KR20220031267A - 온오프 감지기능을 갖는 도어락용 구동모듈 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단일의 센서를 통해 구동캠 부재의 회전위치를 정밀하게 감지할 수 있는 온오프 감지기능을 갖는 도어락용 구동모듈 조립체를 개시한다. 본 발명은 케이싱부 내에서 구동캠 부재가 회전되는 것으로 제1 샤프트와 제2 샤프트를 핀부재로 연결하거나 단락시키는 도어락용 구동모듈 조립체에 있어서, 상기 케이싱부의 내부에는 선회축을 중심으로 선회가능하게 감지레버가 설치되고, 상기 선회축을 기준으로 상기 감지레버의 일단측에는 상기 구동캠 부재의 일부에 형성된 적어도 하나의 평탄면에 밀착되는 연결단이 형성되고, 상기 감지레버의 타단측에는 감지센서와 근접하게 위치된 감지단이 형성되어, 상기 구동캠 부재가 회전되면 상기 감지레버가 일측방향으로 선회되고 상기 감지센서가 상기 감지단의 이동을 감지하여 상기 핀부재의 연결 및 단락 상태를 감지하며, 상기 구동캠 부재는, 내주에 캠면이 형성되고, 외주에 기어부가 형성되며, 전후면 중 적어도 하나에는 회전 둘레부가 형성되며, 상기 회전 둘레부의 일부에는 적어도 하나의 변곡영역이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

온오프 감지기능을 갖는 도어락용 구동모듈 조립체{Door lock drive module assembly with on-off detection function}

본 발명은 도어락용 구동모듈 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온오프 감지기능을 갖는 도어락용 구동모듈 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 방이나 욕실 등의 문에는 레버형 도어락이 설치된다. 이러한 레버형 도어락은 실내측 레버 또는 실외측 레버 중 어느 하나를 회동시키면, 도어락의 래치볼트가 도어 프레임에 설치된 스트라이크로부터 인입되어 문을 개방하거나 내부의 잠금볼트를 통해 잠금설정을 하여 무단으로 출입하는 것을 방지한다.

또한 레버형 도어락은 내측에서만 도어를 잠금 및 해제 시킬수 있는 도어락과, 내측에서 도어를 잠금 및 해제시키며 외측에서도 열쇠에 의해 잠금 및 해제시키킬 수 있는 도어락이 개시되어 있다.

전자의 도어락의 경우는 내측에서만 도어를 잠금 및 해제시키는 것으로 도어를 개폐시키는 래치 및 레버의 부품들이 서로 맞물려 작동되는 구성을 갖는다. 한편 후자의 도어락의 경우는 도어를 개폐시키는 래치 및 레버와는 다른 잠금장치를 별도로 구성하고, 이를 통해 각각이 개별적 기능을 수행한다.

도 1은 종래의 레버형 도어락에 적용된 구동모듈 조립체의 사시도이다. 도 1을 참조하면 구동모듈 조립체는 모터(5a)에 연결된 종동기어(6a)와 연동기어(6b)에 의해 웜기어(8)를 구동시켜 기어부(9a)를 통해 구동판(9)을 구동시키고, 이를 통해 복수의 샤프트(4)가 서로 연결되거나 단락하도록 구성된다. 따라서 종래의 레버형 도어락은 이러한 클러치 연결 구조를 통해 실내외의 핸들축을 서로 연결하거나 단락시킬 수 있다.

한편 종래의 구동모듈 조립체는 원형으로 형성된 장착모듈(5c)에 모터(5a)와 기어들(6a,6b,8)을 컴팩트하게 배치할 수 있도록 샤프트(4)의 축방향으로 배열된 구조를 갖는다. 또한 구동판(9)의 회전위치를 감지하여 클러치 온/오프 상태를 제어부로 전달하기 위한 구성도 제공된다. 즉 환형으로 배치된 PCB(P)에는 제1 센서(S1)와 제2 센서(S2)가 회전반경을 따라 각각 배치되고, 구동판(9)의 일부에는 감지편(9c)이 구비되어 구동판(9)이 회전되면 감지편(9c)이 제1 센서(S1)와 제2 센서(S2) 사이를 왕복하면서 구동판(9)의 회전위치를 감지할 수 있다(구체적을 구성 및 작동원리는 아래 선행문헌 1을 참조할 수 있다).

그러나 종래의 구동모듈 조립체는 구동판(90)의 회전위치를 감지하는데 있어 클러치 온과 클러치 오프 상태를 각각 감지하기 위해 복수의 센서(S1,S2)가 제공되는 구성으로서, 그 구조가 복잡하고 제조원가를 상승시키는 요인으로 작용하는 문제가 있었다. 한편 종래의 구동모듈 조립체 중에는 단일 센서를 통해 구동판의 회전위치를 감지하는 방식도 제안되었으나, 구동판의 위치(회전각도)를 정밀하게 검출하기 위한 구체적인 구조에 대해서는 개시된 바가 없다.

<선행문헌 1> : 대한민국 공개특허 제2018-0114839호(공개일: 2018년 10월 19일)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 단일의 센서를 통해 구동캠 부재의 특정 회전위치를 정밀하게 감지할 수 있는 온오프 감지기능을 갖는 도어락용 구동모듈 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 케이싱부 내에서 구동캠 부재가 회전되는 것으로 제1 샤프트와 제2 샤프트를 핀부재로 연결하거나 단락시키는 도어락용 구동모듈 조립체에 있어서, 상기 케이싱부의 내부에는 선회축을 중심으로 선회가능하게 센서감지 레버가 설치되고, 상기 선회축을 기준으로 상기 감지레버의 일단측에는 상기 구동캠 부재의 일부에 형성된 적어도 하나의 평탄면에 밀착되는 연결단이 형성되고, 상기 센서감지 레버의 타단측에는 감지센서와 근접하게 위치된 감지단이 형성되어, 상기 구동캠 부재가 회전되면 상기 센서감지 레버가 일측방향으로 선회되고 상기 감지센서가 상기 감지단의 이동을 감지하여 상기 핀부재의 연결 및 단락 상태를 감지하며, 상기 구동캠 부재는, 내주에 캠면이 형성되고, 외주에 기어부가 형성되며, 전후면 중 적어도 하나에는 회전 둘레부가 형성되며, 상기 회전 둘레부의 일부에는 적어도 하나의 변곡영역이 형성된 도어락용 구동모듈 조립체가 개시된다.

상기 구동캠 부재의 상기 회전 둘레부의 둘레는 상기 변곡영역을 기준으로 서로 다른 곡률반경을 갖도록 형성된 것일 수 있다.

상기 회전 둘레부의 둘레에는 적어도 3개의 서로 다른 곡률반경을 갖도록 형성된 것일 수 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 단일의 센서를 통해 구동캠 부재의 회전위치를 정밀하게 감지할 수 있어 도어락의 클러치 작동 도중에 구동캠 부재가 멈춘 경우에도 그 회전위치를 정밀하게 검출하여 제어부에 제공함으로써, 도어락 장치의 손상이나 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 레버형 도어락에 적용된 구동모듈 조립체의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락용 구동모듈 조립체의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락용 구동모듈 조립체의 내부 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락용 구동모듈 조립체의 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락용 구동모듈 조립체의 작동 상태도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락용 구동모듈 조립체의 구동캠 부재의 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락용 구동모듈 조립체의 센서감지 레버의 작동 상태도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어락용 구동모듈 조립체의 구동캠 부재의 회전에 따른 센서 감지 사이클을 나타내는 상태도, 및
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도어락용 구동모듈 조립체의 구동캠 부재의 회전에 따른 센서 감지 사이클을 나타내는 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 되도록 동일한 부호를 사용한다.

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

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 도어락용 구동모듈조립체는 모터부(M)에 의해 회전되는 구동캠 부재(50)와, 구동캠 부재(50)의 회전위치를 감지하여 도어락의 클러치 온/오프 상태를 제어부에 제공하기 위한 감지레버(30)가 케이싱부(10)의 내부에 각각 설치된다.

구체적으로 케이싱부(10)는 제1 케이싱(10a)과 제2 케이싱(10b)으로 구성된다. 또한 구동캠 부재(50)는 제1 샤프트(20a)가 연결되고, 제1 샤프트(20a)에는 핀부재(P)가 수직방향으로 이동가능하게 삽입된다. 이때 핀 부재(P)의 상부에는 핀 연동부재(20c)가 설치된다. 이때 핀연동부재(20c)는 제2 샤프트(20b)에 스프링(S)을 매개로 탄성지지된 상태로 설치된다.

이에 따라 구동캠 부재(50)가 회전되면 내부의 캠면(52; 도 6)에 의해 핀 부재(P)가 제1 샤프트(20a)의 외주면에서 눌러진다. 그에 따라 핀 부재(P)가 수직방향으로 이동된다. 또한 핀 부재(P)의 수직방향 이동에 따라 핀연동부재(20c)도 제2 샤프트(20b)에서 승하강될 수 있다. 즉 핀 부재(P)의 상부에 핀연동부재(20c)가 위치된다. 따라서 구동캠 부재(50)가 회전되어 캠면(52; 도 6)에 의해 핀 부재(P)가 눌러지는 경우, 핀연동부재(20c)도 함께 상승되어 제1 샤프트(20a)의 걸림홈(21h)에 핀연동부재(20c)가 걸린 상태를 이루게 된다(클러치 온 상태).

이 상태에서는 제1 샤프트(20a)와 제2 샤프트(20b)는 서로 핀부재(P) 및 핀연동부재(20c)에 의해 서로 맞물린 상태를 이루게 된다. 따라서 제1 샤프트(20a)와 제2 샤프트(20b)는 서로 맞물려 서로 함께 회전된다(도 5의 (b) 상태).

한편 이 상태에서 모터부(M)의 구동력에 의해 구동캠 부재(50)가 회전되어 도 5의 (a)상태를 이루면, 캠면(52)에 의해 눌러진 상태의 핀부재(P)는 구동캠 부재(50)의 회전에 의해 캠면(52)이 이동(도 5의 (a) 상태로 이동)되고, 이때 핀부재(P)는 스프링(S)에 의해 지지된 핀연동부재(20c)와 함께 원상태로 복귀(하강)한다. 이에 따라 핀부재(P)는 도 5의 (a) 상태와 같이 외부로 노출된 상태를 이루고, 핀연동부재(20c)도 걸림홈(21h)에서 빠진 상태를 이루게 된다(도 5의 (a) 상태).

이 상태에서는 제1 샤프트(20a)와 제2 샤프트(20b)는 서로 연동(회전)되지 않고 서로 각자 회전될 수 있다(클러치 오프 상태).

구체적으로 모터부(M)는 구동기어(G1)가 연결되고, 이 구동기어(G1)에는 연동기어(G2)를 통해 구동연결부재(40)가 연결된다. 구체적으로 도 4를 참조하면 구동캠 부재(50)는 구동연결부재(40)에 웜기어 방식으로 기어연결되고, 구동연결부재(40)에는 연동기어(G2)들이 직렬로 연결되어 모터부(M)와 기어연결된 상태로 배치된다. 이때 구동캠 부재(50)의 하부에 구동연결부재(40)와 연동기어(G2) 및 모터부(M)가 직렬로 연결되고, 이들 구성요소들은 제2 케이싱(10b)의 내부면에 거의 같은 높이로 배치되어 얇은 두께의 케이싱부(10)를 구성할 수 있다.

도 6을 참조하면, 구동캠 부재(50)는 외주면에 기어부(51)가 형성되고, 전방으로는 일정두께의 회전 둘레부(55)가 연장형성된다. 이 회전 둘레부(55)는 제2 케이싱(10b; 도 4 참조)의 개방구에 삽입되어 케이싱부(10) 내에서 회전된다.

한편 구동캠 부재(50)의 내주면에는 변곡점을 갖는 캠면(52)이 형성된다. 이때 캠면(52)은 상대적으로 큰 곡률반경을 갖는 제1 영역(52a; 핀 부재가 돌출되는 영역)과 상대적으로 작은 곡률반경을 갖는 제2 영역(52b; 핀 부재를 누르는 영역)으로 구성된다.

또한 구동캠 부재(50)의 회전 둘레부(55)에는 제1 변곡영역(56)과 제2 변곡영역(57)이 형성된다. 이들 변곡영역(56,57)들은 캠면(52)의 제1 영역(52a)과 제2 영역(52b)의 경계지점에 대응하는 회전 둘레부(55)에 위치된다. 여기서 제1 변곡영역(56)은 회전 둘레부(55)로 외측을 향하게 돌출되고, 제1 변곡영역(56)은 회전 둘레부(55)의 다른 부분의 두께보다 보다 두꺼운 영역(도 6 참조)으로 형성된다. 또한 제2 변곡영역(57)은 회전 둘레부(55)의 다른 부분보다 일정영역의 평탄면을 갖도록 형성된다.

한편 도 3과 같이 제2 케이싱(10b)에는 선회축(33)을 기준으로 선회가능하게 감지레버(30)가 설치된다. 이때 감지레버(30)는 선회축(33)을 기점으로 일단으로 제2 케이싱(10b)의 외부로 노출된 감지단(31; 도 4 참조)이 형성되고, 타단에는 구동캠 부재(50)의 회전 둘레부(53)에 밀착된 연결단(32)이 형성된다. 또한 도 5와 같이 선회축(33)에는 일측방향(수평방향)으로 연장형성된 탄성지지부(35)가 돌출형성된다. 이때 탄성지지부(35)는 케이싱부(10)의 내부에 고정되어, 감지레버(30)가 일측으로 이동되더라도 탄성지지부(35)의 탄성력에 의해 원상태로 복귀되도록 하는 역할을 한다.

이와 같이 본 발명은 감지레버(30)가 막대 형상으로 이루어져, 선회축(33)을 중심으로 케이싱부(10)의 내부에서 선회가 가능하다. 또한 감지레버(30)의 연결단(32)이 구동캠 부재(50)의 회전 둘레부(55)에 밀착된 상태에서 구동캠 부재(50)가 일측방향으로 선회되면, 감지레버(30)의 연결단(32)을 일측으로 밀어서 감지레버(30)의 감지단(31)을 일측방향으로 선회시키게 된다. 이에 따라 감지단(31)에 근접되게 설치된 근접센서(PS; 도 9 참조)를 통해 감지단(31)의 이동을 감지(도 9의 (b) 상태)하고, 이에 근거하여 구동캠 부재(50)의 회전을 감지할 수 있다. 즉 예를 들어 감지단(31)이 원래의 위치에서 감지수단에 근접된 상태로 선회되면 감지수단이 이를 감지하여 클러치 온 상태의 신호로서 제어부에 송출할 수 있다(도 7의 (a) 상태에서 (b) 상태로 전환). 이때 케이싱부(10)의 하부에는 도어락의 PCB(P)가 장착되고, 이 PCB(P)에는 감지단(31)의 접근을 감지하기 위한 근접센서(PS)가 설치된다. 이에 따라 도 9의 (a)의 상태에서 (b)의 상태로 감지단(31)의 접근을 감지할 수 있다.

한편 이와 같이 감지레버(30)가 일측으로 이동상태에서 구동캠 부재(50)가 원래 위치로 회전되면, 감지레버(30)도 마찬가지로 탄성지지부(35)에 의해 원위치로 복귀될 수 있게 된다. 즉 클러치 오프 상태로 구동캠 부재(50)가 회전되면 이에 의해 감지레버도(30)도 원래의 위치로 복귀되고, 이를 감지수단(근접센서)이 감지함으로써 이를 클러치 오프 상태의 신호로서 제어부에 송출할 수 있다.

도 8을 참조하면, 구동캠 부재(50)의 구동(회전)에 따라 감지레버(30)가 선회되고, 이 감지레버(30)의 제1 변곡점(56)과 제2 변곡점(57)의 위치를 감지하는 상태에 대해 도시하고 있다.

구체적으로 구동캠 부재(50)는 도 8의 (a)의 상태에서 제1 변곡영역(56)에 감지레버(30)의 연결단(32)이 제1 변곡영역(56)에 맞닿은 상태를 이룬다. 이 상태에서 구동캠 부재(50)가 150도까지 회전하는 동안은 제1 변곡영역(56)에 해당하는 곡률의 크기만큼 감지레버(30)의 말단이 도 8에서 우측으로 기울어진 상태를 이루게 된다. 이 상태를 클러치 온(ON) 상태로 설정할 수 있다.

반면 도 8의 (c)와 같이 구동캠 부재(50)가 150도에서 180도까지 회전되는 과정에서는 구동캠 부재(500의 제2 변곡점(57)에 감지레버(30)의 선단이 위치한 상태를 이루게 된다. 즉 앞서 설명한 제1 변곡영역(56)과 다른 곡률반경을 갖는 제2 변곡영역(57)으로 회전되었음을 나타내고 있다. 이 상태를 클러치 오프(OFF) 상태로 설정할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 온오프 감지기능을 갖는 도어락용 구동모듈 조립체는 구동캠 부재(50)의 회전 둘레부(55)에 서로 다른 곡률을 갖는 제1 변곡영역(56)과 제2 변곡영역(57)을 형성하고, 감지레버(30)를 통해 감지하여 구동캠 부재(50)의 회전각도를 정밀하게 감지할 수 있다.

즉 본 발명의 구동 캠부재(50)는 캠면(52)의 제1 영역(52a)과 제2 영역(52b)에 대응하게 제1 변곡영역(56)과 제2 변곡영역(57)을 형성하고, 이 구동 캠부재(50)가 회전하면 이들 영역(52a,52b)에 대한 일정 폭의 감지 사이클(도 8 참조)을 확보할 수 있다. 이에 따라 구동 캠부재(50)가 회전 도중 멈추는 경우(예를 들어 걸림현상으로 인해), 감지 사이클을 통해 제1 영역(52a) 및 제2 영역(52b) 중 어느 곳에 위치하는지에 대한 신호도 제어부에 송출할 수 있다. 즉 제어부가 작동 중에 제1 영역(52a)에 감지레버(30)의 연결단(32)이 맞닿은 상태로 중단되었음을 인식하거나 구동 캠부재(50)의 현위치(회전지점)을 확보할 수 있다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 앞서 설명한 바와 같이 회전 둘레부(55)의 변곡영역(56,57)의 형성위치를 150도 내지 180도 사이의 영역과, 285도 내지 315도 사이의 영역에 형성할 수 있다.

즉 회전 둘레부(55)에 서로 다른 곡률을 갖는 변곡영역(56,57)를 다양한 각도에 배치할 수 있어, 사용 목적에 따라 다양한 회전반경이나 위치에서 구동모듈 조립체의 정밀한 온오프 감지기능을 확보할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

10: 케이싱부
10a: 제1 케이싱
10b: 제2 케이싱
20a: 제1 샤프트
20b: 제2 샤프트
20c: 핀연동부재
30: 센서감지 레버
31: 감지단
32: 연결단
33: 선회축
35: 탄성지지부
40: 구동연결부재
50: 구동캠 부재
51: 기어부
52: 캠면
52a: 제1 영역
52b: 제2 영역
56: 제1 변곡영역
57: 제2 변곡영역

Claims (2)

1. 케이싱부 내에서 구동캠 부재가 회전되는 것으로 제1 샤프트와 제2 샤프트를 핀부재로 연결하거나 단락시키는 도어락용 구동모듈 조립체에 있어서,
   상기 케이싱부의 내부에는 선회축을 중심으로 선회가능하게 감지레버가 설치되고, 상기 선회축을 기준으로 상기 감지레버의 일단측에는 상기 구동캠 부재의 일부에 형성된 적어도 하나의 평탄면에 밀착되는 연결단이 형성되고, 상기 감지레버의 타단측에는 감지센서와 근접하게 위치된 감지단이 형성되어, 상기 구동캠 부재가 회전되면 상기 감지레버가 일측방향으로 선회되고 상기 감지센서가 상기 감지단의 이동을 감지하여 상기 핀부재의 연결 및 단락 상태를 판단하며,
   상기 구동캠 부재는, 내주에 캠면이 형성되고, 외주에 기어부가 형성되며, 전후면 중 적어도 하나에는 회전 둘레부가 형성되고, 상기 회전 둘레부의 일부에는 적어도 하나의 변곡영역이 형성된 것을 특징으로 하는 온오프 감지기능을 갖는 도어락용 구동모듈 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동캠 부재의 상기 회전 둘레부의 둘레는, 상기 변곡영역을 기준으로 서로 다른 곡률반경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 온오프 감지기능을 갖는 도어락용 구동모듈 조립체.

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