KR100385256B1 - 문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바람직하기로 측면부(33) 내부의 원형경로를 따라 움직이며 문을 작동시키고 제동시키기 위한 구동 및 제동수단(13, 22) 모두에 유용한, 문짝(30)을 구비한 회전하거나 흔들리는 문에 사용되는 동력전달장치에 관한 것으로, 고정된 제 1구성부재(K1)와 비교적 동일한 부재인 이동가능한 제 2구성부재(K2)사이에 동력전달장치가 설치되는데, 이 동력전달장치는 제 1구성부재에는 결합표면(Y)을 구비하고 제 2구성부재에는 적어도 하나의 결합수단(18, 23)을 구비하며, 문의 작동을 위해 사용되는 모터동력과 같은 동력 및/또는 제동할 때 문에서 유도되는 관성이 결합표면(Y)에 대해 경사지게 설치되면서 토크의 증가에 따라 동력결합도 증가하도록 이동가능하도록 흔들리게 설치된 아암을 이송하는 적어도 하나의 결합수단을 사용하여 전달되어지게된다.

Description

문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치{POWER TRANSMITTING DEVICE FOR DOORS AND THE LIKE}

상기한 문과 유사한 종류의 작동을 위해서 이제까지 다양한 방법이 사용된 바, 일례로 벨트나 체인 구동 수단에 의해 적절한 전달설비를 구동하여 문에서 주행경로에 대해 가압되어지는 일정한 힘으로 문과 모터구동롤러들을 이동하여 문을 회전하도록 하는 동력 또는 모터장치를 들수 있다.

이러한 기존의 설비는 적고 견고하지 못한 구조로 인하여 예컨대 전력의 상실시에 문의 수동이동이나 다른 방법을 제공할 수 없었다. 이러한 이유로 특별한긴급작동 장치를 설비하여 문이 전력공급의 중단시에 차단되지 않도록 하여야만 하였다.

또한 전술한 종류의 문들은 문의 이동을 멈추기 위해서는 일종의 제동장치를 필요로 하였는데, 공지된 작동장치에서 구동모터의 짧은 선회 또는 이와 유사한 방법에 의해 유도적인 방법으로 제동효과를 얻었다.

본 발명은 기계적으로 조절되고 고정부와 이 고정부에 대해 이동가능한 부분을 구비한 문과 이와 유사한 것, 특히 소위 회전형 선회하는 문과 이와 유사한 구조물인, 즉 문과 이와 유사한 칸막이에 사용되는 동력전달장치에 관한 것으로, 2개 이상의 통상 3개의 문짝이 만곡된 칸막이 쪽으로 중앙 프레임으로부터 방사방향으로 연장되어 프레임과 이로부터 연장된 문짝들이 프레임의 중심축주위로 이동하는 중에 문의 한쪽 면에서 다른쪽면으로 이동하는 이동가능한 통로공간을 구획하게 된다. 또한 본 발명은 다른 형태의 문과 출입구 및 칸막이와 이와 유사한 직선 또는 만곡된 경로를 따라 이동가능한 것에 사용하는 장치에 관한 것이다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면에 의거 상술한다.

도 1은 본 발명에 따른 동력전달 및 구동과 제동장치의 일반적인 원리를 기술하는 실시예의 상부면도,

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예와 회전문의 일반적인 구성을 도시하는 각각 부분 단면도와 상부면도,

도 4와 도 5는 도 2와 도 3에 도시한 장치의 절단부를 확대하여 도시한 각각 측면도와 상부면도,

도 6과 도 7은 본 발명에 따른 구동장치를 도시하는 확대된 측면도와 상부면도,

도 8과 도 9는 본 발명에 따른 제동장치를 도시하는 도 6과 도 7에 도시한 것과 같은 척도로 도시된 측면도와 상부면도이다.

본 발명은 문과 전술한 이와 유사한 종류의 구동과 제동에 모두 사용가능한 작동장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 장치는 우수한 기능을 제공하면서 간단하게 구성하고 필요한 부품수를 줄이며, 무엇보다도 자동 안전기능을 구비하게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 자동조절기능을 가지면서 전달된 토오크에 대해 전달수단의 조절이 가능한 동력전달 수단을 제공하게 된다.

본 발명에 따른 장치는 구동력과 제동력을 전달하는 장치에 그 독창성이 있는 바, 결합경로를 형성하면서 하나의 구성부의 동력전달성분이 되는 표면에 인접하여 다른 구성부의 동력전달수단을 형성하는 결합수단이 장착된다는 것으로, 여기서 상기한 결합수단은 마찰의 부여각도가 전달되는 토오크에대해 가변적인 힘으로 결합경로와 결합수단의 자동결합을 초래하도록 하는 크기로 정렬된 선회가능한 아암에의해 이송된다.

바람직한 실시예에는 프레임(1)이 구비되고, 이 프레임에는 서로 이격설치된 2개의 금속시트로 구성되는 바닥부(2)와, 마찬가지로 서로 이격되어 설치된 2개의 금속시트로 구성된 상부 및, 파이프 또는 중공의 프로파일로 제조된 3개의 기둥(3)이 구비된다. 그리고 시트의 모서리는 각 기둥에 용접되어지고, 2개의 하부와 2개의 상부시트들 사이에 외부로 개방된 공간들은 각각 각 시트의 선단에 용접되어진 측부(4)에 의해 폐쇄되어지며, 2개의 하부금속시트(5,6)는 정렬된 원형 홀(7)을 구비하고, 원통형 링은 2개의 홀들 안으로 체결되어지면서 홀의 선단에 용접되어진다.

상기한 바닥부(2)안으로 체결된 원통형 링(8)의 안쪽으로 향한 중심을 향한면은 본 발명에 따른 후술할 구동과 제동장치용 결합표면(Y)을 구성하면서 이와 공조하게 된다.

롤러베어링(9)의 일부는 바닥부의 하부시트(6)에 결합되고, 롤러베어링의 다른 부분은 기반(11)에 부착된 바닥판(10)에 중간링을 매개로 부착된다.

도 2내지 도 9에 따른 바람직한 실시예를 기술하기에 앞서서 본 발명의 일반적인 원리를 도 1을 참조로 기술하는 바, 도 1은 만곡된 결합표면(Y)을 갖는 도 2 내지 도 9에 도시된 실시예로 본 발명이 한정되는 것이 아니라 직선경로를 따라 이동되는 문과 이와 유사한 것을 작동하는데 사용할 수 있음을 도시하게 된다.

기본부재는 제 1구성부재(K1)로 이는 자세하게 도시하지 않았지만 고정된 기반, 프레임 또는 이와 유사한 것이 될 수 있고, 제 2구성부재(K2)는 제 1부재에 대해 이동가능한 문, 출입구 또는 이와 유사한 것이 될 수 있다.

도 1에 도시한 2개의 구성부재(K1,K2)는 선형경로를 따라 이동가능하며, 하나의 부재에 구동과 제동장치(D,B)가 각각 구비되며, 다른 부재에는 전술한 링(8)에 비견할만한 세부구성품이 구비되며, 결합표면(Y)이 구비되는 바, 제 2구성부재(K2)의 링부(8)의 표면(Y)은 제 1구성부재(K1)의 구동과 제동장치(D,B)와 함께 2개의 부재사이에 동력전달부를 형성하게 된다.

한편 구동과 제동장치(D,B)는 지레받침점에 대해 각각 선회가능하게 설치되어 의도한 동력전달결합의 생성을 초래하면서 대향 각도(V1,V2)하부에 구획된 표면(Y)을 결합하게 되는데, 상기한 부분들간에 기능과 상호작용은 후술한다.

도 2와 도 3에 도시한 실시예에 있어서, 제 1구성부재(K1)는 전술한 회전문에 속하는 바닥판(11)으로 구성되고, 상기 바닥판(11)은 다음 목적지(13)로 구동장치(D)를 이송하는 제 1선회핀(12)에 부착되며, 구동장치는 선회핀(12)에 적합되는 베어링(15)이 구비된 브라켓(14)을 포함하고, 웜기어의 출력 샤프트에 연결되어 구동장치의 실제 결합부분을 형성하는 모터(16)와 웜기어(17) 및 구동휠(18)을 장착한다.

선회핀(12)은 모터에 의해 구동휠이 회전시에 링(8)의 내측부의 결합표면(Y)쪽으로 구동휠이 그 자체를 당기도록 위치가 설정되고, 그러한 결합이 이루어지기 위해서는 구동휠(18)의 결합점(A)으로부터 구동휠의 중심축(S)의 선과 구동휠의 결합점(A)으로부터 선회핀(12)의 구동장치의 선회축(C)의 선사이의 각인 마찰각(V)의 접선이 구동휠과 결합표면 혹은 경로사이의 마찰계수보다 더 작아야한다. 또한 도 1에 도시된바와 같이 상기와 같은 관계가 존재한다면 모터가 작동하자마자 자동결합이 이루어질 것이다.

첨부된 도면과 상기의 설명에서 알 수 있듯이 상대적인 운동의 방향에서 경로(8)의 표면(Y)과 구동휠 혹은 결합부재의 결합점(A)은 선회축(C)을 지나는 지름이 결합표면(Y)을 교차하는 점을 지나서 위치한다.

필요한 초기의 결합을 견고하게 하고, 정지된 구동휠의 우발적인 흔들림으로 경로의 표면으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 경로의 표면에 대하여 구동휠(18)을 가볍게 결합시키도록 약한 스프링(19)이 장착되어, 모터가 작동하기 시작하면서 구동휠이 토크를 증대시키는 동력원으로 표면의 반대방향과 표면방향으로 그 자체를 끌어당기게된다.

구동모터가 작동하지 않을 때 발생하는 가벼운 결합에 의해 수동작동에 대하여 미소한 저항이 유발되므로 문짝을 손으로 앞으로 밀어서 프레임과 도어장치전체가 회전하게하여 문을 지나가는 것이 가능하게되고, 이때 구동장치의 구동휠(18)이 미소한 저항으로 경로의 표면에 대하여 가볍게 미끄러지게 된다. 또한 상기와 같은 특성으로 인하여 전기동력이 차단되는 일이 발생하더라도 문을 통과할 수 있으므로 안전성의 관점에서 중요시된다.

구동장치(D 내지 13)가 그 선회핀에 의해 진동하거나 흔들리면서 이송되므로 결합표면이 균일하지 않아도 되어, 도시된 실시예에서 그 기능에 아무런 충격이 가해지지 않을 때 링(8)이 원을 벗어나는가 하는 것은 중요하지 않으며, 고도의 정밀도로 상기의 표면을 제작할 필요가 없으므로 제작비가 감소된다.

바닥판(11)은 하나 이상의 선회핀(20)을 이송하고 이것은 흔들리면서 제 2 브라켓장치(21)를 이송하는데, 상기 흔들리게 탑재된 브라켓장치(21)가 제동롤러(23)와 결합부재를 포함하는 다음의 목적지(22)로 제동장치(B)를 이송하며, 상기 제동롤러(23)는 제동슈 혹은 패드(25)가 제동디스크(24)의 회전을 방해하여 결국 제동롤러(23)의 회전을 방해하기 위해 가변적인 힘으로 압축될 수 있는 제동디스크(24)와 샤프트에 의해 견고하게 연결된다.

본 발명의 실시예는 제동 중에 결합부재 혹은 제동롤러(23)가 링(8)의 결합표면(Y)에 대해 구르고 감소된 운동에너지가 제동디스크(24)와 제동슈 혹은 패드(25)사이에서 마찰에 의한 마찰열을 발생시키려는 목적을 가지고 있는바, 제동디스크는 통상 고정적으로 제동되는 것을 목적으로 하지는 않는다.

또한, 도시되지는 않았지만 또 다른 실시예에서 회전하는 제동롤러 와 제동디스크 및 제동슈 혹은 패드를 포함하는 시스템이 롤러의 방식과 기하학적으로 유사한 방식으로 정렬된 제동슈 혹은 패드로 대체될 수도 있으며, 이 경우 제동슈는 링의 표면(Y)과 직접 결합하는 결합부로서 역할을 하며, 표면(Y)과 결합시에 제동슈는 토크가 증가함에따라 표면에 대하여 점점 더 견고하게 자동으로 압축되고 따라서 제동력은 더욱 증가하게된다.

브라켓장치(21)는 선회핀(20)과 링(8)의 내측에 있는 표면(Y)사이에서 방사상 거리로 정렬되어 링(8)쪽으로 브라켓(21)이 흔들린 후에 제동롤러(23)가 선회핀(20)으로부터의 지름이 링(8)을 교차하는 지점의 전방에 있는 -상대적인 운동 방향에서 보여지는- 표면에 접촉하게된다. 제동롤러(23)가 작동시에 링(8)의 표면(Y)에 대해 구르는 운동이 링의 표면(Y)에서부터 제동롤러(23) 방향으로 이 때의 동력을 전달하게되고, 구동휠의 경우는 동력전달이 구동휠로부터 링의 표면(Y)으로 상기와 반대방향으로 일어난다. 또한 의도한 자체조절된 결합을 하기 위해서는 구동장치에서와 같이 링 표면(Y)에서의 제동롤링의 결합점으로부터 선회핀의 축까지의 선과 롤축에 대한 지름을 지나는 동일한 결합점을 지나는 선사이의 마찰각(V)이 롤과 표면(Y) 사이의 마찰계수보다 작아야한다. 전달되는 동력은 본질적으로 미끄럼없이 구를 때 표면(Y)으로부터 롤러에 전달되는 토크와 같으며, 상기 동력은 제동디스크(24)로 전달되어 상기 디스크와 제동패드(25)사이에서 열로 변환된다. 상술된 장치에 의해 제동장치는 약한 제동시에 결합 압력이 낮아지고 강한 제동시에는 압력이 높도록 자체조절 된다. 이미 상술된 목적과 같이 롤러(23)는 항상 표면에 대하여 구르며, 이는 제동패드(25)가 제동디스크(24)에 대하여 받는 압력에 따라 가변하는 동력으로 링표면(Y)에 대해 제동롤러가 압력을 받음으로 가능하게되는 것이다.

회전가능한 롤러가 적절한 마찰이 표면에 형성되도록하는 제동슈 혹은 제동패드로 대체되면 표면에 대한 결합 압력이 또한 강한 제동력을 증가시키게될 것이다. 그러나 롤러를 구비하는 실시예에서 구동장치가 역운동이 불가능한 자체폐쇄형의 전달장치로 구성되는 것이 바람직하다. 만약 제동슈 장치를 포함하는 또다른 실시예가 자체폐쇄형의 전달장치를 구비하는 구동장치와 결합된다면, 강한 제동시에 접선방향 합성력에 의한 아암이 너무 멀리 떨어져 제동위치에서 고착되는 일이 발생할 수 있다. 만일 구동장치가 자체잠금형이라면 아암을 해지하는데 필요한 역운동이 이뤄지지 않을 때 또한 전체적으로 문은 봉쇄된다. 제동력 감소시에는 결합표면(Y)과 제동롤러(23)사이의 동력전달은 결합압력의 감소에 따라 감소하여 0에 근접하게된다. 구동장치와 더불어 제 기능을 하려면 초기의 결합이 요구되는바, 이는 제동디스크와 제동패드가 작동하지 않는 한 제동롤러(23)가 미소압력으로 결합표면(Y)에 대해 구르도록 하는 약한 스프링(19)에 의해 생성된다.

제동롤러가 제동슈 내지는 제동패드로 대체된 실시예에서 제동슈 혹은 제동패드는 표면을 따라 이송되어 제동이 발생할때 링(8)의 표면(Y)에 대해 미끄러지지 않아야하고, 제동슈와 결합표면(Y)사이의 필요한 간격을 유지하기 위해서 제동슈의 아암이 표면에 대하여 구르고 표면으로부터 적절한 거리를 유지하는 하나 내지는 여러 개의 휠이 제공된다. 제동시에 제동슈를 이송하는 아암은 표면(Y)에 대해 흔들리고 그 표면(Y)상에서 휠들은 굴곡되거나 항복되어 제동슈의 마찰표면이 링(8)의 반대편 표면(Y)을 구속시키게된다.

Claims (10)

1. 제 1 구성부재(K1)와 이로부터 이동가능한 적어도 하나의 제 2구성부재를 갖춘 기계적으로 작동하는 문과 이와 유사한 것, 특히 회전가능한 프레임(1)으로부터 연장된 방사상으로 설치된 2개 이상의 문짝을 구비하고, 상기 프레임은 벽에 설치된 만곡된 칸막이와 공조하도록 설치되며, 이 만곡된 부분은 문짝과 더불어 프레임이 회전할 때 벽의 한 쪽 면에서부터 다른쪽 면으로 이동하는 통행공간을 형성하고, 두 구성부재 사이의 상대적인 운동을 조절하기위해 제 1구성부재(K1)에 있는 동력원으로부터 제 2구성부재(K2)로 동력을 전달하거나 혹은 그 역으로 동력을 전달하도록 적어도 하나의 동력전달장치가 장착된 문과 이와 유사한 것에 있어서,

   상기 동력전달장치는 결합표면(Y)에 장착되는 제 1구성부재에 적어도 하나가 구비되고, 적어도 하나는 제 2구성부재에 장착되어 결합표면(Y)을 마찰되게 결합하는 결합부(18, 23)를 구비하고,

   상기 결합부(18, 23)는 결합표면(Y)을 향해 혹은 결합표면(Y)으로부터 이동가능하도록 아암(14, 21)장치에 설치됨과 더불어, 상기 아암(14, 21)을 이송하는 결합부는 표면과 평행한 축주위에 선회가능하게 결합되면서 마찰각(V)의 접평면인 결합표면(Y)에 수직한 선을 따라 결합표면(Y)으로부터 선회축에 이르는 거리로 연장부를 구비하는즉, 결합표면(Y)에 있는 결합부의 결합점(A)에 대하여 법선 또는 지름과 동일한 결합점(A)과 선회가능한 아암의 축(12, 20) 사이의 선사이의 각은 결합부재(18, 23)와 결합표면(Y)사이의 마찰계수보다도 작게되는 문과 이와 유사한것에 사용하는 동력전달장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 동력원은 제 1부재(K1)에 설치됨과 더불어 적절한 전달장치를 가진 구동모터를 구비하며, 결합부는 모터에 의해 구동되고 아암(14)에 의해 이송되면서 제 2구성부재(K2)의 결합표면(Y)을 결합하도록 설치된 구동휠(18)이 되는 한편, 상기 아암(14)은 결합표면(Y)에서의 구동휠(18)의 결합점이 아암의 선회축으로부터의 지름이 결합표면을 가로지르는 결합표면상의 점을 지나 위치하는 것을 특징으로 하는 문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 동력원은 이동가능한 구성부재에 부속되는 결합표면(Y)으로부터 이후 열로 변한되는 다른 구성부재의 흔들림가능한 아암(21)에 의해 이송되는 결합수단으로 전달되어 이동가능한 구성부재의 관성인 것을 특징으로하는 문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 결합수단은 아암(21)에 의해 이송되고 결합표면에 대해 구르며 제동수단과 연결되고, 관성이 열로 변환되는 동안 롤러의 운동과 결합표면(Y)의 운동을 상쇄하는 회전가능한 롤러(23)인 것을 특징으로하는 문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 결합수단은 결합표면(Y)과 직접 결합하면서 관성을마찰열로 변판시키는 제동수단으로 되어, 결합표면(Y)을 이송하는 구성부재(K1, K2)와 제동수단 사이에 상대적인 운동을 상쇄하는 것을 특징으로 하는 문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 결합표면(Y)은 축평면내에 존재하며 동력전달을 위해 바람직하기로 이동가능한 구성부재(K2 혹은 K1)에 견고하게 결합된 환형 또는 원통형수단(8)이 되는 한편 구동수단(13)은 바람직하기로 제 2구성부재(K2) 역시도 이송하면서 바람직하기로 고정적인 제 1구성부재(K1)에 의해 흔들릴 수 있도록 이송되는 것을 특징으로 하는 문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치.
7. 제 1항이나 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 구동수단(13)은 제 2구성부재(K2)를 형성하면서 회전가능한 프레임수단 내부의 고정된 제 1구성부재(K1)에 흔들려질 수 있도록 장착되고, 구동수단(13)의 구동휠(18)은 프레임수단(1)에 견고하게 연결된 링부재(8)의 환형 원주상으로 설치된 부재(8)의 내면으로 구성된 결합표면(Y)과 공조하도록 설치된 결합수단을 형성함과 더불어, 제동수단(B)은 결합표면(Y)과 유사하지만 반대로 공조하도록 장착되고, 결합수단(23)은 결합표면(Y)으로부터 또는 결합표면(Y) 쪽으로 흔들리도록 아암에 흔들릴 수 있도록 장착되고, 상기 구동수단과 제동수단의 결합각의 관계는 자체결합효과가 이루어지도록 장착되는 것을 특징으로 하는 문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치.
8. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 제동수단이 마찰표면이 구비되고 제동장치(24, 25)와 견고하게 연결됨과 더불어 흔들림 가능한 아암에 의해 이송되는 회전가능한 롤러(25)를 갖추며, 상기 아암은 제동수단이 작동시에 결합표면에 대해 상대적으로 구르는 제동롤러가 토크가 증가함에 따라 함께 증가한 동력으로 결합표면에 대해 압력이 가해지도록 위치가 설정되어 배열된 것을 특징으로 하는 문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치.
9. 제 5항에 있어서, 상기 제동수단은 흔들림가능하게 설치된 아암에 의해 이송되는 마찰표면과, 기동시에 제동수단이 자체결합되는 상대운동을 갖는 제동슈인것을 특징으로 하는 문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 제동슈 혹은 제동패드는 적어도 이동가능하게 설치된 롤링수단을 구비하고, 이 롤링수단은 비작동시에는 제동슈 혹은 제동패드가 결합표면으로부터 이격된 상태를 유지하도록 하고 작동시에는 제동슈 혹은 제동패드와 결합표면 사이에 직접적인 결합이 이루어지도록 구비하는 것을 특징으로 하는 문과 이와 유사한 것에 사용하는 동력전달장치.

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