제로 회전시켜 손상되는 것을 방지하기 위한 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체로서, 내부에 모터부가 장착된 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 장착된 샤프트; 상기 샤프트를 수용하고 상기 샤프트에서 회전가능하게 장착된 포스트; 상기 포스트의 선단에 설치된 제1 기어; 상기 제1 기어의 대향하도록 상기 포스트의 타단에 설치된 제2 기어; 및 상기 제1 기어와 상기 제2 기어의 사이에 개재되도록 상기 포스트에 의해 관통되며, 상기 제1 기어의 하부에 탄성지지된 스프링과 상기 스프링의 탄성력에 의해 밀착되어 상기 제2 기어의 상면에 밀착된 마찰 누름편을 포함하여 이루어진 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체를 제공한다.

상기 마찰 누름편은 적어도 하나의 슬릿에 의해 제1 누름단과 제2 누름단이 형성된 것일 수 있다.

상기 제1 누름단과 상기 제2 누름단은 높이 방향에서 서로 틀어진 것일 수 있다.

상기 제1 기어의 상부에는 고정구가 위치하며 상기 고정구는 상기 포스트의 체결홈에 안착되어 고정이 이루어지는 것일 수 있다.

본 고안에 따르면, 복수의 기어부 사이에서 스프링력에 의해 탄성지지된 마찰 누름편이 이들 기어들을 마찰지지시킴으로써, 디지털 도어락의 한정적인 클러치 공간 안에 최소의 공간으로 클러치 동작에 필요한 허용 범위를 확대하고, 갑작스런 외력이 작용하는 경우 일측 기어부의 회전력이 타측 기어부의 회전력으로 전달되어 방지함으로써, 잘못된 사용에 따른 2중의 안전 기능과 클러치 간의 마찰력을 일정하게 유지할 수 있어 사용상 편의성을 제공할 수 있다.

또한, 본 고안은 디지털 도어락의 마찰 무부하를 구현하기 위해 모터 모듈의 구조에 판형 스프링과 코일 스프링을 이용한 마찰 클러치 구조를 샤프트 가이드 구조에 추가함으로써 협소한 공간에서 클러치 동작의 허용범위를 확대하고 모터의 손상방지구조를 제공함으로써 내구성을 향상시켜 제품 수명을 연장시키는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체의 측면도,
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체의 A-A 단면도,
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체의 마찰 클러치 기어부의 분해 사시도,
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체의 결합사시도,
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체의 마찰 클러치 기어부의 부분 확대도,
도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체의 포스트의 사시도,
도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체의 측단면도,
도 8은 본 고안의 일 실시예에 따른 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체의 마찰 누름편의 측면도, 및
도 9는 본 고안의 다른 실시예에 따른 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체의 마찰 누름편의 측 단면도이다.

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.

도 1을 참조하면, 본 고안의 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체는 케이싱(100)의 내부에 모터부(200)가 장착된다.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 도 2는 도 1에서 A-A의 단면을 나타내는 것으로, 본 고안은 케이싱(200)의 선단측에 모터부(200)가 장착되고, 이 모터부(200)에서 연결되는 제1 연동기어부(400)와 제2 연동기어부(500), 및 마찰 클러치 기어부(300)를 포함하여 구성된다. 이때 모터부(200)와 각 연동기어부(400,500)는 서로 기어연결됨으로써 모터부(200)의 구동력을 마찰 클러치 기어부(300)로 전달시키도록 구성된다.

도 3을 참조하면, 본 고안의 마찰 클러치 기어부(300)는 제1 기어(10)와 제2 기어(20)의 사이에 스프링(60)과 판 스프링의 일종인 마찰 누름편(70)이 개재된다. 또한 이 상태에서 포스트(30)는 제1 기어(10)와 제2 기어(20)를 관통한 상태로 포스트(30)의 선단에 고정구(50)가 장착되어 고정된다. 이에 따라 마찰 누름판(70)은 스프링(60)에 의해 탄성지지되어 제2 기어(20)의 오목부(25)에 밀착된 상태로 설치된다. 즉 제1 기어(10)와 제2 기어(20)에는 관통공(16,26)이 각각 형성되어 이 관통공(16,26)을 관통하여 포스트(30)가 설치되고, 이 포스트(30)의 선단에는 고정구(50)가 장착되어 제1 기어(10)와 제2 기어(20) 사이에 마찰 누름편(70)이 설치되는데, 이때 마찰 누름편(70)은 제2 기어(20)의 오목부(25)의 평면에 밀착된 상태로 설치된다.

구체적으로, 도 4 내지 도 7을 참조하면 제1 기어(10)와 제2 기어(20)는 포스트(30)를 관통한 샤프트(40)가 설치되고, 포스트(30)의 선단은 고정구(50)를 통해 고정되어 제1 기어(10)와 제2 기어(20)의 사이에 스프링(60)이 압축된 상태로 설치되고, 이 스프링(60)의 말단에 마찰 누름판(70)이 장착됨으로써 제1 기어(10)와 제2 기어(20)는 탄성지지된 상태의 마찰 누름판(70)에 의한 마찰력에 의해 서로 회전이 가능하게 된다.

한편 도 6을 참조하면, 포스트(30)의 선단에는 체결홈(32)이 형성되고 이 체결홈(32)에는 고정구(50)가 장착되어 제1 기어(10)와 제2 기어(20)의 사이에서 스프링(60)이 수축된 상태로 설치될 수 있도록 포스트(30)의 체결홈(32)에 고정구(50)가 장착된다.

즉 도 7을 참조하면, 제1 기어(10)의 상부에는 고정구(50)가 위치하며 이 고정구(50)는 포스트(30)의 체결홈(32; 도 6참조)에 안착되어 고정이 이루어진다. 이때 포스트(30)의 타단에는 고정단(31)이 형성되어 이 고정단(32)이 제2 기어(20)를 일측면에 지지됨으로써 스프링(60)이 수축된 상태로 제1 기어(10)와 제2 기어(20) 사이에 설치될 수 있도록 한다.

한편 도 5를 참조하면 이 포스트(30)에는 샤프트(40)가 관통하고, 이 샤프트(40)는 케이싱(100)의 고정보스(110) 내에 축 지지됨으로써, 제1 기어(10)와 제2 기어(20)는 서로 같이 회전될 수 있다.

즉, 도 1 및 도 2와 같이 모터부(200)의 구동력이 다수의 연동기어부(400,500)를 통해 전달되어 마찰 클러치 기어부(300)를 회전시킨다. 이때 마찰 클러치 기어부(300)는 제1 기어(10)와 제2 기어(20)가 이들 사이에서 스프링(60)에 의해 탄성지지된 마찰 누름판(70)을 통해 서로 같이 회전될 수 있다.

반대로 제2 기어(20)를 강제로 선회시키는 경우에는 모터부(200)의 회전력보다 강한 힘이 걸리거나 모터부(200)의 회전방향과 반대 방향으로 선회되는 힘이 걸리는 경우, 제1 기어(10)에서 제2 기어(20)의 사이에 설치된 마찰 누름판(70)은, 다시말해 제1 기어(10)와 제2 기어(20)의 사이에서 마찰 누름판(70)의 마찰력을 극복한 상태로 제2 기어(20)만 선회될 수 있어 제2 연동기어부(500)와 기어연결된 제1 기어(10)가 회전되는 것을 방지함으로써, 외부에서 제2 기어(20)를 통해 강제로 전달되는 힘이 제1 기어(10)를 통해 모터부(200)와 제1 연동기어부(400) 및 제2 연동기어부(500)를 통해 전달되는 것을 차단한다.

한편 도 8을 참조하면, 마찰 누름판(70)은 중앙에 관통부(71)가 형성되고 내주연에 슬릿이 형성되어 서로 단절된 제1 누름판(72')과 제2 누름판(73')이 각각 형성되고, 이 제1 누름판(72')과 제2 누름판(73')은 서로 어긋난 형태로 구부려져 스프링(60)의 가압력에 의해 제2 기어(20)의 오목부(25)에 밀착되도록 구성된다.

또한 마찰 누름판(70)의 다른 형태로서 도 9와 같이 중앙에 관통공이 형성되고 양측(72,73)으로 상부로 경사진 형태로 이루어질 수 있다.

이와 같은 마찰 누름판(70)은 스프링(60)의 가압력에 의해 누름되어 제2 기어(20)의 오목부(25)의 내측면에 가압력을 제공할 수 있도록 도 8의 제1 누름단(72')과 제2 누름단(73')은 단순한 구조로서 가압력을 제공하기 용이하다. 또한 도 9도 마찬가지로 원주방향을 따라 이어진 양측(72,73)이 가압력을 제공하며 단순한 구조로 효율적인 밀착력을 확보할 수 있도록 할 수 있다.

이와 같이 본 고안은 기존 도어락에서 클러치가 적용된 모터 모듈의 경우 일정토크나 역회전(강제 회전)에 의해 클러치 단락되어 모터 모듈의 축과 링크가 끊어져 자유도가 높은 상태로 변하여 클러치 연결상태를 이루지 못하는 단점(즉, 프리로드(free load)가 걸린 경우 역회전 방지를 이룰 수 없음)과, 클러치가 걸려 있는 상태에서 순간적으로 기어에 걸리는 높은 토크나 모터 구동의 수동 역회전 조작에 대한 부하 걸림 방지를 할 수 있어 기어 손상 등과 같은 제품 고장의 원인을 해소할 수 있다. 또한 판 스프링과 코일 스프링을 통해 마찰 클러치를 달성할 수 있어 제한적인 공간에서 클러치 작동공간을 작게 할 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.

100: 케이싱
200: 모터부
300: 마찰 클러치 기어부
400: 제1 연동 기어부
500: 제2 연동 기어부
10: 제1 기어
15: 요홈
16: 관통공
20: 제2 기어
25: 오목부
30: 포스트
31: 고정단
32: 체결홈
50: 고정구
60: 스프링
70: 마찰 누름판

Claims (4)

1. 모터를 강제로 회전시켜 손상되는 것을 방지하기 위한 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체로서,
   내부에 모터부(200)가 장착된 케이싱(100);
   상기 케이싱(100)의 내부에 장착된 샤프트(40);
   상기 샤프트(40)를 수용하고 상기 샤프트(40)에서 회전가능하게 장착된 포스트(30);
   상기 포스트(30)의 선단에 설치된 제1 기어(10);
   상기 제1 기어(10)의 대향하도록 상기 포스트(30)의 타단에 설치된 제2 기어(20); 및
   상기 제1 기어(10)와 상기 제2 기어(20)의 사이에 개재되도록 상기 포스트(30)에 의해 관통되며, 상기 제1 기어(10)의 하부에 탄성지지된 스프링(60)과 상기 스프링(60)의 탄성력에 의해 밀착되어 상기 제2 기어(20)의 상면에 밀착된 마찰 누름편(70)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 마찰 누름편(70)은 적어도 하나의 슬릿에 의해 제1 누름단(72')과 제2 누름단(73')이 형성된 것을 특징으로 하는 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 누름단(72')과 상기 제2 누름단(73')은 높이 방향에서 서로 틀어진 것을 특징으로 하는 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기어(10)의 상부에는 고정구(50)가 위치하며 상기 고정구(50)는 상기 포스트(30)의 체결홈(32)에 안착되어 고정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 마찰 클러치가 구비된 도어락 모터조립체.

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