KR20180113310A - 전자기 유도방식을 이용한 전자도어락 충전장치 및 충전방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자체적으로 발생하는 기계적 에너지로부터 전자기 유도 현상을 이용하여 유도전류를 생성하고 상기 생성된 유도전류를 충전장치에 저장할 수 있어서 배터리의 교체가 필요없고, 추가적인 에너지 공급수단으로 활용할 수 있는 전자유도현상을 이용한 전자도어락 충전장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 일 실시예에 따른 전자기 유도 현상을 이용한 전자도어락 충전장치는 사용자의 조작에 따라 일방향으로 회전하는 도어의 몸체부;와, 상기 도어의 좌측 또는 우측에 설치된 힌지축;과, 상기 힌지축의 하부에 설치된 베벨기어;와, 상기 베벨기어의 일측에 연결된 회전기어;와, 상기 회전기어의 회전에 따라 수직 상승 또는 하강하는 랙기어;와, 상기 랙기어와 일체로 연결된 힌지축의 중심부에 형성된 자석부재;와, 상기 힌지축의 하부 또는 상부에 형성된 코일;과, 상기 코일의 중심으로 상기 자석부재가 이동함에 따라 상기 코일에는 상기 자석의 출입에 따른 유도전류가 발생하고 상기 유도전류를 저장하는 충전부재; 및 상기 충전부재와 연결된 문 개폐수단을 포함하는 전자기 유도 방식을 이용한 전자 도어락 충전장치를 포함한다..

Description

전자기 유도방식을 이용한 전자도어락 충전장치 및 충전방법{ELECTRIC DOOR LOCK CHARGING EQUIPMENT USING HOW TO INDUCE ELECTROMAGNETIC WAVE AND THE METHOD OF THE SAME}

본 발명은 전자기 유도 현상을 이용하여 자체적으로 전력을 공급하고 상기 공급된 전력을 2차 전지에 충전하여 문을 개폐할 수 있는 전자 유도 현상을 이용한 전자 유도장치 충전장치 및 충전방법에 관한 것이다.

본 발명은 도어의 개폐에 이용되는 충전 장치 및 방법에 관한 것이다.

잠금 장치의 일종인 도어락(Door Lock)은 일반 주택, 아파트, 기업체, 연구소 등 각종 건물의 출입문에 설치되어 출입 제한 및 허용의 용도로 사용된다.

이러한 도어락은 통상 수동식의 키 삽입 및 회전을 통해 잠금과 해제가 이루어지는 기계적 방식, 그리고 도어락 내부에 구비된 솔레노이드나 모터 등이 전기적인 구동을 하면서 잠금과 해제가 이루어지는 전자적 방식(디지털 도어락)으로 크게 구분된다.

전자적 방식의 도어락(이하 "디지털 도어락"이라 함)에 대해 더 설명하면, 디지털 도어락은 전자카드, 지문인식, 비밀번호 입력 등을 통해 도어를 개방하는 방식이며, 따라서 기계적 방식의 도어락에서 발생하는 만능키나 복제열쇠에 의한 도어 개방과 그에 기인한 여러 문제들을 근본적으로 방지할 수 있다. 또한 디지털 도어락은 그 사용자들이 개별적으로 키를 소지할 필요가 없어 기계적 방식의 도어락에 비해 사용상의 편리성이 크게 향상되며, 이러한 이유들로 해서 최근에는 출입 통제가 필요한 대부분의 도어에 디지털 도어락이 사용되는 추세이다.

그리고 디지털 도어락은 그 전원 공급 수단으로 배터리가 사용되는데, 배터리의 특성 상 일정시간이 경과되면 반드시 교체를 해야 하며, 배터리의 교체시기를 놓칠 경우 디지털 도어락이 정상 동작하지 않아 도어 개방에 어려움이 있었다.

상기 이유로 배터리 교체 시가 되면 부저음 등이 출력되어 배터리의 교체시기를 알려주는 디지털 도어락이 제공되기도 하였지만, 이러한 디지털 도어락 역시 사용자가 장기간 또는 2-3일 내외의 단기간 외출을 한 사이에 배터리가 모두 방전이 되면, 그 사용자는 귀가 시 정상 동작하지 않는 디지털 도어락으로 인해 큰 불편함을 겪게 된다. 이러한 기존 디지털 도어락의 방전시 발생되는 문제들을 근본적으로 해결하지 못하는 문제가 있어왔다.

또한 상기와 같이 종래 디지털 도어락은 배터리를 통한 전원 공급 방식이므로, 배터리의 제한된 용량으로 인해 기능 확장 및 컨버전스(convergence)가 어렵고 이는 디지털 도어락의 다양한 제품 개발 및 성능 개선에 큰 제약이 되고 있다.

한국등록실용신안 20-0476224(도어락의 기어클러치 구조체)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 현재의 전자제어 도어제어 장치는 충전부와 배터리의 빠른 방전으로 인해 충전부에 외부 전원을 자주 공급해야 하거나 배터리를 자주 갈아 끼워야 하는 불편함에 대한 해결 수단으로 도어의 개폐 시 힌지 축에 전자기 유도 장치를 설치하여 회전시 발생하는 유도 전기를 충전부에 전기를 전달하여 배터리의 교체가 필요없는 전자기 유도를 이용한 전자도어락 충전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 21세기에 들어와서 각광을 받고 있는 재생에너지 사업의 일환으로 현재 전세계적으로 에너지의 효율적 활용이 큰 이슈가 되고 있고, 특히 산업현장에서 발생되는 다양한 산업 폐열의 활용기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 산업폐열은 중저온수, 포화수증기 등의 다양한 형태로 70 내지 90 ℃ 온도 범위의 열이 가장 많으나 대부분 재사용하지 않고 폐기되고 있다. 이러한 열에 대한 재활용과 유사한 원리로 도어의 회전 동작에서 발생하는 에너지를 하나의 에너지원으로 활용하여 전자도어가 에너지를 저장할 수 있는 전자도어락 충전방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일 실시예의 전자기 유도 방식을 이용한 전자 도어락 충전장치는, 사용자의 조작에 따라 일방향으로 회전하는 도어의 몸체부;와, 상기 도어의 좌측 또는 우측에 설치된 힌지축;과, 상기 힌지축의 하부에 설치된 베벨기어;와, 상기 베벨기어의 일측에 연결된 회전기어;와, 상기 회전기어의 회전에 따라 수직 상승 또는 하강하는 랙기어;와, 상기 랙기어와 일체로 연결된 힌지축의 중심부에 형성된 자석부재;와, 상기 힌지축의 하부 또는 상부에 형성된 코일;과, 상기 코일의 중심으로 상기 자석부재가 이동함에 따라 상기 코일에는 상기 자석의 출입에 따른 유도전류가 발생하고 상기 유도전류를 저장하는 충전부재; 및 상기 충전부재와 연결된 문 개폐수단을 포함하는 전자기 유도 방식을 이용한 전자 도어락 충전장치를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베벨 기어는, 구동기어와 종동기어를 포함하고 상기 종동기어의 중심축을 이루는 회전축인 수평축은 상기 힌지축과 수직을 이루는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 종동 기어는 상기 종동기어의 중심축인 수평축 상에 제3 회전기어를 더 포함하고, 상기 제3 회전기어는 상기 제1회전기어와 치합되고, 상기 제1회전기어는 상기 제2 회전기어와 치합되고, 상기 제2 회전기어는 상기 랙기어와 치합되며, 상기 제1,2,3 기어의 회전면은 도어의 몸체부와 평행한 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예인 전자기 유도 방식을 이용한 전자 도어락 충전방법에 있어서, (a) 사용자의 조작 등에 의해서 도어의 몸체부가 회전하는 단계(S10); (b) 상기 도어의 몸체부의 회전에 따라 중공형의 회전축의 상/하부에 위치하는 베벨기어가 회전하는 단계(s20); (c) 상기 베벨기어의 회전에 따라 상기 베벨기어의 타측에 치합되어 있는 회전기어가 회전하는 단계(s30); (d) 상기 회전기어의 회전에 맞추어 회전기어의 타측에 치합되어 있는 랙기어가 상승 또는 하강하는 단계(s40); (e) 상기 랙기어의 상승 또는 하강에 따라 상기 랙기어의 그루브(82)에 벨트로 연결되어 있는 자석부재의 그루브를 포함하는 자석부재가 상승 또는 하강 하는 단계(s50); (f) 상기 자석 부재의 상승 또는 하강에 따라 코일의 내부에 자속이 변하고, 기전력이 발생하는 단계(s60); 및 (g) 상기 코일과 와이어를 통해서 연결되어 있는 충전부재에 상기 기전력에 의해서 발생된 유도전류가 충전되는 단계(s70)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, (c) 상기 베벨기어의 회전에 따라 상기 베벨기어의 타측에 치합되어 있는 회전기어가 회전하는 단계(s30)는, 상기 베벨 기어는 상기 힌지축의 축 하부에 형성된 지지부재의 상측면에 형성된 원뿔 형의 구동기어와 상기 구동기어와 치합되어 있는 원뿔 형의 종동 기어를 포함하고, 상기 힌지축의 회전에 따라 구동기어가 회전하고, 상기 구동기어의 회전에 따라 종동 기어가 회전하고, 상기 종동기어의 회전에 따라 종동 기어와 동일축 상에 형성된 제3 회전기어가 회전하고, 상기 제3 회전기어와 치합되어 있는 제1 회전기어가 회전하고, 상기 제1 회전기어의 회전에 따라 상기 제1 회전기어와 치합되어 있는 제2 회전기어가 회전하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 종래 기술의 경우 장기간의 미사용 등으로 인하여 배터리가 방전되었을 때 배터리를 교체하거나 다시 충전해야 하는 불편함으로 인하여 전자도어락 장치의 유용성이 저하되는 문제가 있었으나, 본 발명의 일 실시에에 따르면, 도어를 고정하는 회전축에서 일상적으로 발생하는 회전 동작에서 재생 에너지를 얻어 충전이나 방전의 걱정이 없는 전자 도어락의 구현이 가능하다.

또한 외부의 값비싼 전원을 사용하거나 무선 전력 공급수단을 사용하는 것이 아니기 때문에 유지 관리비가 발생하지 않으며 한 번의 설치로 영구 무한하게 사용할 수 있는 환경 친화적인 전자기 유도 장치를 이용한 전자 도어락의 구현이 가능하다.

뿐만 아니라 장치의 내부에 전기를 충전할 수 있는 충전지가 배설되어 있기 때문에 실내 조명 등과 같이 필수적이지만 소량의 전기를 필요로 하는 전기장치에 대한 21세기의 스마트 주택에 대한 전력원으로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 전자기 유도를 이용한 전자 도어락 충전장치를 포함하는 도어의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 유도 현상을 이용한 전자 도어락 충전장치를 포함하는 도어의 구성을 보여주는 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고, "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자기 유도를 이용한 전자 도어락 충전장치에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 전자기 유도를 이용한 전자 도어락 충전장치를 포함하는 도어의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 일 실시예의 전자기 유도 현상을 이용한 전자 도어락 충전 장치는, 사용자의 조작에 따라 일방향으로 회전하는 도어(100)의 몸체부(110)와, 상기 도어(100)의 좌측에 설치된 힌지축(20)과, 상기 힌지축(20)의 하부에 설치된 베벨기어(50)와, 상기 베벨기어(50)의 일측에 연결된 제1, 제2 회전기어(60, 70)과, 상기 제1, 제2 회전기어(60, 70)의 회전에 따라 수직 상승 또는 하강하는 랙기어(80)와, 상기 랙기어(80)와 일체로 연결된 힌지축(20)의 중심부를 관통하는 형태로 형성된 자석부재(30)와, 상기 힌지축(20)의 하부 또는 상부에 형성된 코일(40)과, 상기 코일(40)의 중심으로 상기 자석부재(30)가 이동함에 따라 상기 코일(40)에는 상기 자석부재(30)의 출입에 따른 유도전류가 발생하고 상기 유도전류를 저장하는 충전부재(300) 및 상기 충전부재(300)와 연결된 문 개폐수단을 포함할 수 있다.

상기 힌지축(20)은 중앙부에 관통홈(도면부호 미부여)이 형성된 형상일 수 있다. 상기 힌지축(20)의 하부에는 힌지축(20)을 지지하고 중앙부에 상기 자석부재(30)가 관통하는 홈과 코일(40)이 내장된 지지부재(25)가 형성될 수 있다.

지지부재(25)의 상부에는 베벨기어(50)가 형성될 수 있다. 베벨기어(50)는 원뿔 모양으로서 서로 직각, 둔각 등으로 만나 두 축 사이에 운동을 전달한다. 상기 베벨기어(50)는 회전축인 힌지축(20)의 하부에 형성된 구동기어(52)와 상기 구동기어(52)와 치합되어 회전기어(60, 70)인 피니언 기어와 타측 또는 다른 기어와 연결된 종동기어(54)를 포함할 수 있다. 상기 종동 기어(54)의 중심축은 상기 힌지축(20)과 수직인 상태일 수 있다. 상기 구동기어(52)의 회전에 따라 기어수 비에 따른 회전력은 종동기어(54)로 전달될 수 있다. 상기 종동기어(54)의 후면 부에는 같은 축(상기 축을 힌지축(20)에 대하여 수평축이라 칭하기로 한다) 상에 연속된 형태로 피니언기어인 제3 회전기어가 형성될 수 있다.

따라서 상기 제3 회전기어(56)와 상기 종동 기어(54)는 같은 축 상에 배치되기 때문에 같은 회전수( rpm: root per minute)으로 회전할 수 있다. 다만 종동 기어(54)는 도 1에 도시된 바와 같이, 원추형이어서 다른 피니언 기어인 제1, 2 회전기어(60, 70)와 치합하는 것이 어려울 수 있다. 이러한 약점을 보완하기 위해 제3 회전기어(56)는 형성될 수 있다. 상기 제1, 2, 3 회전기어(56, 60, 70)는 회전면이 도어(100)의 몸체부(110)와 평행한 형성일 수 있다.

상기 제3 회전기어(56)은 상기 제1 회전기어(60)와 치합되어 회전력을 전달할 수 있고, 상기 제1 회전기어(60)는 상기 제2 회전기어(70)와 치합되어 회전력을 전달할 수 있다.

상기 제2 회전기어(70)의 일단이 상기 제1 회전기어(60)와 치합되어 있다면 타단은 랙기어(80)와 치합된 상태일 수 있다. 상기 치합된 제2 회전기어(70)와 상기 랙기어(80)가 치합되어 있기 때문에 결국 회전축인 힌지축(20)의 회전력은 랙기어(80)의 상승 또는 하강 동작으로 구현될 수 있다.

이와 같은 랙기어(80)의 상승 또는 하강 속도는 상기 제1, 2, 3 회전기어(56, 60, 70)의 이빨의 비로 환산하여 조절할 수 있다. 이와 같은 랙기어(80)의 상승 또는 하강 속도는 후술할 자석 부재와 연결되어 있기 때문에 전자기 유도 법칙에 따를 때, 지지부재(25)의 중심부에 형성된 코일(40)에 유도되는 유도 전류의 양을 변화시킬 수 있다.

이와 같은 랙기어(80)의 수직 상승 또는 수직 하강을 힌지축에 전달하기 위한 수단으로 벨트(90) 또는 기어의 형태로 연결된 상태에서 자석 부재(30)와 일체화되어 있기 때문에 효율적으로 제어될 수 있다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예인 전자기 유도 현상을 이용한 전자 도어락 충전장치를 포함하는 도어의 작용에 대하여 살펴본다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 유도 현상을 이용한 전자 도어락 충전장치를 포함하는 도어의 구성을 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 전자기 유도 현상을 이용한 전자 도어락 충전장치를 포함하는 도어는, 도어의 힌지축(20)이 일측에 형성되고, 상기 도어의 힌지축(20)에는 충전부재(300)에 전하를 공급할 수 있는 와이어(42)를 포함할 수 있다. 상기 와이어(42)는 상술한 코일(40)과 충전지를 전기적으로 접속시키는 수단일수 있다.

상기 충전지는 전원을 공급받아서 충전하여 자체 축전시키는 구성요소이다.

충전지는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 유도 현상을 이용한 전자도어락 충전장치에서 유도 전류를 공급받아 전하를 저장하는 수단일 수 있다. 이와 같은 충전지는 착탈 가능하게 삽입될 수 있다. 따라서 사용자는 반복적인 사용으로 충전지의 수명이 다하는 경우 새 것으로 교환하여 사용하는 것이 가능하다.

충전지는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 유도 현상을 이용한 전자도어락 충전장치의 구성요소로서, 공급받은 전류를 충전하면서 충전된 전원을 도어의 개폐수단에 사용될 수 있다.

상기 충전지는 니켈카드뮴 배터리, 니켈 수소 배터리, 리튬 이온 배터리 등으로 구성될 수 있다. 또한 사용자는 커패시터를 사용하여 충전지의 역할을 수행하는 것도 가능한 데, 여기서 커패시터는 콘덴서로고도 하는데, 성능 중 특히 전기용량의 성능을 중점적으로 강화한 것으로서, 전지의 목적으로 사용하도록 한 부품, 전자 회로에 사용되는 충전지는 전기적으로 충전지와 같은 기능을 가질 수 있다. 즉 커패시터는 ?전력을 모아서 필요에 따라서 방출한다?는 것이 기본취지이며, 전자 회로를 안정되게 동작시키기 위해서는 반드시 필요한 부품의 하나이다. 충 방전을 반복하는 환경에서 오랜 시간이 경과해도 안정되게 동작한다.

커패시터는 보통 교류 전원으로부터 공급받아 충전해두고 전원이 끊어진 경우에 소전력을 공급할 목적으로 사용될 수 있다. 보통 본원 발명과 같이 전기기기 내부에 설치되어 있으며, 설정용 메모리에 전력을 일시적으로 공급하거나 정전시에 동작하는 안전기기 등에 이용되고 있다.

이와 같이 전류 저장 수단으로 본원 발명에서는 소전하를 저장할 수 있는 수단인 커패시터를 사용하거나 2차 전지인 니켈카드뮴 배터리, 니켈 수소 배터리, 리튬 이온 배터리를 이용할 수 있다.

이와 같이 2차 전지 또는 커패시터를 사용하여 본원 발명의 전자기 유도를 이용한 전자 도어락 충전장치에 사용하면, 배터리의 방전으로 인한 문제를 완벽하게 해결할 수 있으며, 다른 전력에 대한 사용수단으로 이용할 수 도 있다.

이하에서는 전자기 유도 현상을 이용한 전자 도어락 충전방법에 대하여 살펴보기로 한다.

전자기 유도 현상을 이용한 전자 도어락 충전 방법은, (a) 사용자의 조작 등에 의해서 도어의 몸체부(110)가 회전하는 단계(S10)와, (b) 상기 도어(100)의 몸체부(110)의 회전에 따라 중공형의 회전축의 상/하부에 위치하는 베벨기어(50)가 회전하는 단계(s20)와, (c) 상기 베벨기어(40)의 회전에 따라 상기 베벨기어(50)의 타측에 치합되어 있는 회전기어(56, 60,70)가 회전하는 단계(s30)와, (d) 상기 회전기어(56, 60, 70)의 회전에 맞추어 회전기어(56, 60, 70)의 타측에 치합되어 있는 랙기어(80)가 하강하는 단계(s40)와, (e) 상기 랙기어(80)의 하강에 따라 상기 랙기어(80)의 그루브(82)에 벨트(90)로 연결되어 있는 그루브(32)를 포함하는 자석부재(30)가 하강 하는 단계(s50)와, (f) 상기 자석 부재(30)의 하강에 따라 코일(40)의 내부에 자속이 변하고, 기전력이 발생하는 단계(s60); 및 (g) 상기 코일(40)과 와이어(42)를 통해서 연결되어 있는 충전부재(300)에 상기 기전력에 의해서 발생된 유도전류가 충전되는 단계(s70)를 포함할 수 있다.

(c) 상기 베벨기어의 회전에 따라 상기 베벨기어(50)의 타측에 치합되어 있는 회전기어(56, 60, 70)가 회전하는 단계(s30)에서, 상기 베벨 기어(50)는 상기 힌지축(2))의 축 하부에 형성된 지지부재(25)의 상측면에 형성된 원뿔 형의 구동기어(52)와 상기 구동기어(52)와 치합되어 있는 원뿔 형의 종동 기어(54)를 포함하고, 상기 힌지축(20)의 회전에 따라 구동기어(52)가 회전하고, 상기 구동기어(52)의 회전에 따라 종동 기어(54)가 회전하고, 상기 종동기어(54)의 회전에 따라 종동 기어(54)와 동일축 상에 형성된 제3 회전기어(56)가 회전하고, 상기 제3 회전기어(56)와 치합되어 있는 제1 회전기어(60)가 회전하고, 상기 제1 회전기어(60)의 회전에 따라 상기 제1 회전기어(60)와 치합되어 있는 제2 회전기어(70)가 회전하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 내용에 대해서 조금 더 구체적으로 살펴보면, 먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 자석부재(30)와 랙 기어(80)는 벨트(90)로 일체화되어 있어서, 랙기어(80)가 상승하면, 자석부재(30)가 상승하고, 랙기어(80)가 하강하면, 자석부재(30)가 하강할 수 있도록 구성되어 있다.

여기서 자석 부재의 상승과 하강에 따른 전자기 유도 현상에 대하여 약술하면 다음과 같다.

즉 코일(40)은 자석부재(30)와의 상대운동을 통해 유도전류를 발생시킨다. 코일(40)은 도선이 감겨진 코일로 이루어질 수 있다. 일반적으로 유도기전력은 아래 수학식 1과 같이 코일을 통과하는 자기력 선속의 시간적 변화율과 감긴 코일의 수에 비레한다.

여기서 V는 유도 기전력, n은 감긴 코일의 수, △Φ는 자기력 선속의 변화율, △t는 시간 변화율을 나타낸다.

상술한 바와 같이, 자석부재(30)는 랙기어(80)와 연동하여 상승하는 운동 또는 하강하는 운동을 나타낼 수 있다. 자석부재(30)가 직선 운동 함에 따라 자석부재(30)와 코일(40)의 상대적인 거리가 달라지게 되며, 이로 인해 코일(40)에는 유도전류가 발생하게 된다. 코일(40)은 충전부재(300)와 연결될 수 있으며, 자석부재(30)와 코일(40)의 상대운동에 의해 유도 전류는 자석부재(30)의 하강 상승에 따라 전류의 방향이 바뀌는 교류형태일 수 있으며, 이와 같은 유도전류에 대한 정류 작용을 거쳐 충전부재(300)의 배터리인 2차 전지 또는 커패시터에 저장될 수 있다.

여기에 더하여 도시하지 않았지만, 상기 자석부재(30)의 운동을 보조할 수 있는 탄성부(미도시)가 상기 자석부재(30)의 코일의 반대측 면에 형성될 수 있다.

탄성부는 힌지축(20)의 내부에서 자석부재(30)의 타단을 탄성지지할 수 있다. 이를 위해 탄성부는 힌지축(20)의 상단에 고정된 상태일 수 있다.

좀더 구체적으로 설명하면, 자석부재(30)의 상승운동에 따라 탄성부재는 압축되며, 상기 압축된 탄성부재의 탄성력은 상기 자석부재(30)의 상기 코일(40) 내부에서의 운동을 보조할 수 있다.

이와 같은 탄성부의 작동에 따라 랙기어(80)와 일체화된 자석부재(30)는 신속한 운동이 가능하고, 상술한 자석부재(30)의 속도 변화를 유도하여 충전 부재(300)에 저장되는 전하량을 더 크게 만들 수 있다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

20: 회전축 25: 지지부재
30: 자석 부재 32: 자석부재의 그루브
40: 코일 42: 와이어
50: 베벨 기어 52: 구동기어
54: 종동기어 56: 제3회전기어
60: 제1회전기어 70: 제2회전기어
80: 랙기어 82: 랙기어의 그루브 90: 벨트 100: 도어
110: 도어의 몸체부 300: 충전 부재

Claims (4)

1. 사용자의 조작에 따라 일방향으로 회전하는 도어의 몸체부;
   상기 도어의 좌측 또는 우측에 설치된 힌지축;
   상기 힌지축의 하부에 설치된 베벨기어;
   상기 베벨기어의 일측에 연결된 회전기어;
   상기 회전기어의 회전에 따라 수직 상승 또는 하강하는 랙기어;
   상기 랙기어와 일체로 연결된 힌지축의 중심부에 형성된 자석부재;
   상기 힌지축의 하부 또는 상부에 형성된 코일;
   상기 코일의 중심으로 상기 자석부재가 이동함에 따라 상기 코일에는 상기 자석 부재의 출입에 따른 유도전류가 발생하고 상기 유도전류를 저장하는 충전부재; 및 상기 충전부재와 연결된 문 개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 작용을 이용한 전자 도어락 충전장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베벨 기어는
   구동기어와 종동기어를 포함하고 상기 종동기어의 중심축을 이루는 회전축인 수평축은 상기 힌지축과 수직을 이루고
   상기 종동 기어는 상기 종동기어의 중심축인 수평축 상에 제3 회전기어를 더 포함하고, 상기 제3 회전기어는 상기 제1회전기어와 치합되고, 상기 제1회전기어는 상기 제2 회전기어와 치합되고, 상기 제2 회전기어는 상기 랙기어와 치합되며,
   상기 제1,2,3 기어의 회전면은 도어의 몸체부와 평행한 것을 특징으로 하는 전자기 유도 현상을 이용한 전자 도어락 충전장치.
3. (a) 사용자의 조작 등에 의해서 도어의 몸체부가 회전하는 단계(S10);
   (b) 상기 도어의 몸체부의 회전에 따라 중공형의 회전축의 상/하부에 위치하는 베벨기어가 회전하는 단계(s20);
   (c) 상기 베벨기어의 회전에 따라 상기 베벨기어의 타측에 치합되어 있는 회전기어가 회전하는 단계(s30);
   (d) 상기 회전기어의 회전에 맞추어 회전기어의 타측에 치합되어 있는 랙기어가 상승 또는 하강하는 단계(s40);
   (e) 상기 랙기어의 상승 또는 하강에 따라 상기 랙기어의 그루브에 벨트로 연결되어 있는 자석부재가 상승 또는 하강 하는 단계(s50);
   (f) 상기 자석 부재의 상승 또는 하강에 따라 코일의 내부에 자속이 변하고, 기전력이 발생하는 단계(s60); 및
   (g) 상기 코일과 와이어를 통해서 연결되어 있는 충전부재에 상기 기전력에 의해서 발생된 유도전류가 충전되는 단계(s70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 방식을 이용한 전자 도어락 충전방법.
4. 제3항에 있어서,
   (c) 상기 베벨기어의 회전에 따라 상기 베벨기어의 타측에 치합되어 있는 회전기어가 회전하는 단계(s30)는,
   상기 베벨 기어는 상기 힌지축의 축 하부에 형성된 지지부재의 상측면에 형성된 원뿔 형의 구동기어와 상기 구동기어와 치합되어 있는 원뿔 형의 종동 기어를 포함하고,
   상기 힌지축의 회전에 따라 구동기어가 회전하고, 상기 구동기어의 회전에 따라 종동 기어가 회전하고,
   상기 종동기어의 회전에 따라 종동 기어와 동일축 상에 형성된 제3 회전기어가 회전하고,
   상기 제3 회전기어와 치합되어 있는 제1 회전기어가 회전하고,
   상기 제1 회전기어의 회전에 따라 상기 제1 회전기어와 치합되어 있는 제2 회전기어가 회전하는 단계를 포함하고
   상기 자석부재의 상단에는
   탄성부를 더 포함하고 있어서
   상기 충전부재에 전달되는 상기 유도전류의 양을 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 현상을 이용한 전자 도어락 충전방법..
   

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